死亡行星学：模拟环绕 WD 1145+017 的分化行星物质的潮汐瓦解

WD 1145+017 系统显示出不规则的凌星特征，与体密度 $< 4$ g cm$^{-3}$、体质量 $\lesssim 10^{21}$ kg 的分化小行星的潮汐瓦解相符（Veras 等人，2017；arXiv:1610.06926）。我们使用开源 N 体代码 REBOUND（Rein 和 Liu，2011；arXiv:1110.4876）模拟了这一瓦解过程，考虑了不同的内部结构：改变核体积分数、幔/核密度比，以及是否存在薄的低密度地壳。我们允许碎石堆部分瓦解，并在瓦解过程中的特定时刻以与地面测光相当的节奏捕获光变曲线。作为概念验证，我们展示了改变这些结构参数会对小行星瓦解时的凌星光变曲线产生观测上可区分的影响，并将模拟生成的光变曲线与 Gary 等人 2017（arXiv:1608.00026）的数据进行了比较。需说明的是，我们的模拟未详细建模升华过程，也未考虑其对轨道演化的影响；我们发现低核分数和低幔/核密度比的小行星与 2016 年 4 月前后持续数周的稳定凌星特征最为一致（在 Gary 等人 2017（arXiv:1608.00026）中记为 G6121，在 Hallakoun 等人 2017（arXiv:1702.05483）中记为 A1）。将潮汐瓦解模拟与测光相联系，可推测系外行星体的内部结构与成分特征，这些信息之所以可能获得，是因为我们正观测到行星系统消亡的过程。TESS 和 LSST 等全天巡天任务将能探测到类似 WD 1145+017 的其他系统，从而为行星科学的新兴子领域——死亡行星学——创建一批研究对象。