变DA白矮星G117-B15A作为基础物理工具的潜力

白矮星是研究得很透彻的天体。其物理的相对简单性使得我们可以获得非常详细的模型，并最终与观测性质进行比较。在白矮星中，有一类特定的恒星，称为ZZ-Ceti型天体，它们具有富氢包层，并在光变曲线中表现出周期性变化。G117-B15A属于这类恒星。其光度变化已被成功解释为g模脉动。最近，G117-B15A被认为是迄今发现的最稳定的光学钟，其215.2秒周期的变化率非常小：$\dot{P}= (2.3 \pm 1.4)\times 10^{-15} {\rm s s}^{-1}$，稳定性可与最稳定的毫秒脉冲星相媲美。周期的变化率与其冷却时标密切相关，而冷却时标可以被精确计算。本文研究了G117-B15A的脉动性质，并利用观测到的周期变化率来约束轴子发射率，从而获得轴子质量的初步上限。该上限在95%置信水平下为$4\cos^{2}{\beta}$ meV。尽管仍存在一些观测和理论上的不确定性，但我们得出结论，G117-B15A是一个非常有望用于约束粒子物理学的恒星天体。