科学家利用LAMOST发现前低质量白矮星双星

中国科学院国家天文台(NAOC)的中国天文学家利用LAMOST和P200 / DBSP的光谱数据以及Catalina和Zwicky瞬态设施的多波段光度数据，发现了一个包含极低质量(ELM)白矮星(WD)前身和一个紧凑的隐形伴星的双星系统。

可见恒星，前榆树WD，质量约为0.09太阳质量，低于其物种的理论极限，可能挑战榆树WD目前的形成理论。

该研究已发表在《天文学杂志》上。

宇宙中的大多数恒星在核燃料燃烧殆尽后都会以白矮星的身份结束生命。大多数白矮星是碳氧白矮星(CO WD)，这意味着它们主要由碳和氧组成。它们的质量为0.5-1.4太阳质量。

当质量大于1.4太阳质量时，核心的电子简并压力无法抵抗引力，白矮星将继续坍缩成中子星。质量在0.33到0.5太阳质量之间的白矮星的核心可以由CO或氦(He)主导。质量更低的白矮星，称为ELM WD，由简并的He组成。

人们认为这些ELM WD不能通过单星演化通道形成，因为这种单一低质量He WD的形成需要一颗初始质量非常低且演化时间极长的前身恒星，甚至比我们宇宙目前的年龄还要长。因此，人们普遍认为ELM是在相互作用的二进制系统中形成的。

特别是，有人提出，榆树质量分数更低(低于0.18太阳质量)通过稳定的罗希叶溢流通道失去其大部分初始质量。

为了成功形成ELM，传质的开始应该在正确的时间。如果质量转移开始得太早，供体将演化成一颗低质量的主序星，类似于灾变变量中的次星。

另一方面，如果开始得太晚，供体的核心将足够大，可以通过氦闪进化到下一阶段。因此，在这种受限制的传质过程中，ELM-WD存在理论上的质量下限，约为0.14-0.16太阳质量。

“特殊的前ELM-WD看起来像一颗普通的F型矮星，每5.27小时绕一个看不见的组件运行。它可能刚刚完成了传质阶段，正在缓慢地向白矮星冷却路径移动。它恒定的光度意味着它的能量是由简并的He核心外的微小燃烧的氢壳提供的。然而，它的动力学质量只有0.09太阳质量左右，低于理论预测的下限，这确实令人费解，“该研究的第一作者袁海龙博士说。

该系统的质量是根据多波段时域光度和光谱数据以及盖亚视差估计的。在考虑了所有误差预算后，估计的质量仍然非常低。该团队已经测试了几个理论模型，但没有一个可以正确拟合结果。这一发现提出了一个关于当前榆树形成机制的问题，该机制仍在等待答案。

看不见的致密成分的质量可能为~1.0M☉，更有可能是WD，但目前不能排除中子星。

具有紧凑伴星的ELM双星系统可能是连续的引力波源，并且是引力波探测项目中最具启发性的物体之一。

作为LAMOST紧凑物体搜索项目的重要进展，这一发现证明了LAMOST研究ELM的能力。随着LAMOST第二次定期五年调查期间出现更多的时域板块，预计会发现更多有趣的致密双星系统。

　　免责声明：本文由用户上传，与本网站立场无关。财经信息仅供读者参考，并不构成投资建议。投资者据此操作，风险自担。 如有侵权请联系删除！