利用 3.4-μm 可变性作为白矮星遗留行星系统的信号标志
摘要
约有 2% 的白矮星拥有可通过红外过剩检测到的行星 debris 盘，但仅有极少数 debris 盘显示出气相成分，这类气体成分以其在近红外 calcium 三角线的双峰 emission 特征鉴别。以往研究发现，大多数白矮星周围的 debris 盘在 3.4 和 4.5 μm 处都具有可变性，但仅分析了少数显示 calcium emission 的 debris 盘。为检验已发表的 calcium emission debris 盘是否普遍表现出近红外的大幅度随机可变性，我们使用经 proper motion 校正的 unWISE 3.4 μm 图像生成的光度曲线，来表征这些 debris 盘的近红外可变性，并将其与无 calcium emission 的 debris 盘、高度可变的类星变星以及 3215 颗孤立白矮星进行比较。我们发现，大多数 calcium emission debris 盘都具有极强可变性：6/11 在信噪比足够时显示出 3.4 μm 光度曲线中的高幅度可变性。这些结果进一步支持了显示气体 debris emission 的 debris 盘是最具碰撞活性的观点。假设 3.4 μm 可变性是白矮星带有尘埃 debris 盘的特征标志，我们生成了 104 个高置信度的近红外可变白矮星目录，其中 84 个首次被列为可变星。我们对 7 个新的 3.4 μm 可变候选星进行了近红外光谱跟踪观测，确认至少新增了一个遗留行星系统，并认为经验性的近红外可变性可作为发现显示气体 emission 的 debris 盘的引擎。
引用
@article{arxiv.2406.18646,
title = {Using 3.4-$\mu$m Variability towards White Dwarfs as a Signpost of Remnant Planetary Systems},
author = {Joseph A. Guidry and J. J. Hermes and Kishalay De and Lou Baya Ould Rouis and Brison B. Ewing and B. C. Kaiser},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.18646},
year = {2024}
}
备注
27 pages, 8 figures, accepted to The Astrophysical Journal. Supplemental catalogs and light curves available at https://zenodo.org/doi/10.5281/zenodo.12538705