Line Profiles of the Calcium I Resonance Line in Cool Metal-polluted White Dwarfs
金属污染的白矮星（DZ星）的特征是富含氦的大气层被来自吸积岩石星子的重元素污染。由于对这些物体进行详细的光谱分析可以揭示吸积碎片的组成，因此人们对开发精确的DZ大气模型非常感兴趣。然而，最冷的DZ白矮星由于其大气层的流体密度而具有挑战性。在这样的极端条件下，光谱吸收线严重加宽与中性氦的相互作用，它不再是合理的使用传统的洛伦兹轮廓。在这项工作中，我们确定的理论配置文件的钙I共振线（最冷的DZ白矮星的最突出的谱线）在稠密的大气中的冷DZ白矮星。要做到这一点，我们使用的碰撞线轮廓和准确的从头计算势能和跃迁偶极矩的CaHe分子的统一理论。我们提出了所得到的配置文件的温度和氦密度相关的冷，金属污染的白矮星的建模（从3000至6000 K和从$10^{21}$到$10^{23}\,{\rm cm}^{-3}$）的全范围。我们还实现了这些新的配置文件在我们的大气模型，并表明它们导致改善适合最冷的DZ白矮星的钙我共振线。
2019-03-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Origins of Lithium Enhancement in Polluted White Dwarfs
本研究通过新观测与大气模型拟合六颗受污染白矮星的锂及金属丰度，检验三种锂过量起源假说，认为多数案例更符合大爆炸与银河系核合成，并排除系外卫星溅射成因。
2024-12-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Circumbinary Debris Disk in a Polluted White Dwarf System
行星系通常在单个恒星的演化过程中幸存下来，这一点可以从观测到的围绕白矮星轨道运行并污染其表面的类地行星碎片中得到证明。这封信报告了一个环双星尘埃盘的鉴定，它围绕着一颗白矮星和一颗在2.27小时轨道上的亚恒星伴星。该系统具有大气金属污染和红外过量的双重标志，但标准（平坦且不透明）的磁盘配置被二进制动态排除。相反，检测到的碎片库必须远远超过罗氏极限，在光学薄的配置，恒星辐射的侵蚀相对较快。这一发现表明，岩石微行星的形成是强大的近距离双星，即使是那些低质量比。
2016-12-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Nearby Polluted White Dwarf with a 6.2 h Spin Period
本研究依托TESS数据首次探测到近邻受污染白矮星WD 2138-332的6.19小时自转周期光变，证实其光变由磁场而非金属非均匀分布导致，且行星吞噬并非白矮星快速自转的重要形成渠道。
2024-02-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
ALMA and Herschel Observations of the Prototype Dusty and Polluted White Dwarf G29-38
ALMA第0周期和赫歇尔PACS观测报告的原型，最近的，最明亮的例子，一个尘埃和污染的白矮星，G29-38。这些长波长计划试图探测1-100天文单位的外围母体，从中产生了0.01天文单位内观察到的破裂的星子碎片，其表现出L_IR/L = 0.039。在低至L_IR/L ~ 1 e-4的数据中没有检测到相关的发射源，一般排除了大于1 e ~（24）-1e ~（25）g的冷尘埃质量，以获得与小行星和柯伊伯带类似物演化版本相对应的合理的颗粒尺寸和轨道区域的性质。总的来说，这些零检测与星子盘长期碰撞演化的模型一致，并且像G29-38这样的恒星被破坏的母体的源区可能只在特殊情况下才突出，例如最近的不稳定性。一个更大的被污染的白矮星样本，以完整的ALMA阵列为目标，有可能明确地确定其行星碎片的母源。
2014-07-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Absence of a Correlation between White Dwarf Planetary Accretion and Primordial Stellar Metallicity
本文通过宽双星系统中伴星金属丰度作为白矮星原初金属丰度的代理，比较受污染与未受污染白矮星的金属丰度分布，发现两者无显著差异且吸积率与金属丰度无显著趋势，表明巨行星并非白矮星吸积事件的主导原因。
2024-06-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
The dearth of high-mass hydrogen-atmosphere metal-polluted white dwarfs within 40 pc
本文通过种群合成模型研究40秒差距内高质量氢大气白矮星金属污染稀缺的原因，提出碎片盘寿命为10^4至10^6年或前身星质量上限约2.9倍太阳质量两种解释，并验证其与氦大气白矮星样本一致。
2025-03-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Magnesium abundances in cool metal-polluted white dwarfs
岩石物质的吸积是大部分白矮星大气中重元素存在的原因。这些物体是推断系外行星体的整体组成的独特机会。这种化学特性需要使用详细的大气模型来确定白矮星光球层的元素丰度。在这项工作中，我们使用一个国家的最先进的模型大气代码重新分析的第一次大型调查的金属污染的白矮星的丰度为多种元素。我们表明，我们的模型的改进的本构物理导致系统更高的镁丰度比以前的分析。我们发现平均对数Mg/Ca数丰度比为1.5。这一数值明显高于陨石的参考丰度，这是预期的，因为目前的扩散模型预测，对于我们样本中的冷氦-大气白矮星，Mg应该比Ca在大气中停留的时间更长。这有助于解决最近发现的镁耗尽问题，其中白矮星吸积的星子据报道与其行星系统的预期组成相比是镁缺乏的。
2020-09-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Gaseous Material Orbiting the Polluted, Dusty White Dwarf HE1349-2305
我们提出了新的光谱观测污染，尘埃，氦占主导地位的大气白矮星恒星HE 1349 -2305。光学光谱显示弱钙红外三重态发射表明，金属气体碎片轨道和吸积的白矮星。测量大气中镁和硅的丰度，而铁和氧的上限则来自现有的光学光谱。HE 1349 -2305是第一颗在已知的污染白矮星中发现的拥有气体盘的白矮星。要进一步确定污染这颗恒星的母体的特征，需要紫外光谱学。
2012-04-05 astro-ph.SR
The polluted atmospheres of cool white dwarfs and the magnetic field connection
本文分析了被污染的富氢白矮星NLTT 888和NLTT 53908的X射线能谱。NLTT 53908的光谱显示出强烈的塞曼分裂钙线（Ca II H&K和Ca I $λ4226$），这颗恒星似乎是受污染的磁性白矮星（DAZH）NLTT 10480的近亲，而NLTT 888的光谱显示出钙和铁的窄线。DAZ NLTT 888和DAZH NLTT 53908与其他类别成员的比较说明了这些物体周围环境和形成环境的多样性。特别是，我们发现，在旧的，污染的白矮星的磁性发病率显着超过发现在一般白矮星人口，这表明一个假设的联系之间的拥挤的行星系统和磁场代。
2014-01-07 astro-ph.SR
Magnetic dynamos in white dwarfs -- II. Relating magnetism and pollution
我们研究了最近提出的旋转和结晶驱动发电机是否可以解释旧的金属污染的白矮星的磁性明显增加。我们发现，污染的磁性白矮星的有效温度分布是一致的，其中大多数/所有的结晶核心和增加的旋转速度预计由于吸积的行星材料，这是由金属吸收线证明。我们的结论是旋转和结晶驱动的发电机不仅提供了一个解释的强磁白矮星在密近双星中的不同出现率，但也为较弱的磁场在旧的金属污染的白矮星的高发病率。
2021-06-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
Likely detection of water-rich asteroid debris in a metal-polluted white dwarf
冷白矮星SDSS J124231.07+522626.6在中等分辨率的光谱中表现出8种不同重元素的光球吸收线，特别是包括氧。Teff = 13000 K的大气以氦为主，但对流区含有大量的氢和氧。四种最常见的造岩元素（O、Mg、Si和Fe）几乎占了所有的吸积质量，总量至少为1.2e+24 g，与谷神星的质量相似。它的时间平均吸积速率为2 e +10 g/s，是所有已知的被金属污染的白矮星中最高的吸积速率之一。我们注意到，相对于最常见的金属氧化物，氧气大量过剩，这表明白矮星吸积的行星碎片的水含量约为38%。这颗恒星与GD 61、GD 16和GD 362一起，形成了一小群来自已知的主要吸积干燥岩石碎片的演化行星系统的离群者。这一结果加强了这样一种假设，即在白矮星的冷却年龄上，从被破坏的星子中积累的富含水的碎片可能对在大部分以氦为主的白矮星大气中观察到的微量氢的积累有重大贡献。
2015-03-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Effect of a Magnetic Field on the Dynamics of Debris Discs Around White Dwarfs
对受污染的白矮星周围碎片盘的寿命和推断的吸积率的观测估计，往往与盘中尘埃颗粒受到屏蔽的坡印廷-罗伯逊阻力模型的预测不一致。此外，许多冷污染的白矮星没有显示出任何伴随圆盘的观测证据。如果碎片盘的寿命比仅用坡印廷-罗伯逊阻力预测的短，而吸积率比预测的高，这在一定程度上可以得到解释。我们认为潮汐破坏的反磁性碎片和其随后的影响的碎片盘的形成，演变和吸积率的磁场的作用。我们估计，磁场强度大于$\sim$ 10千克可能会减少所需的时间循环和光盘的寿命由几个数量级，并增加相关的吸积率由一个类似的因素，相对于坡印廷-罗伯逊阻力。我们认为，一些污染的白矮星可能拥有低于典型的可检测极限的磁场，这些领域可能占污染的白矮星与失踪的碎片光盘的比例。我们还建议，抗磁阻力可能占较高的吸积率估计污染的白矮星，不能单独由坡印廷-罗伯逊阻力预测，并找到一个依赖于磁场强度，轨道近心点距离，和颗粒大小的预测光盘寿命和吸积率。
2021-01-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
Discovery of magnetically guided metal accretion onto a polluted white dwarf
本文发现金属污染白矮星 WD0816-310 的金属吸积与水平混合受其磁场控制，金属线强度和磁场强度呈周期性同步变化，表明金属可能持续集中于磁极附近，揭示了磁场在星子被白矮星吞噬的最后阶段中的关键作用。
2024-02-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
The evolution of carbon-polluted white dwarfs at low effective temperatures
利用盖亚数据发布2，最近的研究重新审视了碳污染的白矮星（DQ）在大范围有效温度下的演化。这些分析清楚地证实了两种不同的DQ演化序列的存在：一种是正常质量的白矮星，另一种是严重污染和质量更大的天体。第一个序列被认为是从核心中挖掘碳的结果，而第二个序列至少部分可能是由热DQ的后代组成的。然而，碳污染的白矮星在6500 K以下的演化仍然没有被探索，主要是由于与模拟其稠密大气相关的理论困难。在这项工作中，我们提出了一个详细的逐星分析冷碳污染的白矮星。我们最近改进的大气模型使我们能够获得很好的适合大多数对象，包括非常冷的DQpec白矮星强烈移动C $_2$分子带。我们发现，冷的碳污染的白矮星保持以下两个不同的进化轨迹以前确定在较高的温度。我们还发现当光球密度超过$^3$ $\approx$ 0.15 g/cm时，大多数DQ白矮星转变为DQpec。然而，我们确定的恒星DQ $\rightarrow$ DQpec过渡发生在较低的光球密度，可能是由于存在一个强大的磁场。
2019-10-14 astro-ph.SR
Polluted White Dwarfs: Mixing Regions and Diffusion Timescales
许多孤立的白矮星（WD）显示出大气金属污染的光谱证据。由于重元素沉积时间尺度很短，这很可能表明正在进行的吸积。堆积的金属遇到各种混合过程中的WD表面：对流，重力沉降，过冲，和温盐不稳定性。我们提出了MESA WD模型，探讨这些过程中的每一个推断吸积率及其影响。我们提供了许多个别金属的扩散时间尺度，我们量化的制度，其中温盐混合占主导地位的重力沉降在设置的重元素的有效沉降速率。我们的基础上，并确认早期的工作发现，吸积率高达$10^{13} \, \rm g \, s^{-1}$需要解释所观察到的污染在DA WD $T_{\rm eff} > 15,000 \, \rm K$，我们提供了表格的结果，从我们的模型，使吸积率推断污染DA WD的观测。如果这些率是年轻的WD的代表，我们估计，在WD的寿命吸积的星子材料的总质量可能高达$10^{28} \, \rm g$，虽然这种估计是容易受到潜在的选择偏差和不确定性的磁盘过程的性质，供应吸积WD表面。我们还发现，受污染的DB WD经历的热盐混合比DA WD少得多，我们不希望热盐不稳定性活跃的污染DB WD与$T_{\rm eff} < 18,000 \, \rm K$。
2019-01-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
High-eccentricity migration of planetesimals around polluted white dwarfs
已经发现几颗大气金属污染的白矮星拥有在潮汐扰动半径附近轨道运行的小行星体（微行星）。我们研究了这些天体的物理性质和动力学起源的假设下，他们经历了高离心率迁移从几个天文单位的初始距离。我们研究两个合理的机制轨道迁移和循环：潮汐摩擦和冲压压力阻力光盘。对于每一种机制，我们推导出一般的解析表达式的轨道的演变，可以重新调整各种情况下。我们确定的物理参数，确定是否一个小行星的轨道可以圆在适当的时间尺度和约束这些参数的基础上所观察到的系统的属性。为了使潮汐迁移起作用，需要类似于熔融岩石的内部粘度，这可能是由潮汐加热自然产生的。对于光盘迁移操作，最小的列密度的光盘是隐含的，推断的总光盘质量是一致的估计污染的WD吸积的金属的总质量。
2020-10-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
The heavily polluted atmosphere of the DAZ white dwarf GALEX J193156.8+011745
我们报道了一颗新的严重污染的白矮星的发现。DAZ白矮星GALEX J193156.8+011745是在GALEX/GSC对紫外线过量天体的联合调查中确定的。在ESO NTT获得的光学光谱显示镁和硅的强吸收线和详细的丰度分析的基础上VLT-Kueyen UVES光谱揭示硅和镁的超太阳丰度，和近太阳的氧，钙和铁的丰度。总体丰度模式显示出白矮星大气层正在不断吸积的迹象。红外光谱能量分布显示，在H和K波段可能与吸积源有关的过剩。
2010-02-10 astro-ph.SR
Host-star and exoplanet compositions: a pilot study usinga wide binary with a polluted white dwarf
行星和恒星最终形成于同一团气体的坍缩。虽然行星和行星体很容易释放挥发物，但一个常见的假设是它们保留了与其宿主恒星相同的耐火成分。这在太阳系中是真实的。在观测误差范围内，南极陨石、地球和其他岩石行星体的耐火成分与太阳一致。这项工作的目的是调查这一假设是否适用于系外行星系统。如果是真的，观测到的岩石系外行星的内部结构可以更好地利用它们的宿主恒星丰度来限制。在本文中，我们分析了K矮星G200-40的丰度，并将其与其污染的白矮星同伴WD 1425+540进行了比较。这颗白矮星从恒星演化到白矮星阶段时幸存下来的外行星系中吸积了行星物质，很可能是一个类似柯伊伯带的物体。由于双星对的化学性质是均匀的，我们使用双星伴星G200-40作为WD 1425+540的祖先的组成的代表。我们表明，伴星和行星物质吸积WD 1425+540的元素丰度是一致的假设，行星和主星有相同的真实丰度，考虑到观测误差。
2021-02-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Evidence of enhanced magnetism in cool, polluted white dwarfs
我们报告了在Luyten高自行恒星巡天中发现的一颗新的、受污染的磁性白矮星。NLTT 7547的高色散谱揭示了在冷（~5 200 K）氢主导的大气中复杂的重元素线谱，显示了163 kG的表面平均场的影响，与240 kG中心偶极子一致，尽管实际的场结构仍然不确定。丰度模式显示了具有明显富镁味道的增生物质的影响。结合早期的发现，这一发现支持了冷白矮星的磁性发生率与它们被重元素污染之间的相关性。
2018-11-08 astro-ph.SR
Detection and Preliminary Characterisation of Polluted White Dwarfs from Gaia EDR3 and LAMOST
本文利用 Gaia EDR3 与 LAMOST 光谱数据构建了 62 颗污染白矮星星表，其中 30 颗为新发现，并通过钙吸收定量探测方法初步表征其大气性质，展示了结合大规模数据库识别污染白矮星的价值。
2023-10-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Icy Exomoons Evidenced by Spallogenic Nuclides in Polluted White Dwarfs
我们提出的证据表明，在被污染的白矮星（WD）的过剩是在巨大的系外行星的辐射带中形成的冰系外卫星吸积的结果。这里我们以白矮星GALEX J2339-0424中的过剩Be为例。我们约束的成岩元素在GALEX J2339-0424的母体丰度，并表明，过剩的铍在这个WD不能占的差异扩散通量通过WD外壳，也不是在典型的成岩过程中的化学分馏。相反，我们认为，是由高能质子照射的冰与岩石混合。我们表明，MeV的质子通量所需的形成高Be/O比吸积母体是一致的辐射带内的一个巨大的行星的环中的冰的照射，其次是吸积的冰，形成一个月亮，后来吸积的WD。土星的冰卫星是有用的类似物。我们的研究结果提供了一个估计的散裂核素过剩的冰卫星形成的环周围的巨行星一般，包括那些在太阳系。虽然过剩的Be已被发现在两个污染的WD，包括WD在这里描述的，我们预测，过剩的其他spallogenic元素Li和B，虽然更难以检测，也应该被观察到，这样的检测也将表明污染的冰系外卫星形成的环系统的巨行星。
2021-02-03 astro-ph.EP 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
Metal Polluted White Dwarfs with 21 μm IR excesses from JWST/MIRI: Planets or Dust?
利用JWST/MIRI对四颗金属污染白矮星进行中红外成像观测，首次在21 μm处检测到显著红外超量并发现候选行星伴星，论证其最可能源于木星质量行星的热发射，暗示金属污染白矮星常拥有巨行星。
2025-06-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Finding rare classes in large datasets: the case of polluted white dwarfs from Gaia XP spectra
本文比较多种监督与非监督方法，并首次将 $t$SNE 用于 Gaia XP 光谱，以识别稀有的受污染白矮星；$t$SNE 较 UMAP 多发现逾 50% 高置信候选体，含 39 个新候选体。
2025-09-29 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Prevalence of short-lived radioactive isotopes across exoplanetary systems inferred from polluted white dwarfs
在太阳系中，短寿命的放射性同位素，如铝26，在行星体的形成过程中发挥了至关重要的作用，提供了重要的额外热源。值得注意的是，这导致了小行星早期和大规模的熔化和铁核心的形成，以及它们的挥发性元素，如氢和碳的损失。因此，在系外行星系统的背景下，短寿命放射性同位素的普遍存在是解释观测到的低质量系外行星中的大体积挥发物预算和大气多样性的关键。具有吸积行星物质的白矮星提供了一种独特的手段来推断太阳系外小行星中铁核心形成的频率，从而推断具有高的短寿命放射性同位素丰度的行星系的普遍性。在这里，我们设计了一个定量的方法来推断的分数行星系富含短寿命的放射性核素的星子形成的白矮星的数据。我们认为，目前的证据，从白矮星指向一个显着的一部分外星子形成了一个铁的核心。虽然这些数据可以解释为由于重力势能释放而能够区分的外月球或冥王星大小的天体的吸积，但我们的研究结果表明，对于污染的白矮星中分化物质的流行，最可能的解释是太阳系富含26 Al并不罕见。这里提出的模型表明，一个普遍存在的途径富集的系外行星系统的短寿命的放射性同位素，不赞成短寿命的放射性同位素富集的情况下，依靠罕见的机会遇到单个附近的超新星，沃尔夫-拉叶星或AGB星。
2022-06-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
JWST Directly Images Giant Planet Candidates Around Two Metal-Polluted White Dwarf Stars
研究利用JWST/MIRI在两颗富金属白矮星周围直接发现巨行星候选体，质量约1–7个木星质量，并可能证明宽间距巨行星可在恒星演化后幸存并导致白矮星金属污染。
2024-01-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Compositions of Planetary Debris around Dusty White Dwarfs
一些白矮星的光球层被周围行星残骸的物质吸积所“污染”。带有尘埃盘的白矮星通常受到严重污染，对这些系统的高分辨率光谱观测可以用来推断太阳系外行星物质的化学成分。本文报道了对19颗具有尘埃盘或候选尘埃盘的白矮星的光谱观测和分析。总体丰度模式非常类似于大块地球，我们正在开始建立一个足够大的样本来探测广泛的行星成分。我们发现了两颗白矮星吸积富铁物质的证据，以及一颗白矮星吸积富氧但贫氢的行星碎片的证据。此外，Mg/Ca和Si/Ca比值也存在差异，不能用差异沉降或火成岩分异来解释。这些比率似乎遵循蒸发顺序。在这种情况下，我们可以限制被污染的白矮星周围蒸发体的质量和数量。
2019-10-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
A power law decay evolution scenario for polluted single white dwarfs
行星系可以在恒星演化过程中幸存下来，单颗白矮星的大气金属污染和尘埃盘就是证明。最近的观测表明，1%至4%的单个白矮星伴随着尘埃盘，而金属污染的发生率约为25%至50%。尘埃盘和金属污染与白矮星周围残留行星系的吸积有关，但这两种现象之间的关系仍然不清楚。在这里，我们提出了一个进化的场景来连接这两个观测现象。通过分析一个被金属污染的白矮星样本，我们发现，如果假设尘埃吸积主要由Poynting-Robertson阻力驱动，尘埃源主要是通过受类木行星扰动的小行星动力学下落传递的话，白矮星上的质量吸积速率一般遵循破幂律衰减，这与理论预测吻合得很好.盘的存在主要是在整个金属污染过程的早期阶段（大约1亿到7亿年），直到大约80亿年才能检测到，自然解释了金属污染的白矮星中有尘埃盘的部分（大约2- 16%）。这种假设的成功也意味着，在几个太阳质量的恒星周围，小行星带与外部气体巨星的配置可能很常见。
2018-11-20 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
Tracing Planetary Accretion in a 3 Gyr-old Hydrogen-Rich White Dwarf: The Extremely Polluted Atmosphere of LSPM J0207+3331
本研究在30亿年富氢白矮星LSPM J0207+3331中探测到13种重元素，揭示其吸积了核心质量分数高于地球的分异岩质天体，并发现弱Ca II发射及单一硅酸盐盘解释红外过量。
2025-10-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Hunting for Polluted White Dwarfs and Other Treasures with Gaia XP Spectra and Unsupervised Machine Learning
University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）；University of Cambridge（剑桥大学）；University College London（伦敦大学学院）
本文利用 Gaia XP 光谱与 UMAP 无监督机器学习技术构建二维图谱，大幅增加大气含多种金属的受污染白矮星数量，为表征系外行星多样性与地质特征提供关键样本。
2024-06-24 astro-ph.EP astro-ph.SR cs.LG
I Can Do It With A Broken Planetesimal: Characterising the planetary debris in heavily polluted cool white dwarfs
University of Warwick（华威大学）；University of Kiel（基尔大学）；Universita degli studi di Trieste（的里雅斯特大学）
研究四颗冷且金属污染严重的H大气白矮星，通过多种方法分析其大气参数，测量金属丰度，识别出多种独特金属，发现不同白矮星吸积的星子成分各异，增加了严重污染冷白矮星样本。
2026-07-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Solar Abundances of Rock Forming Elements, Extreme Oxygen and Hydrogen in a Young Polluted White Dwarf
Teff = 20，800 K的白矮星WD 1536+520具有广泛的主要造岩元素O、Mg、Al、Si、Ca和Fe的太阳丰度，以及挥发性元素C和S的强烈相对贫化。除了迄今为止观测到的最高金属丰度（log（O/He）=-3.4）外，以氦为主的大气层还具有异常的氢丰度（log（H/He）=-1.7）。在不确定性，金属与金属的比例是一致的吸积的H2O丰富的岩石母体，解释支持的异常高的微量氢。对于氦大气的白矮星来说，混合大气的扩散时间尺度异常短，不超过几百年，相当于温度低得多、富含氢的恒星的扩散时间尺度。被破坏的母体的总体重元素丰度与大体积地球模式略有偏离，并表明沉积了一些类似核的物质。总的推断吸积速率为4.2e9 g/s，至少比任何具有可比扩散时间尺度的白矮星高4倍。值得注意的是，当这个系统中的吸积耗尽时，金属和氢将在大约3亿年内变得不可检测，从而支持微量氢与行星碎片的持续吸积有关的假设。
2016-08-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
3D Simulations Demonstrate Propagating Thermohaline Convection for Polluted White Dwarfs
本研究通过三维模拟证实，污染白矮星中的热盐对流前沿持续传播且系统保持不稳定，金属湍流通量主导扩散通量，支持在模型中纳入热盐混合以修正吸积率估计。
2025-03-26 astro-ph.SR
Accretion Rate Changes Detected in a Polluted White Dwarf
University College London（伦敦大学学院）；University of California San Diego（加州大学圣地亚哥分校）；University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）；University of Warwick（华威大学）；University of Cambridge（剑桥大学）；Wesleyan University（卫斯理安大学）；University of Nevada, Las Vegas（内华达大学拉斯维加斯分校）
研究发现污染白矮星中金属丰度下降，验证了扩散理论，并指出Fe为主要吸积物质。
2026-02-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Magnetism, X-rays, and Accretion Rates in WD 1145+017 and other Polluted White Dwarf Systems
本文报告了对包括WD 1145+017在内的几颗污染白矮星的圆偏振光谱和X射线观测，旨在限制这些演化的行星系中盘物质的行为和瞬时吸积率。有两颗先前观测到塞曼分裂的恒星WD 0322-019和WD 2105-820，在5 sigma以上和<Bz>> 1 kG的情况下被探测到，而WD 1145+017、WD 1929+011和WD 2326+049的探测结果低于这个最低置信水平。对于后三颗恒星，使用高分辨率光谱和大气建模来获得磁场强度的极限，因为没有塞曼分裂，根据分辨率R接近40 000的数据发现B* < 20 kG。本文提出了一个分析框架，用于分析落在白矮星磁极区的大块地球组成物质，在那里X射线和回旋辐射可能有助于吸积光度。这种分析适用于WD 1145+017，WD 1729+371，和WD 2326+049的X射线数据，和上限计数率建模与等离子体的范围kT = 1 - 10 keV的磁吸积制度和非磁吸积制度的光谱。所有三颗恒星的结果都与典型的尘埃白矮星在1 e8 - 1 e9 g/s的稳定状态相一致。特别是，WD 1145+017的非磁性极限远低于先前估计的1 e12 g/s，并且可能低于1 e10 g/s，因此表明星盘系统可能在其演化状态中是平均的，并且仅在观察几何上是特殊的。
2017-12-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Constraints on the Lifetimes of Disks Resulting from Tidally Destroyed Rocky Planetary Bodies
斯皮策IRAC对15颗金属污染的白矮星的观测揭示了HE 0110-5630、GD 61和HE 1349-2305光谱能量分布中的红外过量。这三颗恒星都有以氦为主的大气层，它们的红外辐射与（小）行星体潮汐破坏产生的温暖尘埃一致。这项研究使IRAC调查的金属污染，氦和氢大气白矮星的数量分别达到53和38。它也几乎是斯皮策发现的有近轨道尘埃的金属污染的富氦白矮星数量的两倍。从这两种具有星周尘埃的大气类型的统计数据中，我们得出了典型的圆盘寿命log[ t_{disk}（年）] = 5.6+-1.1（3*10^4 - 5*10^6年）。这是假设在尘埃存在的时间尺度上有一个相对恒定的吸积速率，这是不确定的。我们发现，由斯皮策探测到的具有红外过量的高度金属污染的富氦白矮星的比例仅为23%，而金属污染的富氢白矮星的比例为48%，并且我们从这种差异得出结论，尘埃盘的典型寿命比富氦白矮星的扩散时间尺度要短。我们还发现了证据，以更高的时间平均吸积率到富氦恒星的瞬时吸积率到富氢恒星相比，这是一个迹象，我们的图片演变的恒星-行星系相互作用是不完整的。我们讨论了一些推测性的情况下，可以解释的意见。
2012-02-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Extreme abundance ratios in the polluted atmosphere of the cool white dwarf NLTT19868
我们提出了一个新发现的冷，污染的白矮星NLTT 19868的中间色散光谱和光度数据的分析。在甚大望远镜（VLT）-Melipal上用X射线枪获得的光谱显示出钙的强谱线，以及镁、铝和铁的几条谱线。我们使用这些光谱和光学到近红外光谱能量分布约束NLTT 19868的大气参数。我们的分析表明，NLTT 19868相对于铝和钙是贫铁的。与其他冷的、被污染的白矮星的比较表明，在一个狭窄的温度范围内，Fe/Ca丰度比（Fe/Ca）的变化高达大约两个数量级，NLTT 19868处于Fe/Ca比值的一个极值，相反，NLTT 888处于另一个极值。样本显示了吸积物质成分的极端多样性：在NLTT 888的情况下，吸积物质的推断成分类似于富含铁的行星核心成分，而在NLTT 19868的情况下，它接近地幔或大块地球成分，随后在对流区底部进行化学分离。
2016-02-16 astro-ph.SR
The polluted atmosphere of the white dwarf NLTT 25792 and the diversity of circumstellar environments
我们提出了一个分析的X-射手光谱的污染，富氢的白矮星NLTT 25792。光谱显示了钙的强线（Ca H&K，近红外钙三重态和Ca I 4226）和大量的铁线以及镁和铝线，我们从中绘制了丰度模式。此外，光球Ca H&K线可能与相对于光球移动-20 km/s的星周分量混合。与四颗具有相似参数的白矮星的样本进行比较，发现它们的丰度模式存在相当大的差异，特别是在钙镁丰度比上，该样本中的钙镁丰度比变化了五倍。所观察到的变化，即使在占扩散效应，意味着类似的变化，在假定的吸积源。此外，我们发现，硅和钠是显着的NLTT 25792的大气中，这一事实可能提供一些线索的吸积源的性质。
2013-09-26 astro-ph.SR
The Link Between Planetary Systems, Dusty White Dwarfs, and Metal Polluted White Dwarfs
长期以来，人们一直怀疑被金属污染的白矮星（DAZ、DBZ和DZ型）和带有尘埃盘的白矮星拥有行星系统，但是一种特殊的物理机制，即靠近白矮星的微行星受到扰动，还没有完全假设。在本文中，我们证明了在主序后演化过程中，中心恒星的质量损失可以将微行星扫入与单个巨行星的内部平均运动共振。这些微行星通过离心率的混乱偏移慢慢地被移除，这些偏心率的混乱偏移及时地产生了能够潮汐地破坏微行星的径向轨道。太阳系的数值N体模拟显示，如果其他白矮星有更多的大质量遗迹小行星带，那么有足够数量的微行星受到扰动，可以解释有尘埃和金属污染的白矮星。我们的方案只需要一个小行星大小的行星和足够数量的小行星附近的2：1内部平均运动共振。最后，我们表明，一旦一个微行星被扰动到潮汐穿越轨道，它将成为中断后的白矮星，在那里一个高度偏心流的碎片形成的尘埃产生碰撞的主要水库的第一次通过。这些模拟与对白矮星的观测一致，对主序星周围行星系统的频率、微行星带的频率以及尘埃可能掩盖未来类地行星发现任务的可能性提出了有趣的限制。
2012-01-03 astro-ph.SR
Systematic uncertainties in the characterisation of helium-dominated metal-polluted white dwarf atmospheres
白矮星的光球参数通常是通过分光光度分析获得的。这些结果并不总是相互一致的，公布的值往往只包括统计上的不确定性。对于具有氦主导光球的白矮星来说，差异更显着，因此为了获得现实的不确定性，我们分析了其中13颗白矮星的样本，将两种技术应用于每个恒星的三种不同的光谱和光度数据集。我们发现平均标准偏差< $σT_{\mathrm{eff}}$ >= 524 K，< $σ\log g$ >= 0.27德克斯和< $σ\log(\mathrm{H/He})$ >= 0.31德克斯的有效温度，表面重力和相对氢丰度，分别为不同的光谱数据建模时。光度拟合提供的平均标准偏差高达< $σT_{\mathrm{eff}}$ >= 1210 K和< $σ\log g$ >= 0.13 dex。我们建议将这些值作为具有相似特征的白矮星的光谱和光度拟合参数的不确定性的现实下限。此外，我们还研究了采用三种不同的光球化学成分对观测数据进行拟合的效果。一般来说，纯氦模型光谱导致较大的$T_{\mathrm{eff}}$相比，从模型与微量氢。的$\log g$显示相反的趋势：较小的光谱值和较大的光度与氢的模型相比。在模型中加入金属也会影响得出的大气参数，但没有发现明显的趋势。
2023-01-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
Metal accretion scars may be common on magnetic, polluted white dwarfs
本文发现第二颗磁性污染白矮星WD2138-332，其金属线强度与纵向磁场同相位变化，提出磁极周围的金属疤痕可能是金属污染白矮星的普遍特征。
2024-07-24 astro-ph.SR
Bayesian constraints on the origin and geology of exo-planetary material using a population of externally polluted white dwarfs
拥有吸积行星体的白矮星是探测系外行星物质整体组成的有力工具。在本文中，我们提出了一个贝叶斯模型来解释在202 DZ白矮星大气中观察到的丰度，考虑加热，地球化学分异，碰撞过程中所经历的行星体吸积，以及重力下沉。大多数（>60%）系统与原始物质的吸积相一致。我们将观察到的耐火材料丰度的小范围扩展归因于初始行星形成材料的类似扩展，正如在附近恒星的组成中所看到的那样。污染物质中Na丰度的范围归因于形成温度从低于1，000 K到高于1，400 K的范围，这表明污染物质从各种径向位置到达白矮星大气。我们还发现类太阳系分化现象在外行星系中普遍存在.极端亲铁体（铁，镍或铬）丰度在8个系统需要一个更大的分化机构的核心丰富的片段至少3西格玛意义的增生，而一个系统显示出证据表明，它增生的地壳丰富的片段。在丰度表明吸积已经完成（13/202）的系统中，可以计算吸积的总质量。这13个星系的吸积质量估计从月球的质量到灶神星的一半不等。我们的分析表明，吸积平均持续了1100万年。
2021-03-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
The chemistry of extra-solar materials from white dwarf planetary systems
本文介绍了如何利用白矮星大气中的重元素吸收线对系外行星物质进行化学成分分析，揭示了25-50%的白矮星受到污染，并探讨了相关的物质输送机制与观测结果。
2024-04-23 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.geo-ph
Detailed compositional analysis of the heavily polluted DBZ white dwarf SDSS J073842.56+183509.06: A window on planet formation?
我们提出了一个新的模式大气分析的最金属污染的白矮星已知的，DBZ SDSS J073842.56+183509.06。利用凯克和麦哲伦新的高分辨率光谱观测，我们确定了精确的大气参数，并测量了比氦重的14种元素的丰度。我们还报告了新的斯皮策中红外测光数据，用于更好地约束围绕这颗恒星的碎片盘的属性。我们的详细分析结合了来自7个不同观测设施（GALEX，Gemini，Keck，Magellan，MMT，SDSS和Spitzer）的数据，清楚地表明J 0738 +1835正在吸积大量的岩石类地物质，这些物质已被潮汐破坏成碎片盘。我们估计，造成光球金属污染的天体至少和谷神星一样大，但要干燥得多，只有不到1%的质量以水冰的形式存在，这表明它形成于其母星周围的雪线内部。我们还发现了丰度（相对于镁和散装地球）和冷凝温度之间的相关性;耐火材料的物种明显耗尽，而更易挥发的元素可能会增强。这可能是一个在比地球形成时温度更低的环境中形成的天体的特征。或者，我们可能正在目睹一个失去大部分外层的分化身体的遗骸。
2012-01-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Exomoons as sources of white dwarf pollution
被污染的白矮星提供了一种独特的方法来研究系外行星物质的整体成分，但并不总是清楚这些物质是否来自彗星，小行星，卫星或行星。我们结合N体模拟与分析模型来评估太阳系外卫星作为白矮星（WD）污染源的普遍性。利用观测到的污染白矮星样本，我们发现，污染源的外推母体质量往往与许多太阳系卫星的质量更一致，而不是与类太阳系小行星的质量更一致。我们提供了一个框架，估计目前正在进行可观测的月球吸积的白矮星的分数的基础上，从模拟的白矮星行星和月球系统的结果。聚焦于一个由超级地球到海王星质量的天体组成的三行星白矮星系统，我们发现我们可以预期大约有1%的这样的系统目前正在经历月球吸积，而不是小行星吸积。
2022-05-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
XMM-Newton Detection of X-ray Emission from the Metal-Polluted White Dwarf G 29-38
最近对受金属污染的白矮星G29-38的钱德拉X射线数据进行的分析显示，X射线发射可归因于行星体的碎片吸积。鉴于这种探测，我们在这里重新审视G29-38的档案XMM-牛顿观测，由于附近存在相对较亮的X射线源，过去只能从中得出上限。在多个能带中对这些数据的分析允许将G29-38位置处的X射线发射与附近源的发射分离。XMM-牛顿和钱德拉观测中源的相似光谱特性及其空间位移，与G29-38在这些观测之间的自行一致，加强了G29 -38发射X射线的起源。两次观测得到的X射线光度在1- $σ$不确定度范围内是一致的，最佳拟合等离子体温度也是如此。虽然计数是小的，有诱人的证据线发射在0.7-0.8千电子伏的能带从光学薄的热等离子体。最有可能产生这种谱线发射的是16 ° C的Fe络合物。
2023-02-10 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
Does a Differentiated, Carbonate-Rich, Rocky Object Pollute the White Dwarf SDSSJ104341.53+085558.2?
本文介绍了被尘埃和气体包裹的、污染的单颗白矮星SDSSJ 104341.53 +085558.2（以下简称SDSSJ 1043 +0855）的光谱观测结果。哈勃太空望远镜宇宙起源摄谱仪远紫外光谱结合深凯克HIRES光谱揭示了元素C，O，Mg，Al，Si，P，S，Ca，Fe和Ni，并在SDSSJ 1043 +0855的光球层中对Sc，Ti，V，Cr和Mn进行了有用的限制。从这组元素中，我们确定SDSSJ 1043 +0855吸积的母体类似于硅酸盐月球或地球的外层，因为它是岩石和贫铁的。结合与其他严重污染的白矮星的比较，我们能够确定SDSSJ 1043 +0855所吸积的物质可能来自分化物体的最外层。此外，我们提出的证据表明，一些污染的白矮星（包括SDSSJ 1043 +0855），使我们能够检查分化的太阳系外岩石体的结构。相对于地月系统，污染SDSSJ 1043 +0855的体内碳含量增加可以用一个模型来解释，其中大量的增生岩石矿物以碳酸盐的形式存在;具体来说，通过这个模型，增生物质可以达到9%的碳酸钙质量。
2016-10-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
The WIRED Survey I: A Bright IR Excess Due to Dust Around the Heavily Polluted White Dwarf GALEX J193156.8+011745
随着宽视场红外巡天探测器（WISE）的发射，一个探测白矮星周围行星碎片的新时代已经开始，这就是WISE环绕简并体的超红（WIRED）巡天。有线巡天将对白矮星周围的亚恒星物体和尘埃碎片敏感，其距离超过100 pc，远远超过当地WD的完整性水平，并覆盖SDSS DR 4白矮星目录检测到的大部分已知WD。在本文中，我们报告了有线调查的初步结果，在3.35和4.6 \micron的严重污染的氢白矮星（光谱型DAZ）GALEX J193156.8+011745的检测。我们发现，过量是一致的，无论是一个狭窄的尘埃环的内半径为29 $R_{\rm WD}$，外半径为40 $R_{\rm WD}$，和一个面对的倾角，或磁盘的倾角为70 $^\circ$，内半径为23 $R_{\rm WD}$，和外半径为80 $R_{\rm WD}$。我们还报告了初步的光学光谱监测存在于光球的几个金属线，并发现没有变化的线强度或径向速度的线。我们排除了所有，但行星质量的同伴GALEX 1931了0.5 AU。
2010-12-22 astro-ph.SR
Spectroscopic Monitoring of Metal Lines in Polluted White Dwarfs
NOIRLab（美国国家光学红外天文研究实验室）；American Museum of Natural History（美国自然历史博物馆）；University of Cambridge（剑桥大学）；Université de Montréal（蒙特利尔大学）；Centre de recherche en astrophysique du Québec（魁北克天体物理研究中心）；Observatoire du Mont-Mégantic（梅冈蒂克山天文台）；Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）
通过18年光学光谱监测5颗暖污染白矮星，发现4颗系统在15-18年内吸积率稳定在15-30%内，仅WD 0106-328显示地面数据中Mg II双线变异性，但HST紫外光谱未确认，表明吸积过程长期稳定或存在光球层平滑机制。
2026-07-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Chondritic Solar Neighborhood
研究发现被污染白矮星周围的岩石成分与典型球粒陨石一致，表明系外行星系统可能由与地球相似的组成构建块形成。
2023-06-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Searching for Massive Remnant Planetary System Hosts with White Dwarf Gaia XP Spectra
Boston University（波士顿大学）；Université de Montréal（蒙特利尔大学）；University of Victoria（维多利亚大学）；Center for Astrophysics — Harvard & Smithsonian（哈佛-史密森天体物理中心）
利用Gaia XP光谱高效识别大质量金属污染白矮星，扩大残骸行星系统宿主样本，并发现新凌星碎片系统SDSS J1624+5404。
2026-09-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Host-star and exoplanet composition: Polluted white dwarf reveals depletion of moderately refractory elements in planetary material
研究通过吸积行星物质的白矮星及其F型宽双星伴星比较行星与原初云成分，发现行星物质中Mg、Si、Fe相对Ca、Ti亏损。
2024-11-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
cecilia: A Machine Learning-Based Pipeline for Measuring Metal Abundances of Helium-rich Polluted White Dwarfs
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；University of Victoria（维多利亚大学）；Université de Montréal（蒙特利尔大学）；Gemini Observatory（双子座天文台）；NSF’s NOIRLab（美国国家科学基金会的NOIRLab）；University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）
本文提出cecilia，一种基于机器学习的光谱建模流程，用于快速、准确地测量富氦污染白矮星的金属丰度，克服传统方法的耗时和人工限制，推动大规模研究。
2024-02-07 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
