Consistent Multi-Wavelength Spectral Modeling of Cool White Dwarfs with Carbon-Polluted Atmospheres
University College London(伦敦大学学院);Forschungszentrum Jülich GmbH(于利希研究中心);Gemini Observatory(双子座天文台);Arizona State University(亚利桑那州立大学);The Aerospace Corporation(航空航天公司)
研究对八颗含碳冷白矮星进行多波长光谱大气建模,通过分析C2带等特征及不同光谱类型差异,结合碰撞诱导吸收等确定元素丰度,精确建模表征恒星,得到新密度数据,样本恒星质量与白矮星群体大致相符。
2026-07-22 astro-ph.SR
A New Generation of Cool White Dwarf Atmosphere Models. I. Theoretical Framework and Applications to DZ Stars
最冷的氦-大气层白矮星的光球具有类似流体的密度。在这些条件下,大气模式规范中使用的标准近似值不再适用。不幸的是,大多数冷的富氦白矮星没有显示出光谱特征,这让我们没有机会对更复杂的模型进行测试。在观测到光谱特征的少数情况下(例如在冷DQ或DZ星中),当前模型完全无法再现光谱数据,这表明我们的理论框架存在缺陷。为了完全信任仅从能量分布中得出的参数,至少成功地再现少数表现出光谱特征的最冷恒星的光谱是很重要的,特别是因为这些恒星由于重元素的存在而具有更不极端的物理条件。在本文中,我们修改我们的模型大气代码的每一个组成部分,以消除低密度近似。我们更新的白矮星大气代码采用了最先进的本构物理学,适用于冷富氦恒星(DC和DZ白矮星)的条件。这包括新的高密度金属线的配置文件,非理想的连续不透明度,一个准确的状态方程和电离平衡的详细说明。特别是,我们提出了新的从头计算,以评估重元素(C,Ca,Fe,Mg和Na)在稠密的氦介质中的电离平衡,并显示我们的改进模型如何使我们能够实现更好的光谱拟合两个冷DZ星,罗斯640和LP 658-2。
2018-07-17 astro-ph.SR
A new class of pulsating white dwarf of extremely low mass: the fourth and fifth members
本文报道了两个新的脉动极低质量(ELM)白矮星(WD)的发现,SDSS J161431.28+191219.4(以下简称J1614)和SDSS J222859.93+362359.6(以下简称J2228)。这两个WD的质量都小于0.25 Msun,因此可能含有氦核。光谱拟合表明,这是迄今发现的两个最冷的脉动WD。J1614的Teff = 8880 +/- 170 K和log g = 6.66 +/- 0.14,相当于大约0.19 Msun WD。J2228的温度要低得多,Teff = 7870 +/- 120 K,log g = 6.03 +/- 0.08,相当于大约0.16 Msun WD,是已知温度最低、质量最小的脉动WD。有多个ELM WD的有效温度在已知最热和最冷的ELM脉动器之间,这些脉动器不会达到可观察到的振幅,这对低质量WD的不稳定带的纯度提出了质疑。与被认为代表所有此类WD演化阶段的C-core ZZ Ceti星相比,ELM WD可能并不都是通过不稳定带演化为简单的冷却序列。这两颗恒星都表现出与非径向g模式脉动一致的长周期变化(1184-6235 s)。虽然ELM WDs优先发现于密近双星系统中,但J1614和J2228都没有表现出显著的径向速度变化,可能是在低倾角系统中或有低质量的同伴。这是已知的第四和第五个脉动ELM WD,所有这些都有氢主导的大气层,将这些物体…
2013-09-30 astro-ph.GA astro-ph.SR
Cool dwarfs in wide multiple systems. Paper 6: A curious quintuple system of a compact Sun-like triple and a close pair of an M dwarf and a very cool white dwarf at a wide separation
WDS 16329+0315是一个位于厚银盘中的古老的五重星系,由一个近距离分辨的太阳金属丰度的三重恒星HD 149162和一个非常宽的共同自行的次级恒星对组成,次级恒星对由中M矮星G-17-23和白矮星LSPM J1633+ 0311 S组成。我们提出了一个详尽的天体测量和测光数据汇编的系统,包括盖亚DR 2天体松弛和自行,和第一次分析的性质最微弱的组成部分。LSPM J1633+ 0311 S(HD 149162 C)是一颗非常冷的白矮星,有效温度只有5500 K,接近理论模型网格中最冷的一端。
2018-08-17 astro-ph.SR
$K2$ Ultracool Dwarfs Survey. VI. White light superflares observed on an L5 dwarf and flare rates of L dwarfs
利用Kepler K2的长周期数据研究了45颗L型矮星的白光耀斑。我们在9颗L型矮星上发现了11个耀斑,其等效持续时间为(1.3 - 198)小时,总能量(紫外/可见/红外)为0.9 $\geq$ 10 $^{32}$ erg。两个能量为$>$ 10 $^{33}$ erg的超级耀斑在一颗L5矮星上被探测到:这是迄今为止发现耀斑的最冷的天体。这颗L5矮星上较大的超级耀斑的能量为4.6 $\times$ 10 $^{34}$尔格,振幅为300倍于光球水平:到目前为止,这是$Kepler/K2$任务探测到的最大振幅耀斑。我们发现的第二颗最冷的恒星是L2矮星:2 MASS J 08585891 +1804463。将我们在9颗L矮星上发现的所有耀斑的能量与$Kepler$对所有45颗L矮星的总观测时间相结合,构造了一个复合耀斑频率分布(FFD)。FFD斜率相当浅(-0.51 $\pm$ 0.17),与Paudel等人(2018)报告的一个特定L0矮星的早期结果一致,该矮星的FFD斜率为-0.34。使用复合FFD,我们预测,在早期和中期的L矮星,每2.4年发生一次能量为10 $^{33}$ erg的超级耀斑,每7.9年发生一次能量为10 $^{34}$ erg的超级耀斑。对我们的L型矮星耀斑的分析表明,恒星表面存在$\geq$ 0.13-1.3 kG的磁场:这样的磁场可以抑制II型射电爆发。
2020-04-22 astro-ph.SR
Outbursts in two new cool pulsating DA white dwarfs
开普勒观测所提供的前所未有的覆盖范围最近揭示了两颗氢大气脉动白矮星(DAVs)的爆发,导致数小时的总平均通量增加高达14%。我们已经在K2中发现了两颗新的爆发脉动白矮星,使已知爆发白矮星的总数达到四颗。EPIC 211629697,T_eff = 10,780 +/- 140 K,log(g)= 7.94 +/- 0.08,显示爆发平均每5.0天重复一次,使总通量增加高达15%。EPIC 229227292,T_eff = 11,190 +/- 170 K,log(g)= 8.02 +/- 0.05,大约每2.4天发生一次爆发,振幅高达9%。我们确定,只有最冷的脉动白矮星在一个小的温度范围内靠近凉爽,红色边缘的DAV不稳定带表现出这些爆发。
2016-07-05 astro-ph.SR
sdA in SDSS DR12 are Overwhelmingly Not Extremely Low-Mass (ELM) White Dwarfs
在斯隆数字巡天DR 12中寻找新的白矮星时,开普勒等人(2016)发现了数千个有效温度低于20,000 K,表面重力在5.5 < log(g)< 6.5之间的物体的大气参数。他们将这些天体归类为冷次矮星-- sdA --并推测其中许多可能是极低质量(ELM)白矮星(质量低于0.3 Msun的氦核白矮星)。我们提出的证据-使用径向速度,光度颜色,并减少自行-绝大多数(>99%)的这些对象是不太可能的ELM白矮星。他们的真实身份仍然是一个有趣的问题。
2017-02-23 astro-ph.SR
Spectral analysis of ultra-cool white dwarfs polluted by planetary debris
我们确定了两个超冷($T_\mathrm{eff} < 4000$ K)金属污染(DZ)白矮星WDJ 2147 $-$ 4035和WDJ 1922 $+$ 0233,它们分别是迄今为止已知的最冷和第二冷的DZ星,分别是$T_\mathrm{eff} \approx 3050$ K和$T_\mathrm{eff} \approx 3340$ K。强烈的大气碰撞诱导吸收(CIA)导致WDJ 1922 $+$ 0233的红光和红外通量受到抑制,导致其在低温下呈现出异常的蓝色。WDJ 2147 $-$ 4035具有中等的红外CIA,但具有DZ白矮星已知的最红的光学颜色。微物理改进的非理想效应和CIA不透明度在我们的模型大气代码产生合理的解决方案,这些超冷恒星的观测。WDJ 2147 $-$ 4035的冷却年龄超过10 Gyr,这是已知的最大的DZ白矮星,而WDJ 1922 $+$ 0233稍微年轻,冷却年龄为9 Gyr。精确的盖亚EDR3天体测量的银河系运动学计算显示,这些超冷的DZ恒星可能是银河系圆盘的成员,因此它们可能是未来研究的关键对象,限制银河系圆盘的年龄上限。我们提出了两个对象的中分辨率光谱,这提供了第一次光谱观测的WDJ 2147 $-$ 4035。除了WDJ 1922 $+$ 0233中的钙和WDJ 2147 $-$ 4035中的锂之外,在两颗白矮星中都检测到了钠和钾。我们从…
2022-10-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
A second case of outbursts in a pulsating white dwarf observed by Kepler
我们目前的观测脉动白矮星的一个新现象:大幅度爆发的时间尺度远长于脉动周期。这颗冷的(Teff = 11,010 K)氢-大气脉动的白矮星PG 1149+057在K2战役1的扩展开普勒任务中几乎连续观测了78.8天以上。该目标显示了10次爆发事件,大约每8天发生一次,持续大约15小时,开普勒带通的最大通量偏移高达45%。我们证明,爆发影响的脉动,因此必须来自白矮星。此外,我们认为,这些事件不是磁重联耀斑,而最有可能连接到恒星脉动和相对较深的表面对流区。PG 1149+057现在是第二个显示这种爆发现象的冷脉动白矮星,仅次于开普勒任务中观察到的第一个变量白矮星,KIC 4552982。这两颗恒星的有效温度相同,在不确定性范围内,是已知的典型质量的最冷的脉动白矮星之一。这些爆发提供了新的观测洞察红边的DAV不稳定带和最终停止脉动在冷白矮星。
2015-07-22 astro-ph.SR
A new extremely low-mass white dwarf in the NLTT catalogue
我们报告发现的极低质量,富含氢的白矮星,NLTT 11748。根据观测到的巴耳末线轮廓与合成光谱拟合得到的有效温度(8540+/-50 K)和表面重力(log g = 6.20+/-0.15)的测量结果,我们得到了0.167+/-0.005 M_solar的质量。这个天体是少数质量低于0.2 M太阳的白矮星之一,据信是近距离双星演化的产物,其中有一段洛希瓣溢出到简并伴星(中子星或白矮星)上。假设它是晕星族的成员,并采用白矮星的冷却年龄为4.0 - 6.3 Gyrs,我们推断它的前身质量为0.87 - 0.93 M_solar。可能的伴星尚未被确定,但对径向速度变化的研究可能有助于限制其性质。
2009-09-17 astro-ph.SR
Discovery of a Bright, Extremely Low-Mass White Dwarf in a Close Double Degenerate System
本文报道在一个封闭双简并系统中发现了一颗明亮的(V ~ 13.7)质量极低的白矮星。我们最初选择GALEX J171708.5+675712在紫外光学约化自行图中的一组白矮星候选者中进行光谱跟踪。这个新的白矮星质量为0.18M_solar,是一个双简并系统(P= 0.246137d,K_1 = 288 km/s)的主要组成部分,该系统包括一个M_2 ~ 0.9M_solar的较暗的次级白矮星。与轨道星历表相位的光变曲线显示出相对论性光束和较弱的椭球变化的证据。光变曲线还显示了次食(深度~ 8 mmag),而主食似乎部分地被次级引力偏转所补偿,并且低于检测极限。光球丰度的测量结果表明,硅,钙,铁(0.1-1太阳),而正常的运动学表明一个相对较近的形成历史接近太阳的组成。近距离的双星演化情景表明,极低质量的白矮星是通过共同的包络相和可能的罗奇瓣溢出形成的。
2011-08-01 astro-ph.SR
Spectral Analyses Of The Hottest White Dwarfs: Grids Of Spectral Energy Distributions For Extremely Hot, Compact Stars In The Framework Of The Virtual Observatory
目前的X射线任务,如钱德拉和XMM-Newton,提供了对极热白矮星的高分辨率和高信噪比观测,例如新星的爆发光谱。他们的分析需要足够的非LTE模型大气。图宾根非LTE模型大气包TMAP可以计算这样的模型大气和光谱能量分布在一个高水平的复杂性。在虚拟天文台的框架内,德国天体物理虚拟天文台(GAVO)提供TheoSSA,这是一种虚拟天文台(VO)服务,可以轻松访问理论SED。我们提出了一个新的网格的SED,这是计算的参数范围内的新星和超软X射线源。
2010-11-16 astro-ph.SR
The closest extremely low-mass white dwarf to the Sun
我们给出了2 MASS J050051.85-093054.9的轨道和性质,确定它是最接近太阳的(d ~ 71 pc)极低质量白矮星。我们发现,这颗恒星是富含氢的Teff ~ 10 500 K,log g ~ 5.9,并按照进化模型,有一个质量为~ 0.17太阳质量。对径向速度和TESS光度时间序列的独立分析显示,轨道周期约为9.5小时。它的高速度振幅(K ~ 144 km/s)在TESS光变曲线中产生了可测量的多普勒波束效应,振幅为1 mmag。看不见的伴星很可能是一颗暗淡的白矮星。J 0500 -0930属于后共包络系统,很可能通过不稳定的质量转移合并,在特定情况下导致Ia型超新星爆炸。
2020-04-16 astro-ph.SR
Convection and rotation boosted prescription of magnetic braking: application to the formation of extremely low-mass white dwarfs
极低质量白矮星(ELM WD)是双星演化的结果,其中一颗低质量的施主星被它的伴星剥离,留下一颗氦核白矮星。我们探讨的形成ELM WD的二元系统考虑对流和旋转增强磁制动治疗。我们的进化序列使用MESA代码计算,初始质量为1.0和1.2 Msun(供体),1.4(吸积体),与低质量X射线双星(LMXB)系统兼容。我们得到ELM模型在0.15至0.27 Msun从广泛的初始轨道周期,1至25天。分叉期,其中初始期等于最后期,范围从20到25天。除了LMXB,我们还发现超紧凑X射线双星(UCXB)和宽轨道双星毫秒双星也可以形成。所得的质量与轨道周期的关系与He白矮星伴星到类星体的观测数据是一致的。
2021-07-08 astro-ph.SR
Discovery of Three Pulsating, Mixed-atmosphere, Extremely Low-mass White Dwarf Precursors
本文报道了在三颗混合大气、极低质量白矮星(ELM WD,M $\leqslant$ 0.3 M $_{\odot}$)前体中发现的脉动现象。继最近在ELM和前ELM WD中发现脉动之后,我们用高速测光法针对混合H/He气氛的前ELM WD。我们发现显着的光学变化,在所有三个观察到的目标与周期在320- 590秒的范围内,在时间尺度上与理论预测的$p$模式脉动在混合大气$\approx$ 0.18 M $_{\odot}$ He核心前ELM WD一致。这代表了第一个经验证据,即只有当大气中存在大量的He时,才能发生前ELM WD中的脉动。未来,更广泛的,时间序列测光的三个新的发光体中最亮的提供了一个很好的机会,以限制表面H层的厚度,这调节了ELM WD的冷却时间尺度。
2016-05-17 astro-ph.SR
The ELM Survey South. I. An Effective Search for Extremely Low Mass White Dwarfs
基于VST ATLAS和SkyMapper的测光结果,我们开始在南天寻找极低质量($M\leq0.3M_{\odot}$,ELM)白矮星(WD)。我们使用与超高速巡天类似的颜色选择方法。一旦盖亚数据发布2可用,我们就切换到天体测量选择。我们使用以前已知的样本ELM白矮星,以证明这些对象占据了一个独特的参数空间的视差和幅度。我们使用SOAR 4.1 m望远镜对盖亚选择进行了验证,并确认了20多颗低质量白矮星,其中包括6颗周期短至2 h的ELM白矮星双星。基于盖亚的选择效率更高,使我们能够将ELM调查足迹扩展到南部天空。我们确认我们的候选者之一,J0500 $-$ 0930,成为目前已知的最亮($G=12.6$ mag)和最近的($d=72$ pc)ELM白矮星双星。值得注意的是,凌日系外行星勘测卫星(TESS)对该系统的全帧成像数据显示,该系统的轨道周期($P=9.5$ h)存在低水平($<0.1$ %)但显著的变化,可能来自相对论性光束效应。另一个系统J0642 $-$ 5605上的TESS数据揭示了由于潮汐扭曲的ELM WD引起的椭球变化。这些证明了TESS全帧图像在确认相对明亮的紧凑型物体双星的轨道周期方面的能力。
2020-04-14 astro-ph.SR
Discovery, TESS Characterization, and Modeling of Pulsations in the Extremely Low Mass White Dwarf GD 278
我们报告的脉动发现极低质量(ELM),可能是氦核白矮星GD 278通过地面和空间为基础的测光。GD 278由凌日系外行星勘测卫星(TESS)在18区以2分钟的节奏观测了大约24天。TESS数据揭示了在2447-6729 s之间至少有19个显著的周期,其中一个是在白矮星中检测到的最长的脉动周期。先前的光谱学发现这颗白矮星在一个4.61小时的轨道上,有一个看不见的>0.4太阳质量的伴星,Teff = 9230 +/- 100 K,log(g)= 6.627 +/- 0.056,相当于0.191 +/- 0.013太阳质量。TESS中来自旋转分裂的脉动频率模式似乎揭示了大约10小时的恒星自转周期,使GD 278成为第一个具有测量自转速率的ELM白矮星。该模式通知我们的模式识别的asteroseisic适合,不幸的是,这并没有揭示一个全球最佳拟合的解决方案。天文地震学揭示了两个主要的解决方案大致一致的光谱参数这ELM白矮星,但有很大的不同的氢层质量,未来的地震拟合可以进一步改善使用恒星视差。GD 278是目前已知的第十颗脉动ELM白矮星;它是第五颗已知的短周期双星,但却是第一颗拥有扩展的太空测光的白矮星。
2021-10-05 astro-ph.SR
The sdA problem - III. New extremely low-mass white dwarfs and their precursors from Gaia astrometry
sdA星的物理性质-冷的富氢天体,光谱表面重力介于主序星和规范质量的白矮星之间-自从它们在斯隆数字巡天数据发布12光谱中被发现以来,一直难以捉摸。星群可能主要由晕中表面重力被高估的贫金属A/F型恒星组成,极低质量的白矮星及其前身也有少量贡献,即,ELM和前ELM。在这项工作中,我们试图确定(前)ELMs的半径小于主序星,甚至允许非常低的金属丰度。我们分析了3891 sdAs以前确定的斯隆数字巡天使用盖亚DR 2数据。我们的蒙特卡罗分析支持其中90个与主序列不一致。其中37颗位于标准白矮星冷却序列附近或之内,而其余53颗位于标准白矮星和主序列之间,我们认为它们可能是(前)ELM。其中,30个通过了更保守的标准,允许视差的更高的系统不确定性,以及对消光的近似处理。我们的鉴定增加了已知(前)ELM的数量高达50%,展示了盖亚天体测量如何揭示sdA光谱类的紧凑(前)ELM亚群的成员。
2018-10-30 astro-ph.SR
On the Spectral Evolution of Hot White Dwarf Stars. III. The PG 1159$-$DO$-$DB$-$DQ Evolutionary Channel Revisited
我们继续我们全面的理论研究的基础上复杂的模拟元素输运的白矮星的光谱演化。本文重点研究了PG 1159星由于重元素的重力沉降而转变为DO/DB白矮星,然后通过碳的对流疏浚而转变为DQ白矮星。我们研究了几个物理参数的影响,在很宽的有效温度范围内的表面碳丰度的演变。在热PG 1159和DO阶段,我们的计算证实,PG 1159到DO的转变温度敏感地依赖于恒星质量和风的质量损失率。我们发现,测量的DOZ白矮星的碳丰度主要占我们的模型,与最酷的DOZ星显着的例外。在较冷的DB和DQ阶段,预测的大气成分的强烈影响的恒星质量,厚度的信封,初始碳含量,对流过冲的效率,和残余氢的存在。我们证明,在合理的假设下,我们的模拟再现非常好的DQ星,从而使我们能够约束冷富氦白矮星的过冲区域的范围内观察到的碳丰度模式。我们还认为,我们的计算自然地解释了一些最近的经验结果,如相对过剩的低质量DQ星和微量氢和/或碳的存在下,在大多数DC和DZ星的表面。
2022-03-22 astro-ph.SR
An Extremely Hot Pulsating Pre-White Dwarf from OGLE
该研究证实OGLE发现的蓝色18.3分钟变星OGLE-GD-WD-0001是一颗极热(约16万K)的PG 1159型脉动前白矮星,位于GW Vir不稳定带蓝端,周期正变化率表明其正在收缩,且无行星状星云。
2025-02-24 astro-ph.SR
Asteroseismology of the pulsating extremely low-mass white dwarf SDSS J111215.82+111745.0: a model with $p$-mode pulsations consistent with the observations
SDSS J111215.82+111745.0是第二颗被发现的脉动极低质量白矮星。在这颗恒星上探测到两个短周期脉动,107.56和134.275 s,这将是在白矮星上观测到的第一个压力模式($p$模式)脉动。虽然这两个潜在的$p$ -模式还有待证实,但它们使SDSS J111215.82+111745.0成为一个有趣的天体。在这项工作中,我们分析了在SDSS J111215.82+111745.0上观察到的七个周期。我们采用了三个独立的周期间隔测试,揭示了大约93.4 s的平均周期间隔的$\ell=1$ $g$模式,这给了额外的可信度的$\ell=1$标识。然后,我们执行该恒星的星震模拟,其中的H化学剖面作为一个变量。根据最佳拟合模型确定了恒星参数$M=0.1650\pm0.0137$、$M_\odot$和$T_\mathrm{eff}=9750\pm560$ K,并定义了H/He化学剖面。两个可疑的$p$ -模式也很好地代表在最佳拟合模型,恒星参数和脉动频率是在很好的协议,从光谱导出的值。
2022-11-22 astro-ph.SR
Extremely low-mass white dwarf stars observed in Gaia DR2 and LAMOST DR8
我们目前的第一个结果,从我们正在进行的项目,研究极低质量(ELM)白矮星(WD)($M$ $\leq$ 0.3 $M_{\sun}$)与大天区多目标光纤光谱望远镜(LAMOST)光谱。基于LAMOST DR 8光谱数据库,我们分析了从$\it Gaia$ DR 2数据中选择的136个ELM WD候选者和ELM调查先前确定的12个已知对象。通过对LAMOST低分辨率光谱的拟合,得到了这些恒星的大气参数和径向速度。在将这项工作中的12个已知物体的大气参数与ELM调查报告的结果进行比较后,我们证明了LAMOST光谱在探索ELM WD性质方面的潜力。基于大气参数和$\it Gaia$ EDR3数据,我们确定了21个新的高概率ELM WD,其质量为$M$ $\leq$ 0.3 $M_{\sun}$,视差估计值在3倍以内。其中两个,J0338+4134和J1129+4715,显示出显着的径向速度变化,很可能是至少包含一个ELM WD的二元系统。
2022-07-27 astro-ph.SR
Signs of a faint disc population at polluted white dwarfs
对白矮星周围大气金属和尘埃盘的观测为中等质量恒星周围陆地行星系的命运提供了重要线索。我们介绍了斯皮策IRAC对15颗金属污染的白矮星的观测,以研究行星体破裂产生的星周尘埃的发生和物理性质。我们在KUV 15519+1730和HS 2132+0941周围发现了与温暖尘埃一致的微妙的红外过量发射,以及DZ白矮星G245-58周围较弱的过量发射,如果这是真的,它将成为已知的最冷的白矮星,表现出3.6微米的过量发射,也是第一颗具有明亮圆盘的DZ恒星。所有这些数据都证实了这样一幅图景:1)富含金属的白矮星的圆盘是很常见的,而且大多数在红外线下都无法被探测到(可能是窄环),2)圆盘寿命长,寿命在10^6年或更长的数量级,3)明亮的红外可探测圆盘的频率随着年龄的增长而减少,时间尺度大约为5亿年,表明大的微行星破坏在同一时间尺度上下降。
2014-10-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
Discovery of an extremely weak magnetic field in the white dwarf LTT 16093 = WD2047+372
在几百颗白矮星中已经探测到了磁场,其强度从几千克到几百兆兆焦耳不等。只有少数已知的磁场具有低于约1 MG的平均磁场模量。我们正在寻找磁场非常弱的白矮星的新例子,并试图对少数已知的例子进行建模。我们的搜索是为了足够敏感,以检测在几个千克级的字段。我们一直在使用加拿大-法国-夏威夷望远镜、威廉·赫歇尔望远镜、欧洲南方天文台和俄罗斯特殊天体物理观测站的分光偏振仪来测量明亮的白矮星,寻找非常弱的场。我们讨论了一些详细的测试的WHT分光偏振计ISIS使用已知的强磁场Ap星HD 215441(巴布科克的明星)和长周期Ap星HD 201601(伽马Equ)。本文报道在白矮星LTT 16093 = WD 2047 +372中发现了一个平均场模约为57 kG的场。通过在来自两个不同的分光偏振仪的两个单独的圆偏振光谱中看到的H α的塞曼分裂,可以清楚地检测到该场。塞曼圆偏振也被检测到,但仅略高于3西格玛水平。这个场的发现意义重大,因为它是在白矮星中发现的第三个最弱的场,同时仍然足够大,我们应该能够在未来的观测中详细模拟场结构。
2016-05-14 astro-ph.SR
3D Model Atmospheres for Extremely Low-Mass White Dwarfs
我们提出了一个扩展网格的平均三维(3D)光谱的低质量,纯氢大气DA白矮星(WD)。我们使用CO 5 BOLD辐射流体动力学3D模拟,覆盖Teff = 6000- 11500 K和logg = 5-6.5(cgs单位),推导出解析函数,将光谱确定的1D温度和表面重力转换为3D大气参数。与先前公布的3D模型一起,1D到3D校正现在可用于基本上所有已知的对流DA WD(即,logg = 5-9)。对于低质量的WD,温度的修正相对较小(最多百分之几),但从3D模型测量的表面重力要低0.35 dex。我们重新审视了光谱分析的极低质量(ELM)WD,并表明,3D模型在很大程度上解决了在相对较冷的ELM WD在食双WD和WD +毫秒脉冲星双星系统的半径和质量测量的差异。我们还使用3D校正来修正ZZCeti不稳定带的边界,包括最近发现的ELM不稳定带。
2015-07-07 astro-ph.SR
Magnetically guided accretion and extremely slow rotation in a metal-enriched white dwarf
Armagh Observatory & Planetarium(阿马赫天文台与天文馆);Queen’s University Belfast(贝尔法斯特女王大学);Tartu Observatory, University of Tartu(塔尔图大学塔尔图天文台);University of Warwick(华威大学);University of Western Ontario(韦仕敦大学)
研究富金属白矮星,通过对磁DZ白矮星WD1532+129进行光度、光谱等观测,发现其约289天的极长自转周期,可能源于角动量损失和缓慢旋转前身星,还揭示其表面金属分布及磁引导不均匀性是这类白矮星的共同特性。
2026-07-27 astro-ph.SR
A Model of the Pulsating Extremely Low-Mass White Dwarf Precursor WASP 0247-25B
我们分析了双线食系统WASP 0247-25的极低质量白矮星前体(B)成分的演化和脉动特性。鉴于该恒星的基本参数以前已经以独特的精度获得,WASP 0247- 25 B代表了测试这一新发现的类星体演化模型的理想情况。考虑到已知的质量,轨道周期,有效温度,表面重力和大气成分的限制,我们提出了一个模型,是兼容这些限制,并显示脉动模式,具有非常接近的观测值的周期。重要的是,这些模式是预测激发。虽然整体的一致性仍然是完美的,但WASP 0247- 25 B的可观察到的性质被紧密地再现。我们的二元演化模型的一个关键组成部分是代表旋转混合的主要竞争对手对重力沉降。根据对所观察到的脉动模式的度指数l的值所作的假设,我们发现了三种可能的地震解决方案。我们讨论了两个测试,旋转分裂和荧光光度法,应该很容易识别的模式,并区分这些解决方案。然而,这将需要提高时间分辨率和比目前更高的S/N观测。
2017-08-30 astro-ph.SR
Gaia Data Release 2 Catalogue of Extremely-low Mass White Dwarf Candidates
极低质量白矮星(ELM)是指在多重星系中,由共包层相或稳定的罗氏瓣溢出事件产生的M < 0.3 MSun的氦核白矮星。宇宙还没有老到足以让ELM通过单星演化通道形成。作为双星演化的残余,ELMs可以揭示出对共同包络演化的知之甚少的阶段,并为质量吸积的物理学提供约束。大多数已知的ELM将在不到一个哈勃时间内合并,为即将到来的天基引力波探测器探测到的信号提供重要贡献。目前已知的ELM不到150个;大多数是根据颜色选择的,重点是热物体,仅在北半球的星等有限的调查中。最近的理论模型预测了一个更大的空间密度ELMs比估计观测的基础上,这个有限的样本。为了与理论模型进行有意义的比较并测试其预测,需要更大的定义明确的样本。在这项工作中,我们展示了从Gaia第二次数据发布(DR 2)中选出的ELM候选项目录。我们已经使用了理论模型的预测,并分析了已知样本的性质,以映射盖亚赫兹-罗素图中ELMs所跨越的空间。定义一组颜色切割和质量标志,我们已经获得了5762个ELM候选的最终样本,Teff ~ 5000 K。
2019-07-08 astro-ph.SR
Mysterious, Variable, and Extremely Hot: White Dwarfs Showing Ultra-High Excitation Lines I. Photometric Variability
大约10%的恒星在进入白矮星冷却序列时,其光谱中会出现超高激发态金属(如OVIII)的吸收线。最近发现的光谱和光度都可变的UHE白矮星导致了UHE线可能是在冲击加热的星周磁层中产生的猜测。我们调查(多波段)光变曲线从几个地面和空间为基础的调查,目前已知的所有16个UHE白矮星(包括一个新发现的)和8个白矮星,显示只有地狱线的问题,因为这两种现象被认为是连接。我们发现UHE白矮星的$75^{+8}_{-13}$ %和HeII线问题白矮星的$75^{+9}_{-19}$ %具有显著的光度变化,周期在0.22 - 2.93 d之间,振幅在几十倍到几百倍磁之间,这种高变化率与正常热白矮星的变化率形成鲜明对比(我们发现$9^{+4}_{-2}$ %),将UHE和HeII线问题白矮星标记为一类新的变星。如果我们假设样本中的天体由于进一步的收缩而自旋上升,那么样本的周期分布与后共包络双星的轨道周期分布和磁白矮星的旋转周期分布都一致。缺乏增加光度振幅向更长的波长,以及没有检测到的光学发射线所产生的高度辐照面的一个假设的二次在我们的恒星的光谱,使它似乎不太可能是一个辐照的晚型伴星的光度变化的起源。相反,我们认为这些恒星表面的斑点和/或拱星物质的几何效应可能是原因。(节略)
2021-02-08 astro-ph.SR
SDSS J074511.56+194926.5: Discovery of a Metal-Rich and Tidally Distorted Extremely Low Mass White Dwarf
我们提出了一个不寻常的,潮汐扭曲的极低质量白矮星(WD)的发现与太阳的金属丰度。径向速度测量证实这是一颗轨道周期为2.6975小时、速度半振幅为K = 108.7 km/s的致密双星。氢巴耳末线的分析产生的有效温度Teff = 8380 K和log g = 6.21的表面重力,这反过来表明质量M = 0.16 Msol和4.2 Gyr的冷却年龄。此外,对观测到的金属线的详细分析得出了log Mg/H =-3.90,log Ca/H =-5.80,log Ti/H =-6.10,log Cr/H =-5.60,log Fe/H =-4.50的丰度,与太阳相似。我们没有看到这些金属会从碎片盘中吸积的证据,尽管这种可能性不能完全排除。其他潜在的机制来解释重元素的存在进行了讨论。最后,我们预计该系统最终将经历不稳定的传质和合并,形成一个~0.3-0.6 Msol WD在几个陀螺。
2013-12-16 astro-ph.SR
HE 0430-2457: a post merger extremely low-mass pre-white dwarf in a wide binary posing as an extreme horizontal branch star
我们报道了在长周期双星(P = 771 +-3 d)中发现的第一颗极低质量前白矮星(ELM pre-WD)HE 0430-2457。主星的光谱参数被确定为Teff = 26200 +- 1500 K和logg = 5.40 +- 0.35,将其置于核心燃烧He的热亚矮星B所占据的区域。通过比较K型伴星与恒星模型的光谱参数,并利用质量比,确定热主星的质量为0.23 Msun。考虑到这对于核心氦燃烧来说太低了,HE 0430-2457中的一次不是EHB星,而是ELM类型的前WD。由于EHB填充的HR图的该区域中ELM pre-WD的寿命被认为非常短,因此不认为它们是观察到的EHB的一部分。然而,这个系统的发现表明,在观察到的EHB人群中,ELM pre-WD的百分比可能比以前认为的要高。双星演化模型显示,HE 0430-2457可能是由内双星合并而成的三重系统。
2018-04-03 astro-ph.SR
New evolutionary sequences for extremely low mass white dwarfs: Homogeneous mass and age determinations, and asteroseismic prospects
我们提供了一个质量为0.15-0.45 Msun的He核白矮星演化序列的精细均匀网格,包括ELM白矮星(<0.20 Msun)的质量范围。网格是适当的质量和年龄的测定,并研究他们的脉动特性。白矮星序列的计算是通过执行全面的进化计算,考虑的主要能源和化学丰度的变化过程中,白矮星的演变。通过计算一个由Msun ZAMS星和1.4 Msun中子星组成的双星系统在不同轨道周期下的非保守演化,得到了演化白矮星的初始模型。为了推导出He核白矮星的冷却年龄和质量,我们使用一个方案,考虑到模型在Teff-g平面不同区域所花费的时间,对我们的序列所提供的M(Teff,g)和年龄(Teff,g)关系进行最小二乘拟合。当在热态闪蒸序列的情况下,冷却年龄和质量确定的多个解决方案是可能的时,这是有用的。我们还探讨了CNO闪光(~0.2 Msun)的发展临界质量附近的模型的绝热脉动特性。这是由于发现了恒星质量接近这个阈值的脉动白矮星。我们获得了58颗极低质量白矮星(包括3颗脉动星)的可靠和均匀的质量和冷却年龄测定。此外,我们发现有很大的差异的周期间隔分布的g-模式的模型与恒星质量~ 0.2 Msun,这可以被用来作为一种地震工具,以区分恒星经历了CNO闪光在其早期冷却阶段,从那些没有。最后,为了便于应用我们的结果,我们提供了一个简化的网格值有用的获得质量和年龄的氦核白矮星。
2013-07-07 astro-ph.SR
Comparing the asteroseismic properties of pulsating pre-extremely low mass white dwarf and delta Scuti stars
脉动极低质量前白矮星恒星(前ELMV),质量在~0.15 Msun和~0.30 Msun之间,构成了一类新的变星,表现出g-和可能的p-模式脉动,周期在320和6000 s之间,而主序星δ Scuti星,质量在1.2-2.5 Msun之间,以低阶g和p模式脉动,周期在[700-28800] s范围内。有趣的是,前ELM白矮星和盾牌座δ星的不稳定带在Teff与log g图中几乎重叠,当光谱学是唯一的工具来分类恒星时,只考虑脉动周期,导致简并。我们采用绝热和非绝热脉动的前ELM和三角洲盾牌星的模型,并比较他们的脉动周期,周期间距和周期变化率。我们发现,三角洲盾牌座和前ELM白矮星模型的周期间隔有很大的差异。即使当观察到相同的周期范围时,模式在周期间隔和周期差值中也具有不同的特征。例如,在[2000 - 4600] s周期范围内,Scuti δ模型连续径向阶p模的平均周期差至少是前ELM白矮星模型平均周期间隔的4倍。此外,前ELM白矮星的周期变化率比盾牌座δ星大两个数量级。此外,我们还发现了一颗新的变星,SDSSJ 075738.94 +144827.50,它位于两类星共存的Teff-log g图区域。连续的径向阶数模式(p和g模式)之间的特征间隔,以及在盾牌座δ和前ELM白矮星的周期变化率中发现的巨大差异,表明可以利用星震学来区分这两组变星。
2018-08-28 astro-ph.SR
SDSS J184037.78+642312.3: The First Pulsating Extremely Low Mass White Dwarf
我们报道了第一颗脉动极低质量(ELM)白矮星(WD)的发现,SDSS J184037.78+642312.3(以下简称J1840)。这个DA(氢-大气)WD是迄今为止最冷和质量最低的脉动WD,Teff = 9100 \pm 170 K,log g = 6.22 \pm 0.06,相当于质量约0.17 Msun。这种低质量的脉动WD极大地扩展了DAV(或ZZ Ceti)不稳定带,有效地弥合了WD和主序星之间的log g差距。我们在J1840中检测到超过4000 s的时间尺度上的高振幅变异性,具有非正弦脉冲形状。我们的观察还表明,变化是多周期的。这颗恒星与另一个紧凑的天体(很可能是另一个WD)组成一个4.6 hr双星。未来,更广泛的时间序列测光这ELM WD提供了第一次有机会探测内部的低质量,大概是他的核心WD使用的工具,asteroseismology。
2012-04-05 astro-ph.GA astro-ph.SR
Formation of Extremely Low-Mass White Dwarfs in Wide Orbits
研究通过三体系统形成宽轨道极低质量白矮星,发现Ia型超新星爆炸可成功生成此类白矮星,但无法解释KIC 8145411的观测特征。
2025-11-20 astro-ph.SR
The Age of the Galactic Stellar Halo from Gaia White Dwarfs
我们使用156 044白矮星候选人与$\geq5σ$显著视差测量从盖亚任务来测量银河系盘的速度色散; $(σ_U,σ_V,σ_W) = (30.8, 23.9, 20.0)$ km s $^{-1}$。我们确定了142个对象是不一致的磁盘成员资格在$>5σ$级别。这是迄今为止发现的最大的场晕白矮星样本。我们进行了详细的模型大气分析,使用光学和近红外测光,并限制每个白矮星的质量和冷却年龄。我们的目标的白矮星冷却年龄范围从J1657+2056的700万年到J1049-7400的10.3 Gyr。后者基于白矮星的物理学原理,为内晕的年龄提供了一个10.3 Gyr的可靠下限。包括白矮星演化前的寿命,并将我们的样本限制在最近形成的白矮星,冷却年龄为$<500$ Myr,我们估计银河系内晕的年龄为$10.9 \pm 0.4$ Gyr(仅内部误差)。我们样本中最冷的白矮星也给出了类似的结果。例如,J1049-7400的总年龄为10.9-11.1 Gyr。我们的年龄测量与其他测量的内晕年龄一致,包括基于白矮星的球状星团M4、NGC 6397和47 Tuc的测量。
2018-10-08 astro-ph.GA astro-ph.SR
Exploring the internal rotation of the extremely low-mass He-core white dwarf GD 278 with TESS asteroseismology
本研究利用 TESS 星震学和 LPCODE、MESA 两种恒星演化代码,分析极低质量白矮星 GD 278 的内部自转,发现其自转仅微弱差异且与刚体自转高度相符。
2023-03-28 astro-ph.SR
Monitoring and modelling of white dwarfs with extremely weak magnetic fields
在百分之几的白矮星中检测到了磁场。目前已知的这种磁性白矮星的数量大约有几百颗。磁场强度从几公斤到几百毫克不等。几乎所有已知的磁性白矮星的平均场模都大于等于1 MG。我们正试图填补一个主要的空白,在低场限制(<= 200千吉)使用圆光谱偏振观测知识。在本文中,我们报告的发现和监测的强,周期性的磁变在两个以前发现的“超弱场”磁白矮星,WD 2047 +372和WD 2359 -434。WD 2047 +372的平均纵向场在-12到+15 kG之间反转,周期为0.243 d,而其平均场模量几乎恒定在60 kG。观测结果可以用偶极场相对于恒星自转轴的倾斜来解释。WD 2359 -434总是显示出一个弱的正纵向场,其值在0到+12 kG之间,仅随恒星旋转而微弱变化,而平均场模量在50到100 kG之间变化。旋转周期被发现是0.112 d使用的可变形状的H α线核心,与现有的测光。这颗恒星的磁场似乎比偶极子复杂得多,而且可能不是轴对称的。现有的测光表明,WD 2359 -434是一个光变量的振幅只有0.005马格,我们自己的测光表明,如果WD 2047 +372是光度可变的,振幅低于约0.01马格。这些是第一个模型的磁场低于约100千克的磁场白矮星的基础上,通过完整的恒星旋转的磁性测量。它们揭示了两种非常不同的磁表面结构,并且与简单的欧姆衰减理论相反,WD 2359 -434具有比年轻得多的W…
2017-09-13 astro-ph.SR
UVIT/AstroSat Investigation of a low luminous Blue Straggler Star in NGC 362: Detection of extremely low mass white dwarf as companion
本研究利用多台望远镜观测数据,在银河系球状星团NGC 362中发现一颗低光度蓝离散星的伴星为极低质量白矮星,测定了两者的物理参数,并推测二者形成于低密度环境的Case A/B物质转移机制。
2023-08-25 astro-ph.GA astro-ph.SR
KIC 8840638: A new eclipsing binary consisting of $δ$ Scuti-type oscillations with an extremely cold companion star
本文利用$Kepler$卫星的高精度时间序列数据分析了KIC 8840638的光变。分析显示,这个目标是一个新的大陵型食双星系统,其中有一个$δ$ Scuti组成部分,而不是一个纯粹的单一的$δ$ Scuti恒星。短节奏光变曲线的频率分析揭示了95个显著频率,其中大部分位于23 $-$ 32 d $^{-1}$的频率范围内。其中,在$δ$ Scuti星的典型频率范围内检测到7个独立的频率,并将它们识别为压力模。此外,轨道频率$f_{orb}$(=0.320008 d $^{-1}$)及其谐波也直接在频谱中检测。由Wilson-Devinney程序得到的二进制模型表明,二进制参数不受脉动的影响,二进制系统处于半分离状态,质量比为$q$ = 0.454,倾角为58 °,两个组分之间的温差大于4000 K。参数分析表明,该系统的主星是一颗光谱型约为A7 V的主序星,而主星是已知的半分离大陵五系统中温度最低的伴星,表明该系统可能已进入高度演化阶段。
2021-01-14 astro-ph.SR
A Spectro-photometric Analysis of Cool White Dwarfs in the Gaia and Pan-STARRS Footprint
我们提出了一个分光光度分析的2880冷白矮星在100 pc的太阳和低于Teff = 10,000 K,灰色泛星测光和盖亚三角视差可用。我们还补充我们的数据集与近红外JHK测光,当可用时,这是必不可少的解释最冷的白矮星在我们的样本。我们使用适合于每种光谱类型的最先进的模型大气对每个物体进行详细的分析,包括DA,DC,DQ,DZ,富He DA和所谓的IR微弱白矮星。我们讨论了每个子样本的温度和质量分布,以及重温冷白矮星的光谱演化。我们在我们的样本中发现很少的证据表明,通过Teff = 10,000 K和6500 K之间的对流混合过程,大部分DA星转化为He-大气层白矮星,尽管在Teff = 6500 - 5500 K的范围内情况发生了巨大的变化,其中He-大气层白矮星的比例达到45%。然而,我们也提供了强有力的证据,在更冷的温度(Teff < 5200 K),大多数DC白矮星有H大气。我们讨论了一个可能的机制来解释这种突然的转变,从他-到H-大气白矮星涉及的发病结晶和磁性的发生。最后,我们还认为,DQ,DZ,和DC白矮星可能会形成一个更均匀的人口比以前认为的。
2022-12-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Precise Atmospheric Parameters for the Shortest Period Binary White Dwarfs: Gravitational Waves, Metals, and Pulsations
我们提出了一个详细的光谱分析61低质量的白矮星,并提供精确的大气参数,质量和更新的双星系统参数的基础上,我们的新模型的大气网格和最新的演化模型计算。我们首次测量了富含金属的极低质量白矮星的He、Ca和Mg的系统丰度,并研究了这些丰度随有效温度和质量的分布。根据我们的初步结果,我们讨论的可能性,壳闪光可能是负责观察到的He和金属的存在。我们比较恒星半径从我们的光谱分析模型无关的测量,发现除了那些白矮星与Teff <10,000 K的良好协议。我们还计算了每个系统的预期引力波应变,并讨论了它们对eLISA星载引力波天文台的意义。最后,我们提供了一个更新的极低质量白矮星不稳定带。
2014-08-16 astro-ph.SR
Formation of Extremely Low-mass White Dwarfs Binaries
由于发现了一些脉动的、质量极低的白矮星(ELM WDs,质量$M \lesssim 0.17\, M_\odot$),它们可能有WD伴星,本文讨论了这些系统的双星形成模型。不稳定质量传递(MT)或共同包络(CE)事件不太可能形成ELM WD。具有保守MT的稳定Roche瓣溢出仅产生$M \gtrsim 0.2\, M_\odot$。本文讨论了利用磁制动引起的角动量损失来形成ELM WD。最初质量更大的恒星通过CE事件成为伴星WD。最初质量较小的恒星成为ELM WD,作为激变变星双星中的演化供体。演化模型的构建使用恒星天体物理学实验模块(MESA),ELM WD祖先的范围$M_d=1.0-1.5\, M_\odot$和WD同伴的范围$M_{\rm a} \simeq 0.4-0.9\, M_\odot$。处方,以减少薄表面对流区的磁制动。在演化的施主的包层变薄后,施主星收缩而失去接触,MT停止,露出ELM WD。具有小质量的系统以前被认为是可能的AM CVN。具有大质量的系统,达到WD冷却轨道上发生壳闪光的极限$M \simeq 0.18\, M_\odot$,将倾向于扩展到轨道周期$P_{\rm orb} \gtrsim 15\, {\rm hr}$。在此范围之间,ELM WD可能成为预WD和WD冷却轨道上的制冷剂。Brickhill的对流模式驱动的标准被用来估计的g-模式不稳定带…
2018-03-23 astro-ph.SR
On the white dwarf cooling sequence with extremely large telescopes
我们提出了新的诊断白矮星(WD)冷却序列和光度函数(LF)在近红外(NIR)波段,将利用未来的灵敏度和分辨率的超大望远镜。氢分子的碰撞诱导吸收(CIA)导致沿WD(WDBTO)冷却序列的清晰定义的蓝色关闭和WD LF中的明亮的次极大值。这些特征在广泛的年龄范围内与年龄无关,并且受金属丰度的影响最小。这意味着WDBTO的近红外幅度是非常有希望的距离指标。越来越多的大规模WD的冷却时间和CIA的发病之间的相互作用导致沿WD(WDRTO)冷却序列的红色关闭和WD LF中的一个明确的微弱的峰值。这些特征对星团年龄非常敏感,在10 ~ 14 Gyr年龄段,K波段暗峰的星等增加0.2--0.25 mag/Gyr。另一方面,在光学WD LF微弱的峰值增加0.17(V带)和0.15(I带)mag/Gyr在同一年龄范围内。此外,我们还建议使用主序列关闭与WDBTO(光学)或WDRTO(NIR)之间的幅度差异。这种年龄诊断也与距离和发红无关。K波段(0.15-0.20 mag/Gyr)的灵敏度平均比光学波段(0.10 [V波段],0.07 [I波段] mag/Gyr)的灵敏度高两倍。最后,我们还概述了使用新的诊断,以限制结晶后的CO相分离。
2012-11-12 astro-ph.SR
Any colour you like: The diverse chromaticities of white dwarfs
University of Warwick(华威大学);University of Kiel(基尔大学)
本研究探讨温度与化学成分对白矮星色度的影响,发现多数白矮星颜色接近黑体,部分可呈黄、绿等色,确定本地20秒差距内白矮星平均为白色,还可利用光谱模型生成其近距离观测的精确颜色图像。
2026-10-15 astro-ph.IM astro-ph.SR
Discovery of pulsations, including possible pressure modes, in two new extremely low mass, He-core white dwarfs
我们报道了第二和第三颗脉动极低质量白矮星(WD)的发现,SDSS J111215.82+111745.0(以下简称J1112)和SDSS J151826.68+065813.2(以下简称J1518)。两者的质量都小于0.25 Msun,有效温度都低于10,000 K,这使得这些纯氦核WD成为较冷的脉动氢大气WD(DAVs,或ZZ Ceti星)。在J1112的光变曲线中证明的短周期脉动也可以代表在任何WD中首次观察到的声学(p模式)脉动,这提供了一个令人兴奋的机会,与也存在的长周期g模式相比,以互补的方式探测该WD。J1112是Teff = 9590 +/- 140 K和log(g)= 6.36 +/- 0.06 WD。这颗恒星在1792-2855 s之间显示出五个不同周期的正弦变化。在这颗恒星中,我们也看到了短周期的变化,最强的是134.3秒,远远低于预期的g模式,这样一个低质量的WD。另一个新的脉动WD,J1518,是Teff = 9900 +/- 140 K和log(g)= 6.80 +/- 0.05 WD。J1518的光变曲线是高度非正弦的,在1335-3848 s之间至少有七个显著的周期。与ELM WD必须在双星中形成的预期一致,这两个新的脉动He-核心WD,除了原型SDSS J184037.78+642312.3,还有密切的同伴。然而,观察到的变化是不一致的潮汐引起的脉动…
2013-01-25 astro-ph.SR
Serendipitous Discovery of Nine White Dwarfs With Gaseous Debris Disks
从基于盖亚DR 2数据库的目录中选择的白矮星的光学光谱观测揭示了9个新的气体碎片盘,它们围绕单个白矮星运行,比以前已知的样本增加了两倍。对于每个来源,我们提出了气体排放线确定和基本的恒星参数,包括低分辨率光谱线的丰度。主要发现包括:(1)最冷的白矮星(Teff~ 12,720 K)具有气体盘;这颗恒星WD 0145 +234据报道最近经历了一次红外爆发;(2)来自多个元素的气体发射在速度空间中共存,表明不同元素混合良好;(3)对SDSSJ 0006 +2858的发射结构高度不对称,对另外两个体系的发射结构可能不对称;(4)总样本由大约25%的DB和75%的DA白矮星组成,与野外种群中发现的主要大气类型的总体分布一致;(5)在GaiaJ 0611 -6931的光谱中出现了从未见过的Na发射线,在WD 0842 +572的光谱中出现了Mg、Ca和Fe的半禁戒发射线,在两颗星中还出现了Si的发射线。目前已知的气体碎片盘系统样本明显偏向北半球的恒星,这表明在南半球有十几颗发射线恒星等待被发现。
2020-10-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
PSR J1012+5307: a millisecond pulsar with an extremely low-mass white dwarf companion
拥有毫秒级中子星的双星系统为确定中子星质量提供了一条独特的途径:射电脉动揭示了中子星的运动,而伴星的运动则可以通过光学范围内的研究来表征。PSR J1012+5307是一颗毫秒脉冲星,轨道为14.5小时,有一颗氦核白矮星伴星。在这项工作中,我们提出了一个光谱活动的分析,其中伴星吸收功能揭示了已知的最轻的白矮星之一。我们测定了一颗白矮星的径向速度半幅值K_2 = 218.9 ± 2.2 km/s,结合由精确射电计时得到的脉冲星的径向速度半幅值,得到质量比q=10.44 ± 0.11。我们还试图推断白矮星的质量从观测约束使用新的双演化模型的极低质量的白矮星,但发现他们不能再现所有观测参数同时。特别是,我们不能将双星演化预测的半径与光度分析的测量值(R_WD=0.047+-0.003 Rsun)相一致。我们对极低质量的白矮星演化的有限理解,是由双星相互作用引起的,因此成为限制我们测量该系统中白矮星质量的精度的主要因素。我们保守的白矮星质量估计为M_WD = 0.165 +- 0.015 Msun,连同质量比使我们能够推断脉冲星质量为M_NS = 1.72 +- 0.16 Msun。这个数值明显高于标准的1.4兆太阳,因此PSR J1012+5307被添加到不断增长的巨型毫秒级彗星列表中。
2020-04-06 astro-ph.HE astro-ph.SR
Dynamically Forming Extremely Low-Mass White Dwarf Binaries in Wide Orbits
针对KIC 8145411系统中宽轨道极低质量白矮星双星的观测挑战,提出星团内双星-双星强相互作用可拓宽EW轨道的机制,通过数值实验验证了双峰轨道周期分布,并估算了银河系内这类系统的形成速率。
2023-05-28 astro-ph.SR
Formation of Extremely Low-mass White Dwarf Binaries Undergoing Enhanced Angular Momentum Loss
Yunnan Observatories, Chinese Academy of Sciences (CAS)(中国科学院云南天文台);International Centre of Supernovae (ICESUN)(超新星国际中心);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学)
本文研究了极低质量白矮星双星的形成过程,通过模拟发现增强的角动量损失可以解释观测到的轨道周期与理论预测的不一致,从而影响核燃烧并产生具有不同内部结构的极低质量白矮星。
2026-07-07 astro-ph.SR
Massive Double White Dwarfs and the AM CVn Birthrate
我们提出了钱德拉和斯威夫特X射线观测的四个极低质量(ELM)白矮星与大质量的同伴。我们对这四个系统的X射线发射都有严格的限制,这表明中子星的伴星是极不可能的,而且伴星几乎肯定是白矮星。根据观测到的轨道周期和径向速度振幅,这些双星的总质量大于1.02至1.39 Msun。这两个组成部分之间的极端质量比使得这些双白矮星不太可能合并并爆炸为Ia型或暗超新星。相反,它们可能会通过吸积盘进行稳定的质量转移,并变成相互作用的AM CVn。除了三个以前已知的系统,我们确定了我们的两个目标,J 0811和J2132,作为系统,肯定会进行稳定的传质。此外,我们还利用ELM巡天的双星白矮星样本来限制极端质量比系统的内旋速率。这个速率,0.00017/年,与斯隆数字巡天估计的AM CVn空间密度一致。因此,稳定的质量传递双白矮星的祖先可以占整个AM CVn人口在银河系中。
2016-06-02 astro-ph.SR
Spectral analysis of the extremely hot DA white dwarf PG0948+534
相对于贫氢(非DA)的白矮星(WD),在WD冷却序列的非常热的一端,富氢(DA)的白矮星(WD)非常少。三个已知最热的DA(表面重力log g $\geq$ 7.0)的有效温度大约为Teff = 140,000 K,其次只有五个物体的有效温度在104,000 - 120,000 K之间。它们的数量远远超过40个Teff = 100,000 - 250,000 K的非DA,DA/非DA比为0.2。相比之下,该比率与较冷WD的比率相反。这种差异的一个原因可能是在使用巴耳末线光谱的热DA的温度测定的不确定性。最近的研究涉及紫外(UV)光谱中的金属电离平衡,确实表明一些DA的温度被低估了,但极热DA的缺乏占了上风。在这里,我们提出了三个最热的DA之一,PG 0948 +534的紫外光谱分析的结果。我们发现,它的温度是强烈高估了最近的巴耳末线分析。我们将其向下校正到105,000 $\pm$ 5000 K,从而加剧热DA的缺乏。我们的非LTE线路覆盖模型大气不能解决以前遇到的Balmer线路问题。我们推测这可能与磁层的存在有关。这是由V波段的变化,显示了一个周期P=3.45 d(振幅0.19等),我们解释为恒星的旋转周期的支持。PG 0948 +534中的金属丰度受到原子扩散的影响,我们得出结论,当热DA冷却到Teff以下约105,000 K时,发生扩散。我们讨论的可能性,缺乏非常热的DA是…
2018-12-18 astro-ph.SR
Formation of planetary debris discs around white dwarfs II: Shrinking extremely eccentric collisionless rings
数十个致密碎片盘的形成通道仍然未知,这些碎片盘以一个太阳半径的距离围绕白矮星(WD)运行。在巨分支恒星阶段幸存下来的小行星超过几个天文单位被认为是动态地推向WD,并在其罗氏半径内被潮汐破坏,产生极偏心(e>0.98)环。在这里,我们建立WD辐射压缩和circularizes的轨道的超微米到厘米大小的环成分完全在WD的罗氏半径。我们推导出一个封闭的代数公式,以及近似的WD冷却年龄,恒星的物理性质和环粒子的物理和轨道特性的函数的收缩时间。收缩的时间尺度增加与颗粒尺寸和冷却年龄,产生年龄相关的WD碎片盘尺寸分布。
2015-05-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
White Dwarf Stars
白矮星是大多数恒星的最后阶段,诞生于单个或多个系统中。我们讨论的识别,磁场,和质量分布的白矮星检测到的光谱由斯隆数字巡天获得的数据发布13在2016年,这导致光谱识别的白矮星的数量从5000增加到39000。这个数字只包括log g >= 6.5的白矮星,即,除了极低质量的白矮星,这是恒星相互作用的必然副产品。
2017-02-03 astro-ph.SR