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双星白矿星合并后新生白矿星的自转演化模型

高能天体物理现象 2025-04-28 v4 太阳与恒星天体物理

摘要

两个白矿星(WD)的合并被提议为形成拥有高磁化和快速自转的孤立 WD 的方式。我们研究了磁动力学(MHD)风对新生合并产物自转演化的影响。我们考虑一种该合并产物呈类巨星状态、半径大于 101010^{10} cm、亮度约为埃金亮度的情形。我们求解该合并产物在水力平衡下的结构,并确定缓慢点在热外层中的位置。结果发现,如果该类巨星状态物以约为 Kepler 值的数轴速运动,则可产生 MHD 风。质量损失率估算为 102021 g s1\sim 10^{20-21}~\mathrm{g~s^{-1}},自转减缓 timescales 为 10-103\sim 10\text{-}10^{3} 年,这取决于星体的磁场。我们讨论了当 MHD 风终止时最终的角动量与磁通量以及合并产物初始辐射亮度的关系。我们将该模型应用于三个具体的磁性 WD 来源:ZTF J190132.9+145808.7、SDSS J221141.8+113604.4 和 PG 1031+234,假设这些 WD 是合并产物的结果。我们认为,ZTF J190132.9+145808.7 和 PG 1031+234 这两个强磁 WD 的当前周期与巨星阶段的初始亮度有关。对于 SDSS J221141.8+113604.4,该 WD 磁化程度较低,其角动量在由于 MHD 风导致的自转减缓 timescales 与巨星阶段的冷却 timescales 相当时几乎确定。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.03199,
  title  = {Spin evolution modeling for a newly-formed white dwarf resulting from binary white dwarf merger},
  author = {Yanchang Cheng and Jumpei Takata},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.03199},
  year   = {2025}
}

备注

14 pages, 12 figures, Accepted for publication in MNRAS