中文

热白矮星中的潮汐激发振荡

太阳与恒星天体物理 2020-12-09 v1 高能天体物理现象

摘要

我们研究了氦白矮星(WDs)中由动力学潮汐引起的流量变化,针对有效温度从 TT=10 kK 到 TT=26 kK 的多种 WD 模型。在线性阶,我们发现动力学潮汐可显著扰动热 WD 中的观测流量。若温度 T14T\gtrsim14 kK,则当轨道周期 Porb2060minP_{\rm orb}\simeq 20-60\,{\rm min} 时,动力学潮汐可能引流量分数变化 >1%。由动力学潮汐引起的流量调制与由平衡潮汐(即椭球变率)引起的流量调制之比随 WD 半径减小而增大,若 WD 半径 R0.03RR\lesssim0.03 R_\odot 则可能超过 O(10)。与轨道运动同相的椭球变率不同,动力学潮汐引起的脉动可能有显著相位偏移。另一方面,温度 T10T\lesssim 10 kK 的冷 WD 不太可能显示由动力学潮汐引起的可观测脉动。在较短轨道周期下,动力学潮汐可能变得高度非线性。我们通过将波视为单向行波来近似此 regime,发现流量变化通常减小至 0.1%–1%,且超额相位可能为 90 度(尽管有较大不确定性)。即使在行波极限下,对于 R0.02RR\lesssim0.02 R_\odot 的致密 WD,由动力学潮汐引起的流量扰动仍可能超过椭球变率。我们进一步估计了以四倍轨道频率振荡的非线性流量扰动,其由自耦合的母 g 模驱动低阶子 p 模主导。对于 T26T\gtrsim26 kK 且线性流量变化为 1% 的极热 WD 模型,非线性流量变化可能接近线性变化的 50%。因此我们预测,由动力学潮汐引起的线性和非线性流量变化都可能具有显著的观测特征。

关键词

引用

@article{arxiv.2010.15279,
  title  = {Tidally excited oscillations in hot white dwarfs},
  author = {Hang Yu and Jim Fuller and Kevin B. Burdge},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2010.15279},
  year   = {2020}
}

备注

17 pages, 14 figures, submitted to MNRAS