中文

邻近白矮星 40 Eridani B 的新动力学质量的天体物理意义

太阳与恒星天体物理 2017-10-11 v1

摘要

明亮、邻近的 DA 型白矮星(WD)40 Eridani B 由 M 矮星 40 Eri C 绕转,从而可确定该 WD 的质量。然而,直到最近,该质量还依赖于四十年前确定的轨道要素,并且该质量如此之低,以至于产生了若干天体物理难题。利用新的天体测量观测,美国海军天文台的双星小组已将动力学质量向上修正为 0.573±0.018M0.573\pm0.018\,M_\odot。在本文中,我们使用模型大气分析来更新该 WD 的其他参数,包括有效温度、表面重力、半径和光度。然后我们将这些结果与 WD 内部模型进行比较。在观测不确定性范围内,其测量质量的 CO 核 WD 的理论冷却轨迹与 40 Eri B 在 H-R 图中的位置一致;等价地,理论质量-半径关系(MRR)与该星在质量-半径平面中的位置一致。然而,这种一致性只有在我们假设一个“薄”的外层氢层时才能实现,其中 qH=MH/MWD1010q_{\rm H}=M_{\rm H}/M_{\rm WD}\simeq10^{-10}。我们讨论了其他证据,表明相当大比例的 DA WD 具有如此薄的 H 层,尽管标准恒星演化理论预期的是 qH104q_{\rm H}\simeq10^{-4} 的“厚”H 层。40 Eri B 的冷却年龄为 \sim122 Myr,其总年龄为 \sim1.8 Gyr。我们给出了 40 Eri B 和另外三颗具有精确质量测定的目视双星中邻近 WD 的 MRR,并表明在所有情况下当前理论与观测的一致性极好。

关键词

引用

@article{arxiv.1709.00478,
  title  = {Astrophysical Implications of a New Dynamical Mass for the Nearby White Dwarf 40 Eridani B},
  author = {Howard E. Bond and P. Bergeron and A. Bedard},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1709.00478},
  year   = {2017}
}

备注

Accepted by Astrophysical Journal