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白矮星质量-半径关系的引力红移测量

太阳与恒星天体物理 2020-08-27 v2 星系天体物理

摘要

白矮星的质量-半径关系主要由简并电子的状态方程决定,这导致恒星半径随质量增加而减小。在此,我们利用引力红移效应——广义相对论的一个依赖于恒星质量与半径之比的预言——对这一现象进行观测测量。使用来自斯隆数字巡天(Sloan Digital Sky Survey)和盖亚(Gaia)空间天文台的三千多颗白矮星的观测数据,我们从吸收线推导出视向速度,从测光和视差推导出恒星半径,并通过将大气模型拟合到光谱来得到表面重力。通过对具有相似半径以及(独立地)表面重力的白矮星的视向速度取平均,我们抵消了随机多普勒频移并测量了潜在的引力红移。利用这些结果,我们在广泛的恒星质量范围内实证测量了白矮星质量-半径关系。我们的结果与主流理论模型一致,并且我们的方法可结合未来观测用于实证约束白矮星核心成分与演化。

关键词

引用

@article{arxiv.2007.14517,
  title  = {A Gravitational Redshift Measurement of the White Dwarf Mass-Radius Relation},
  author = {Vedant Chandra and Hsiang-Chih Hwang and Nadia L. Zakamska and Sihao Cheng},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2007.14517},
  year   = {2020}
}

备注

11 pages, 5 figures. Accepted to ApJ; corrected typos, added a reference and DOI