白矮星周围急坠碎片的沉积
地球与行星天体物理
2017-04-19 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
高金属性污染在拥有残余行星系统的白矮星(WD)中很常见。然而，它们很少有可探测的碎屑吸积盘，可能是因为大部分流入是处于掠星轨道上的快速陡峭下落碎屑，产生比缓慢吸积盘更微弱的迹象。控制洛希半径和光球层之间此类沉积的过程迄今很少受到关注，我们在此通过扩展近期关于掠日彗星的工作到WD系统，对它们进行解析建模。我们发现cm到km尺寸(a_0)的下落体的演化最强烈地依赖于两个参数组合，它们有效度量升华速率和结合强度。然后我们提供一种算法来确定任意WD下落体的命运，并将该算法应用于热与冷(年轻/年老)WD与雪质(弱、挥发性)与岩石质(强、难熔)下落体的四种极限组合。我们发现：(i) 光球层上方的完全升华降临所有小下落体，跨越整个WD温度(T_WD)范围，阈值尺寸随T_WD增大，且岩石比雪质大100X。(ii) 所有非常大物体无论T_WD如何均发生潮汐碎裂：对于岩石，a_0 >= 10^5 cm；对于雪质，a_0 >= 10^3 -- 3x10^4 cm，跨越所有WD冷却年龄。(iii) 相当范围的a_0避免碎裂和完全升华，产生与冷WD的撞击或掠过。该范围随T_WD增加迅速变窄，尤其是雪质天体。最后，我们简要讨论各种形式的沉积碎屑如何最终到达光球层表面本身。
引用
@article{arxiv.1702.05109,
title = {Deposition of steeply infalling debris around white dwarf stars},
author = {John C. Brown and Dimitri Veras and Boris T. Gaensicke},
journal= {arXiv preprint arXiv:1702.05109},
year = {2017}
}
备注
Accepted for publication in MNRAS