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表象或具欺骗性:双星并合导致单白矮星年龄被低估

太阳与恒星天体物理 2020-04-23 v2

摘要

背景:白矮星(WD)是研究银河系环境结构与演化的重要且丰富的工具。然而,白矮星前身星的多重性通常被忽视。具体而言,双星系统中的并合可产生单颗白矮星,若仅考虑单星演化(SSE),可能导致物理量推断错误。这些并合与亮红新星和 Ia 型超新星等暂现源相关。目的:我们研究双星演化(BE)对可观测单白矮星的影响,并将其性质与经 SSE 形成的白矮星比较。我们评估了演化通道以及所得单白矮星的年龄与质量分布。方法:我们使用 \texttt{SeBa} 模拟单星与双星群体的演化。我们综合了 100 pc 内的可观测单白矮星群体,包含冷却与观测选择效应。此外,我们构建了具有不同演化与初始群体性质的模型,以研究其对所得单白矮星性质的影响。结果:来自双星并合的白矮星约占所有可观测单白矮星的 10–30%,占大质量白矮星的 30–50%。平均而言,单个白矮星经 BE 形成所需时间比 SE 长 3.1–5 倍,因此若忽略 BE,其表观年龄比实际年轻约 1 Gyr。在所有模型中,并合对年龄分布的影响均清晰可见。大质量白矮星的中位年龄通常增加 85–430 Myr 和 200–390 Myr。尽管数量众多,我们未发现并合白矮星显著改变白矮星质量分布形状的证据。结论:推断单白矮星性质时假设 SSE 会产生内禀误差,因为单白矮星也可由双星并合形成。文中讨论了减轻并合对白矮星年龄分布影响的策略。

关键词

引用

@article{arxiv.1910.05335,
  title  = {Looks can be deceiving: underestimating the age of single white dwarfs due to binary mergers},
  author = {Karel D. Temmink and Silvia Toonen and Emmanouil Zapartas and Stephen Justham and Boris T. Gänsicke},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1910.05335},
  year   = {2020}
}

备注

16 pages, 14 figures. Published in A&A