白矮星周围星盘的频率与红外亮度

大气被类地行星碎片污染的白矮星已成为研究演化行星系统的强大且独特的工具。本文展示了对 134 颗单一白矮星组成的均匀且定义明确的样本进行无偏 Spitzer IRAC 搜寻环绕星尘的结果。恒星的选择不考虑大气金属含量，但需满足：1) 富氢大气；2) 17,000 K < T_eff < 25,000 K，对应的主序后年龄为 15-270 Myr；3) 具有足够的远紫外亮度以进行相应的哈勃空间望远镜 (Hubble Space Telescope) COS 快照观测。研究发现五颗白矮星拥有红外明亮的尘埃盘，其中三颗此前已知，两颗为首次报道，得出该主序后年龄段白矮星中可探测到环绕星尘的名义比例为 3.7%。值得注意的是，互补的 HST 观测表明，27% 的白矮星光球层中显示出金属，这只能用来自环绕物质的持续吸积来解释，表明近 90% 的星盘在红外波段未被探测到，这可能是由于发射表面积较小所致。本文还展示了所有已知含尘白矮星的星盘分数光度 (fractional luminosity) 随冷却年龄的分布，提出了可能的星盘演化情景，并指示存在一个未被探测到的环绕星盘群体。