大质量白矮星的冷却异常

近来，Gaia 数据的威力揭示了赫罗图上大质量白矮星（WDs）的富集现象，称为 Q 分支。该分支位于最近确认的结晶分支的大质量端。研究其性质后，我们发现 Q 分支上的数密度和速度分布无法仅由结晶的冷却延迟来解释，表明存在额外的冷却延迟。为量化这一延迟，我们从 Gaia Data Release 2 中选取了一千余颗大质量白矮星（1.08–1.23 $M_\odot$），统计比较了两个年龄指标——由横向速度推断的动力学年龄与测光等时线年龄。我们表明，除结晶与并合延迟外，约 6% 的大质量白矮星必须在 Q 分支上经历 8 Gyr 的额外冷却延迟。这一冷却异常对白矮星冷却模型提出了挑战。我们指出，C/O 核白矮星中的 $^{22}$Ne 沉降可解释这一额外冷却延迟。