从尘埃到纳米尘埃:解析沃尔夫-拉叶(WR)140 碰撞风双星中的星周尘埃
太阳与恒星天体物理
2023-07-12 v1
摘要
沃尔夫-拉叶(WR)140 是典型的周期性成尘碰撞风双星,包含一颗富碳 WR(WC)星和一颗 O 型星伴星,轨道周期 7.93 年,轨道偏心率 0.9。在过去几十年中,观测到 WR 140 多次与双星轨道相关、发生在近星点经过附近的成尘事件。鉴于其可预测的成尘事件,WR 140 成为研究大质量双星系统恶劣环境中尘埃形成与演化的理想天体物理实验室。在本文中,我们呈现了 2020 年 6 月至 9 月间用 Subaru/SCExAO+CHARIS、Keck/NIRC2+PyWFS 和 Subaru/COMICS 对 WR 140 进行的近红外和中红外(IR)光谱与成像观测,解析了与其 2016 年 12 月最近一次成尘事件相关的星周尘埃发射。我们对 WR 140 已解析星周尘埃发射的谱能量分布(SED)分析揭示了一个高温( K)近红外尘埃成分,其与先前已知且较冷( K)的中红外尘埃成分共空间,后者由 300–500 Å 尺寸的尘埃颗粒组成。我们将高温近红外尘埃发射归因于纳米尺寸("纳米尘埃")颗粒的存在,并认为它们是由中央双星强辐射场中颗粒间碰撞或较大颗粒群被辐射力矩旋转瓦解所形成。最后,我们推测了碰撞风 WC 双星周围纳米尘埃形成的天体物理意义,这可能成为星际介质中碳质纳米尘埃的早期来源。
引用
@article{arxiv.2305.14557,
title = {From Dust to Nanodust: Resolving Circumstellar Dust from the Colliding-Wind Binary Wolf-Rayet (WR) 140},
author = {Ryan M. Lau and Jason Wang and Matthew J. Hankins and Thayne Currie and Vincent Deo and Izumi Endo and Olivier Guyon and Yinuo Han and Anthony P. Jones and Nemanja Jovanovic and Julien Lozi and Anthony F. J. Moffat and Takashi Onaka and Garreth Ruane and Andreas A. C. Sander and Samaporn Tinyanont and Peter G. Tuthill and Gerd Weigelt and Peredur M. Williams and Sebastien Vievard},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.14557},
year = {2023}
}
备注
21 pages, 8 figures, Accepted for publication in ApJ