1I/2017 'Oumuamua 状星际小行星作为来自死亡恒星的可能信使
地球与行星天体物理
2018-07-11 v3
摘要
首个星际小行星(ISA)——1I/2017 'Oumuamua——的发现引发了许多关于其起源的问题。其中许多涉及其缺乏彗星活动,暗示 'Oumuamua 为难挥发成分组成。此处我们探讨 'Oumuamua 状 ISA 由白矮星(WDs)对难挥发星子(小行星、矮行星等)的潮汐瓦解事件(TDEs)产生的可能性。该想法得到现有金属污染 WDs 的光谱观测支持,暗示吸积物质以 predominantly 贫挥发分为主。我们表明,由现实行星系统(包括一群 >1000 km 星子与质量相当于海王星至土星的巨扰动体)引发的此类 TDEs 可向星际空间抛出所涉行星质量的至多 30%。由瓦解星子在 WD 洛希球内会聚垂直运动引起的碰撞碎裂,将大部分原质量转化为 0.1-1 km 的碎片,类似于 'Oumuamua。此类 ISA 的尺寸谱(与其他情形下预期的倒重分布非常不同)意味着行星 TDEs 可解释 ISA 的显著比例(在乐观假设下高达约 30%)。该数字基于现有 WD 金属污染观测,并通过使用环绕 WD 行星系统的现实模型来考虑观测偏差。ISA 应展现类似于年老、动力学高温银河系星族的运动特征;我们将 'Oumuamua 缓慢的银河系运动解释为统计涨落。单个行星 TDEs 中的 ISA 抛出高度各向异性,导致其空间密度的巨大涨落。我们还表明,涉及恒星残骸的其他 ISA 产生机制——WD 周围巨行星的直接抛出与超新星爆发——难以解释 'Oumuamua 状 ISA。
引用
@article{arxiv.1801.02658,
title = {1I/2017 'Oumuamua-like Interstellar Asteroids as Possible Messengers from the Dead Stars},
author = {Roman R. Rafikov},
journal= {arXiv preprint arXiv:1801.02658},
year = {2018}
}
备注
19 pages, 7 figures, accepted to ApJ, comments welcome. Replaced to match the accepted version