第77章 LHS 3250（DC型白矮星）（1/2）

LHS3250：DC型白矮星的极端案例与宇宙物理实验室

1.天体基本特性与发现历程

LHS3250（别称LTT6701或LP888-63）是一颗距离地球约46.5光年（GaiaDR3数据）的DC型白矮星，位于南天的天燕座方向。作为20世纪60年代由LuytenHalf-Send(LHS)巡天首次编目的天体，它在后续研究中被确认为白矮星光谱分类中最的DC型代表——其光谱几乎完全没有任何吸收线特征，仅由平滑的连续谱构成。

关键物理参数：

光谱分类：DC（连续光谱无显着吸收线）

有效温度：5,800±200K（与太阳表面温度相当）

质量：0.51±0.02M☉（低质量白矮星）

半径：0.013±0.001R☉（≈地球半径1.5倍）

光度：0.0025L☉（比太阳暗400倍）

冷却年龄：15±3亿年（白矮星阶段持续时间）

前身星质量：1.0-1.2M☉（推测为F型主序星）

2.DC型白矮星的光谱之谜

2.1光谱特征的本质

LHS3250的光学-近红外光谱展现出令人困惑的特性：

绝对平坦：400-1000n范围内无任何吸收线（对比度＜1%）

缺乏氢/氦特征：既无Hα线（656.3n），也无HeI587.6n线

无金属污染：CaIIK线（393.3n）上限仅0.1%深度

这种空白光谱意味着其大气可能由：

1.纯氦主导（He原子跃迁需要更高激发能）

2.极端对流混合（抑制元素分层）

3.完全电离状态（温度不足以激发吸收）

2.2理论模型的挑战

标准白矮星大气模型无法完美解释其光谱：

纯氢模型：预言应出现Hα线（未观测到）

纯氦模型：需要超低金属丰度难以解释

混合模型：无法再现连续谱斜率

最新研究表明，其大气可能是：

深度对流混合的氢-氦过渡层

受微弱磁场（＜10kG）影响的电离态

原始行星物质完全蒸发的最后阶段

3.恒星演化与系统历史

3.1前身星的生命周期

LHS3250的前身星演化轨迹：

1.主序阶段（\~50亿年）：1.1M☉的F型星，光度≈2L☉

2.亚巨星阶段（\~3亿年）：核心氢耗尽，壳层燃烧

3.红巨星阶段（\~1亿年）：半径膨胀至0.7AU

4.行星状星云（\~15,000年）：抛射气体壳层

5.白矮星冷却：初始温度≈100,000K逐步冷却至今

3.2行星系统的命运

与多数金属污染白矮星不同，LHS3250展现出：

无红外超（Spitzer未检测到尘埃盘）

无光谱污染（金属丰度上限\[Fe/H]＜-7）

无磁场扰动（Zeean效应探测限＜5kG）

暗示其可能：

完全清除了周围碎屑

初始行星系统极度贫金属

经历特殊的热脉冲阶段净化大气

4.研究方法与技术突破

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