白矮星周围系外类地行星碎屑的化学多样性
地球与行星天体物理
2012-07-31 v1
摘要
我们展示了白矮星 PG0843+516、PG1015+161、SDSS1228+1040 和 GALEX1931+0117 的 HST 紫外光谱，这些白矮星吸积了由小行星毁灭形成的星周行星碎屑。结合光学数据，在其光球层中至少探测到五种、至多十一种不同的金属。由于金属沉降时标仅为几天，这些恒星处于吸积/扩散平衡状态，光球层丰度密切反映了星周物质的丰度。我们发现 C/Si 比值与整体地球的比值一致，证实了碎屑的岩石性质。它们的 C/O 值也与整体地球非常相似，意味着行星碎屑主要由 Mg 和 Fe 硅酸盐组成。在四颗白矮星处发现的碎屑丰度显示出显著的多样性，至少可与太阳系中不同陨石类别之间的多样性相媲美。PG0843+516 表现出 Fe 和 Ni 以及 S 和 Cr 的显著超丰度，这表明吸积了经历过熔融甚至可能分异的物质。PG1015+161 的突出之处在于其 Si 丰度相对于所有其他探测到的元素最低。不同白矮星周围行星碎屑的 Al/Ca 比值非常相似。这类似于在太阳系大多数天体中发现的那两种难熔亲石元素近乎恒定的丰度比。基于对星周碎屑所有主要元素的探测，我们计算出吸积率约为 ~1.7e8 g/s 至 ~1.5e9 g/s。我们在 PG0843+516 和 SDSS1228+1040 的 SiIV 1394,1403 双线中探测到额外的星周吸收，这让人联想到在激变变星中的白矮星上看到的类似高电离谱线。我们怀疑这些谱线起源于靠近白矮星、远在升华半径以内的热气体。
引用
@article{arxiv.1205.0167,
title = {The chemical diversity of exo-terrestrial planetary debris around white dwarfs},
author = {B. T. Gaensicke and D. Koester and J. Farihi and J. Girven and S. G. Parsons and E. Breedt},
journal= {arXiv preprint arXiv:1205.0167},
year = {2012}
}
备注
MNRAS in press, 15 pages, 7 Figures