宽距双星中的白矮星：恒星演化与质量损失的强烈效应
太阳与恒星天体物理
2025-09-09 v2
摘要
我们研究了盖亚数据中主序/主序、主序/白矮星和白矮星/白矮星宽距双星在10^2.5-10^4 AU间距上的统计特性。对于包含白矮星的双星，我们发现宽距双星比例与白矮星质量之间存在复杂的依赖关系，包括在大于0.6倍太阳质量时随质量急剧下降。此外，我们发现包含白矮星的宽距双星在相同间距下的偏心率显著低于主序双星。为了模拟这些观测结果，我们计算了从长期到脉冲的所有时标范围内，主序后质量损失对宽距双星轨道参数的影响，并将此动力学过程纳入星族合成模型。我们发现，对于演化过程足够缓慢的双星，轨道的绝热膨胀是白矮星宽距双星令人困惑的偏心率分布最可能的解释。白矮星双星比例随质量急剧下降的现象要求大质量恒星的物质损失时标（10^3-10^4年）必须显著短于小质量恒星。我们证实了先前的研究，即需要0.25-4 km/s范围内的反冲来解释观测到的白矮星宽距双星间距分布。最后，对于小质量白矮星（<0.5倍太阳质量），我们在其宽距双星统计中看到了它们通过密近双星演化形成的显著特征。我们的观测和建模为难以通过直接观测探测的恒星演化质量损失阶段提供了一种新颖的动力学约束。
引用
@article{arxiv.2508.08364,
title = {White dwarfs in wide binaries: the strong effects of stellar evolution and mass loss},
author = {Hsiang-Chih Hwang and Nadia Zakamska},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.08364},
year = {2025}
}
备注
Submitted to ApJ in September 2024, accepted in August 2025, theoretical models for evolution of wide binaries with mass loss available here: https://github.com/zakamska/binaries