双白矮星的间距分布与并合率：改进的约束
太阳与恒星天体物理
2018-03-15 v3
摘要
我们通过结合两项先前视向速度变化研究对双白矮星（DWD）群体的约束，获得了关于 DWD 群体及其引力波驱动并合率的新且精确的信息：一项基于斯隆数字巡天（SDSS，其低光谱分辨率探测 a<0.05 au 的系统）的白矮星（WDs）样本，另一项基于 ESO-VLT 超新星 Ia 前身星巡天（SPY，其高光谱分辨率对 a<4 au 敏感）。通过联合似然分析，在 ~<4 au 的间距范围内，WDs 中 DWD 的比例为 fbin=0.095±0.020（1 倍标准差，随机误差） +0.010（系统误差）。初始 WD 间距（在纯引力波驱动双星演化开始时）的幂律分布 N(a)da ~ a^alpha da 的指数为 alpha=-1.30±0.15（1 倍标准差） +0.05（系统误差）。每个 WD 的银河系 WD 并合率为 R_merge=(9.7±1.1)e-12 /yr。在银河系寿命内积分，这意味着所有曾形成的 WDs 中有 8.5–11% 已与另一 WD 并合。若多数 DWD 并合以质量更大的 WDs 告终，则约 10% 的 WDs 为 DWD 并合产物，与 WD 质量函数中“高质量隆起”里观测到的 WDs 比例一致。DWD 并合率是银河系特定型 Ia 超新星（SN Ia）率的 4.5–7 倍。若多数 SN Ia 爆炸源于部分 DWDs（例如那些具有足够大双星组分的）的并合，则所有 WD 并合中必须有约 15% 导致 SN Ia。
引用
@article{arxiv.1801.04275,
title = {The separation distribution and merger rate of double white dwarfs: improved constraints},
author = {Dan Maoz and Na'ama Hallakoun and Carles Badenes},
journal= {arXiv preprint arXiv:1801.04275},
year = {2018}
}
备注
MNRAS, in press; added a table with DWD candidates from the SDSS (Badenes & Maoz 2012) to the appendix