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最冷的极低速白矮星

太阳与恒星天体物理 2018-06-13 v1

摘要

极低速白矮星(ELM WD;MM_{\star} \lesssim 0.180.20 0.18-0.20\ MM_{\odot})被认为是在双星系统中通过稳定或不稳定质量转移形成的。尽管稳定质量转移预言具有厚氢(H)包层的 ELM WD 的形成,因而在冷却支上以残余核燃烧主导为特征,但不能排除由不稳定质量损失形成具有较薄 H 包层的 ELM WD。我们计算了具有薄 H 包层的氦(He)核 WD 恒星的新演化序列,主要目的是评估此类恒星可能达到的最低 TeffT_{\rm eff}。我们生成了质量范围从 0.15540.15540.2025M0.2025 M_{\odot} 的具有薄 H 包层的 He 核 WD 恒星的新演化序列网格,并评估了 H 包层减少所引起的冷却时间与表面重力的变化。我们还结合前身星演化的预言,确定了所得 ELM WD 达到的最低 TeffT_{\rm eff}。我们发现 H 包层的轻微减少会显著增大 ELM WD 的冷却速率。因此,具有薄 H 包层的 ELM WD 可冷却至 2500 \sim 2500\ K,而它们的标准对应体则冷却至 7000 \sim 7000\ K。此外,我们发现 H 包层厚度的减少显著增大了这些恒星的表面重力(gg)。如果 ELM WD 以薄 H 包层形成,它们可在极低 TeffT_{\rm eff} 下被探测到。探测到此类冷的 ELM WD 将表明它们以薄 H 包层形成,从而为限制此类恒星的可能形成机制提供了可能。最后同样重要的是,由 H 包层减少引起的 gg 增大会对这些恒星的光谱测定产生影响。

关键词

引用

@article{arxiv.1802.06753,
  title  = {The coolest extremely low-mass white dwarfs},
  author = {Leila M. Calcaferro and Leandro G. Althaus and Alejandro H. Córsico},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1802.06753},
  year   = {2018}
}

备注

7 pages, 4 figures, 1 table. Accepted for publication in Astronomy & Astrophysics