太阳系小天体对太阳白矮星的金属污染

白矮星(WDs)的光谱中常出现金属谱线,表明其吸积了小行星物质。我们的太阳将在数 Gyr 后成为一颗白矮星。在此,我们考察太阳白矮星如何从三大主要小天体族群吸积物质:主带小行星(MBAs)、木星特洛伊小行星(JTAs)和跨海王星天体(TNOs)。由于太阳在巨星支阶段的质量损失,40% 的 JTAs 会丢失,但绝大多数 MBAs 和 TNOs 得以留存。在白矮星阶段,来自这三个族群的天体被零星地散射到白矮星上,意味着持续的吸积。对于 $\lesssim 100$ Myr 的年轻冷却年龄,MBAs 的吸积占主导;我们预测的吸积率 $\sim10^6$ g/s 比观测值低两个数量级。在 Gyr 时间尺度上,得益于在 $\gtrsim 100$ Myr 时开始消耗的 TNOs,该吸积率在 $10^6-10^7$ g/s 附近振荡直至数 Gyr,并在 10 Gyr 时降至 $\sim10^5$ g/s。我们太阳白矮星在 1 Gyr 及更晚的吸积率与系外 WDs 的吸积率吻合良好。我们表明,对于太阳白矮星,吸积源区呈由内向外演化的模式。此外,在具有宽泛个体尺寸、作为白矮星污染物的现实小天体族群中,吸积由最大的天体主导。因此,吸积率比具有相同总质量、尺寸均匀的族群低一个数量级,并表现出更大的离散性。