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由双简并双星并合产生的一颗强磁性 He-sdO 星的发现

太阳与恒星天体物理 2022-02-09 v2

摘要

光谱型为 O 的富氦热亚矮星(He-sdO)被认为是恒星并合遗迹的主要候选体。此类事件应当导致强磁场的产生。然而,尽管白矮星(热亚矮星的后代)中磁场出现率高达 20%,迄今尚未明确发现任何磁性 He-sdO 星。本文中,我们通过对一颗 He-sdO 星的光学 X-SHOOTER 光谱中塞曼分裂的氢、氦和金属谱线的观测,发现了其强磁场(B = 353 ±\pm 10 kG),并给出了首例对任何磁性热亚矮星的光谱分析。为此,我们使用了线遮蔽的 Tlusty 非局部热力学平衡模型,并假设简单均匀磁场。所得大气参数 TeffT_\mathrm{eff} = 44900 ±\pm 1000 K 与 log g = 5.93 ±\pm 0.15 对 He-sdO 星而言具有典型性,而该星相较于多数 He-sdO 星氢不那么贫乏,log n(He)/n(H) = +0.28 ±\pm 0.10。该星为慢速自转星(vrotsiniv_\mathrm{rot}\sin i < 40 km s1^{-1})。其化学组成为富 N、贫 C 和 O,Si 与 S 丰度接近太阳。结合大气参数与 Gaia 视差和测光,得出恒星半径与光度对 He-sdO 星具有典型性,并将该星置于赫罗图中的氦主序上。其质量 0.930.30+0.440.93^{+0.44}_{-0.30} MM_\odot 虽不确定,但显得异常高。强磁场连同大气参数与金属丰度,为双简并并合情形提供了压倒性证据。

关键词

引用

@article{arxiv.2201.08146,
  title  = {Discovery of a highly magnetic He-sdO star from a double-degenerate binary merger},
  author = {M. Dorsch and N. Reindl and I. Pelisoli and U. Heber and S. Geier and A. G. Istrate and S. Justham},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2201.08146},
  year   = {2022}
}

备注

Accepted for publication as a letter in A&A