极快速自转白矮星CTCV J2056-3014的质量极限

CTCV J2056--3014是一颗邻近的激变变星,轨道周期约为$1.76$小时,距地球约$853$光年。其近期报道的X射线性质表明,J2056-3014是一颗不寻常的吸积供能中等偏振星,其中含有一颗自转周期$29.6$ s的快速自转白矮星(WD)。低X射线光度和相对温和的单位面积吸积率表明激波并未发生在WD表面附近。已有论证指出,在此条件下,激波的最高温度不能直接用于确定WD的质量(在上述假设下约为$0.46$ $M_\odot$)。本文中,我们使用一种考虑电子--离子、电子--电子和离子--离子相互作用的现代状态方程(EoS)来探究这颗快速自转WD的稳定性。对于该EoS,我们确定了pycnonuclear聚变反应发生的质量密度阈值,并研究了微观稳定性与快速自转对氦、碳、氧和氖WD结构与稳定性的影响。由此分析,我们得到CTCV J2056--3014的最小质量为$0.56~M_\odot$,最大质量约为$1.38~M_\odot$。若CTCV J2056--3014的质量接近质量下限,由于其快速自转,其赤道半径将达到$10^4$~km量级。该半径明显大于平均质量($0.6\, M_\odot$)非自转WD的半径,后者为$7\times 10^3$~km量级。研究发现,温度变化和恒星物质成分对J2056-3014最小质量的影响可忽略不计。