偏心行星与恒星演化作为受污染白矮星的成因

尽管具有高表面引力和短沉降时间，仍观测到相当一部分白矮星受到金属污染。当前关于此污染的理论模型是：轨道行星的扰动将岩石体输送至白矮星并发生吸积。我们利用 N-body 模拟检验了单颗行星作为污染源的可能性。对于位于 4 au 处的单行星系统，我们测试了在一系列质量和偏心率下圆轨道测试粒子的稳定性，并比较了被抛射和被吸积的比例。我们特别比较了恒星损失质量形成白矮星前后所发展的不稳定性，这一过程会导致轨道天体向外迁移。我们确定，行星必须具有偏心率（e > 0.02）才能向宿主输送大量（> 0.5%）物质，且该数量随行星偏心率的增加而增加。对于行星偏心率大于 ~0.4 且粒子近日点经度随机分布的情况，该结果对粒子的初始偏心率具有稳健性。我们还发现，污染效率随着行星质量的减小而提高。我们证明，具有显著偏心率（e > 0.4）的 0.03 M_Jup 行星可以解释在初始星子盘质量约为 1 M_Earth 量级时观测到的污染水平。此类星盘处于对初始星子盘的估计范围内，且低于对太阳系的估计值。然而，它们能否存活至白矮星阶段尚不确定，因为对星子盘碰撞演化的估计表明，它们应该在 Gyr 时间尺度上被磨碎至所需水平以下。因此，偏心的亚木星级行星的行星散射可以解释观测到的白矮星污染水平，但前提是当前对星子盘碰撞侵蚀的估计存在误差。