白矮星周围潮汐碎片的圆化：对气体产生与尘埃变率的影响
地球与行星天体物理
2021-01-19 v2 太阳与恒星天体物理
摘要
白矮星(WD)污染被认为源于行星体的潮汐瓦解。初始的碎片流具有极端的偏心率，而观测证据表明吸积盘是圆形或近乎圆形的。本文提出一种新颖机制来弥合这一差距，表明当碎片与预先存在的致密盘相互作用时，可通过尘埃或气体阻力迅速圆化。我们假设潮汐流主要由尺寸在10–1000 m范围内、能够抵抗WD潮汐力的小型内聚碎片组成，而致密盘的质量范围很广。我们提供了一个解析模型并辅以N体模拟，发现碎片尺寸与轨道间距中存在导致完全圆化的广阔参数空间。对于质量低数个量级的致密盘，部分圆化是可能的。我们表明，尘埃诱导的圆化本质上会产生气体，因为潮汐碎片沿其路径碰撞蒸发了预先存在的尘埃。我们表明，持续的气体产生在潮汐瓦解事件早期阶段发生的概率更高，这源于较小的碎片率先圆化。然而，随着潮汐流成熟，间歇性气体产生变得更有可能。这可以解释为何仅有少量具有尘埃致密盘的系统也观测到气态成分。此外，该相互作用通过碰撞粉碎、溅射、升华以及可能的冲压压力导致碎片侵蚀。碰撞散射出的物质可能形成薄的尘埃晕，并通过PR阻力演化，与观测到的红外变率相符。
引用
@article{arxiv.2012.07854,
title = {Circularization of tidal debris around white dwarfs: implications for gas production and dust variability},
author = {Uri Malamud and Evgeni Grishin and Marc Brouwers},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.07854},
year = {2021}
}