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极低质量白矮星双星的形成

太阳与恒星天体物理 2018-05-16 v2

摘要

受发现若干可能拥有白矮星伴星的脉动极低质量白矮星(ELM WD,质量 M ≲ 0.17 M⊙)的驱动,本文讨论了这些系统的双星形成模型。通过不稳定物质传输(MT)或公共包层(CE)事件形成 ELM WD 的可能性不大。保守物质传输下的稳定洛希瓣溢出仅产生 M ≳ 0.2 M⊙ 的白矮星。本文讨论了利用磁制动引起的角动量损失形成 ELM WD 的过程。初始质量较大的恒星通过 CE 事件成为伴星白矮星。初始质量较小的恒星作为激变变星双星中的演化供体星成为 ELM WD。使用恒星天体物理实验模块(MESA)构建演化模型,ELM WD 前身星质量范围为 Md=1.0–1.5 M⊙,白矮星伴星质量范围为 Ma ≃ 0.4–0.9 M⊙。模型中包含了对薄表面对流区的磁制动进行减弱的方案。当演化供体星的包层变薄时,供体星收缩脱离接触,物质传输停止,ELM WD 显露出来。小质量系统先前已被建议为可能的 AM CVn 星。大质量系统,直至在白矮星冷却轨迹上发生壳层闪的质量极限 M ≃ 0.18 M⊙,将倾向于膨胀至轨道周期 Porb ≳ 15 hr。在此范围之间,ELM WD 可能在前白矮星阶段和白矮星冷却轨迹上均成为脉动星。使用 Brickhill 对流模式驱动判据来估计 g 模式不稳定带的蓝端位置。

关键词

引用

@article{arxiv.1703.01648,
  title  = {Formation of Extremely Low-mass White Dwarfs Binaries},
  author = {Meng Sun and Phil Arras},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1703.01648},
  year   = {2018}
}

备注

14 pages, 23 figures, accepted by ApJ