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论温热富氢脉动白矮星的存在性

太阳与恒星天体物理 2019-12-25 v1

摘要

温热(Teff19000T_{\rm eff}\sim19\,000 K)脉动 DA 白矮星(WD)恒星——比 ZZ Ceti 星更热——的可能存在在 30 多年前的理论研究中已被预言。然而迄今尚未发现任何脉动的温热 DA WD。我们基于新的完整演化序列重新检验了此类 WD 的脉动预言。我们分析了 TESS 卫星至第 9 扇区观测的所有温热 DA,以搜寻可能的脉动信号。我们计算了 H 含量范围在 14.5log(MH/M)10-14.5 \lesssim \log(M_{\rm H}/M_{\star}) \lesssim -10 的 WD 演化序列,适用于温热 DA WD 的研究。我们使用了一种新的时间依赖元素扩散的全隐式处理。非绝热脉动计算在 300001000030\,000-10\,000 K 有效温度范围内进行,聚焦于周期在 50150050-1500 s 范围内的 =1\ell= 1 gg 模。我们发现延展的 He/H 过渡区由于 H 包层下 He 的部分电离抑制了 gg 模的激发,仅当假设 H/He 过渡急剧得多时,模型才表现出脉动不稳定性。在此情形下,不稳定性仅出现在 H 包层范围 14.5log(MH/M)10-14.5 \lesssim \log(M_{\rm H}/M_{\star}) \lesssim -10 且有效温度高于 ZZ Ceti 星典型值的 WD 模型中,与先前研究一致。迄今 TESS 卫星观测的 36 颗温热 DA 均无脉动。我们的研究表明,若极薄 H 包层 WD 确实存在,则未探测到脉动温热 DA 可归因于平滑且延展的 H/He 过渡区。这可被视为元素扩散确实在 WD 内部运作的间接证据。

关键词

引用

@article{arxiv.1911.02442,
  title  = {On the existence of warm H-rich pulsating white dwarfs},
  author = {Leandro G. Althaus and Alejandro H. Córsico and Murat Uzundag and Maja Vučković and Andrzej S. Baran and Keaton J. Bell and María E. Camisassa and Leila M. Calcaferro and Francisco C. De Gerónimo and S. O. Kepler and Roberto Silvotti},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1911.02442},
  year   = {2019}
}

备注

13 pages, 15 figures, 2 tables. Accepted for publication in Astronomy and Astrophysics