第60章 WD 0346白矮星(1/2)
WD0346+246:一颗携带着行星残骸的寒冷白矮星
1.基本发现与观测历史
WD0346+246(又称LSPMJ0349+2439)是一颗位于白羊座的DQ型白矮星,距离地球约85光年(GaiaDR3数据)。它最早在20世纪90年代由Paloar巡天计划识别为高自行天体,后被确认为一颗特殊的白矮星,因其光谱中显着的碳特征而被归类为DQ型。
核心参数:
质量:0.60±0.05M☉(典型白矮星范围)
半径:0.012R☉(≈地球大小)
表面温度:5,800±200K(与太阳相近,但光度仅0.001L☉)
年龄:3±1Gyr(已冷却数十亿年)
自行速度:1.5角秒/年(高速运动暗示范围物质扰动)
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2.白矮星的起源与演化
2.1前世恒星阶段
WD0346+246的前身星被认为是一颗1.5–2.0M☉的F型恒星,其演化历程包括:
主序阶段(约20亿年):稳定进行氢聚变。
红巨星阶段(约5亿年):膨胀至太阳的百倍,外层物质通过星风流失。
行星状星云阶段(≈10万年):抛射外层气体,暴露出碳氧核心。
白矮星阶段(30亿年至今):缓慢冷却至今的温度。
未解之谜:
金属污染:其光谱中检测到Ca、Mg、Fe等重元素,暗示其正在吸积行星碎片,但尚未观测到具体的碎片盘。
碳富集异常:DQ型白矮星通常拥有碳增强的大气,但其碳含量仍高于演化模型预测。
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3.行星系统的残骸证据
3.1污染机制:行星被吞噬的痕迹
白矮星的大气本应只含氢/氦(因重元素会快速沉降),但WD0346+246的光谱显示:
CaII线(393.3n):强度远超纯氢/氦白矮星的预期。
MgI线(517.2n):表明外部物质正在落入白矮星。
可能的来源:
→被潮汐撕裂的小行星或行星
→残余的行星系统碎片盘(类似WD1145+017)
3.2未观测到的碎片盘
相比其他污染白矮星(如GD362),WD0346+246未检测到红外超量辐射(斯皮策望远镜观测),这可能意味着:
1.碎片的金属/岩石成分极高(缺乏尘埃)。
2.吸积事件是间歇性的,当前处于低吸积率阶段。
3.碎片盘已经被完全吞噬,仅剩化学痕迹。
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4.碳问题的谜团(DQ型特殊性)
DQ型白矮星的特征是碳原子(C)污染,WD0346+246的碳来源可能包括:
1.核心混合:冷却过程中深层碳上翻至表面(但模型不支持如此强的上翻)。
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