ELM的诞生：利用ZTF搜寻演化为极低质量白矮星的演化型激变变星

我们提出了一项对具有演化次星的质量转移和最近分离的激变变星的系统性搜寻，它们是极低质量白矮fs (ELM WDs)、AM CVn 系统和分离超致密双星的祖先。我们在 Gaia 颜色-星等图中选择位于主序下方的目标，其 ZTF 光变曲线显示大振幅椭率变光且轨道周期 $P_{\rm orb} < 6$ hr。这得出了51个亮于 G=18 的候选体，其中我们获得了21个的多历元光谱。我们确认所有21个都是完全或几乎充满洛希瓣的密近双星。13个显示有持续的质量转移证据，而另外8个可能刚刚停止。大多数次星比任何以前已知的 CV 供体更热，温度在 $4700<T_{{\rm eff}}/{\rm K}<8000$ 之间。值得注意的是，所有 $T_{\rm eff} \gtrsim 7000\,\rm K$ 的次星似乎都已分离，而所有较冷的次星仍在进行质量转移。这种转变可能标志着由于供体对流包层丢失导致磁制动变得无效的温度。大多数原白矮星次星的质量接近 $0.15\,M_{\odot}$；它们的伴星质量接近 $0.8\,M_{\odot}$。我们推断其空间密度约为 $\sim 60\,\rm kpc^{-3}$，大约比正常 CV 低80倍，比 ELM WD 低三倍。隐含的银河系诞生率 $\mathcal{R}\sim 60\,\rm Myr^{-1}$ 是 AM CVn 双星的一半。大多数系统可以很好地用 MESA 模型描述，其中质量转移仅在供体离开主序时才开始。预计所有系统都将在一个哈勃时间内达到最小周期 $5\lesssim P_{\rm orb}/{\rm min}\lesssim30$，届时它们将成为 AM CVn 双星或发生并合。该样本使已知的演化型 CV 数量增加了两倍，并为增进对致密双星群体的理解提供了广泛机会。