SDSS 1557

巨蛇座中的一個聯星系統

SDSS 1557(SDSS J155720.77+091624.6,WD 1554+094)是由一颗白矮星和一颗棕矮星组成的联星系统。该系统被一个环联星岩屑盘包围。岩屑盘是在过去一颗小行星围绕白矮星时受到潮汐干扰形成的[1][3]

SDSS 1557

艺术家对SDSS 1557系统的印象。白矮星是从溪流中吸积物质的一颗蓝色恒星。紧挨着它的是棕矮星,联星周围是岩屑盘。
Credit: International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/UCL/University of Warwick/University of Sheffield//Mark Garlick
观测资料
历元 J2000
星座 巨蛇座
星官
赤经 15h 57m 20.77s
赤纬 +09° 16′ 24.6″
视星等(V)
特性
演化阶段post common envelope binary:白矮星 + 棕矮星
光谱分类DAZ + L4±1[1]
天体测定
自行 (μ) 赤经:-10.202 ±0.198 mas/yr
赤纬:-25.988 ±0.197 mas/yr
视差 (π)1.7767 ± 0.1974[2] mas
距离approx. 1631 ly
(500.0+19.8
−18.0
pc)
轨道[1]
主星SDSS 1557A
伴星SDSS 1557B
绕行周期 (P)2.273153 ±0.000002 hrs
半长轴 (a)0.70 ± 0.02 R
倾斜角 (i)80 ±3[3]°
半振幅 (K1)
(primary)
40.42 ±0.69 km/s
半振幅 (K2)
(secondary)
288.3 ±3.0 km/s
详细资料 [1][3]
SDSS 1557A
质量0.447 ±0.043 M
半径0.0162 ±0.0012 R
表面重力 (log g)7.63 ±0.11
温度21800 ±800 K
年龄33 ±5(冷却年龄) Myr
SDSS 1557B
温度1400 to 2500 K
其他命名
GALEX J155720.8+091625、WD 1554+094、 SDSS J155720.78+091624.7、ULAS J155720.77+091624.6、 EQ J1557+0916
参考数据库
SIMBAD资料

棕矮星伴星

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2011年,人们发现该系统确实显示出Y和J波段过剩,这暗示有一颗伴星[4]。使用双子座天文台甚大望远镜上的仪器进行的后续观测揭示了次级恒星,即棕矮星SDSS-1557B,以及围绕联星的一个环联星盘。研究人员借助4482Å处的吸收线量测了径向速度的变化,发现一颗66MJ的棕矮星以大约0.7R的距离围绕白矮星运行,轨道周期大约为2.27小时。受辐射的棕矮星也显示出氢α发射线[1]

哈伯太空望远镜WFC3使用时间分辨分光光度法进行了额外的观测。SDSS 1557B类似于超短周期行星,并可能潮汐锁定。白矮星在紫外线中发出的辐射比主序恒星更多。相较于常规的热木星,这导致SDSS 1557B的紫外线暴露更高。SDSS 1557B被潮汐锁定的事实,在棕矮星的白天和夜晚造成了巨大的温度变化。研究人员发现,棕矮星在将热量从白天重新分配到夜晚方面的效率低下。他们还发现,夜晚可能由主导,白天可能由不透明的H-主导,并且可能有逆温现象[3]

联环星盘

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2011年,其星周盘的K波段过量,使该系统首次被怀疑是一颗白矮星[4]。该系统还显示出高金属丰度(钙、镁、硅),表明白矮星被行星碎片污染[5][1]

星周环位于3.3R左右,在洛希瓣的外部。盘面的尘埃颗粒温度为1100K。来自盘中的物质以溪流的形式穿过盘和白矮星之间的空隙[1]。这是因联星而闻名的过程[6],并且可以在其它联星中看到,例如CoRoT 223992193英语CoRoT 223992193[7]

系统的过去演变

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该系统至少在1.5Gyr前形成,是一颗恒星(1.06-1.85M)和过去半长轴小于1AU的伴星组成的低质量比联星[1][8]。另一方面,这颗小行星的轨道比几个天文单位还大。当这颗恒星变成巨星时,棕矮星被吞噬,这是一个被称为共有包层的演化阶段。大约3,300万年前,共有包层被弹出,形成了一颗低质量的核白矮星。这形成了现在称为SDSS 1557的联星系统。一颗小的行星,可能是一颗大于4公里的小行星,质量至少为1014 kg在恒星的巨星阶段幸存下来。当它穿过洛希半径时,它被分散到联星系统中,并受到白矮星的潮汐破坏。由此产生的碎片云变成了我们今天看到的圆盘[1]

相关条目

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参考资料

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  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 Farihi, J.; Parsons, S. G.; Gänsicke, B. T. A circumbinary debris disk in a polluted white dwarf system. Nature Astronomy. 2017-03-01, 1 (3): 0032. Bibcode:2017NatAs...1E..32F. ISSN 2397-3366. arXiv:1612.05259 . doi:10.1038/s41550-016-0032. 
  2. ^ Brown, A. G. A.; et al. Gaia Early Data Release 3: Summary of the contents and survey properties. Astronomy & Astrophysics. 2021, 649: A1. Bibcode:2021A&A...649A...1G. S2CID 227254300. arXiv:2012.01533 . doi:10.1051/0004-6361/202039657 .  已忽略未知参数|collaboration= (帮助) (勘误: doi:10.1051/0004-6361/202039657e). Gaia EDR3 record for this source at VizieR.
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 3.3 Amaro, Rachael C.; Apai, Dániel; Lew, Ben W. P.; Zhou, Yifan; Lothringer, Joshua D.; Casewell, Sarah L.; Tan, Xianyu; Barman, Travis; Marley, Mark S.; Mayorga, L. C.; Parmentier, Vivien. Time-resolved Hubble Space Telescope Wide Field Camera 3 Spectrophotometry Reveals Inefficient Day-to-night Heat Redistribution in the Highly Irradiated Brown Dwarf SDSS 1557B. The Astrophysical Journal. 2024-05-01, 966 (1): 4. Bibcode:2024ApJ...966....4A. ISSN 0004-637X. arXiv:2404.08087 . doi:10.3847/1538-4357/ad354c . 
  4. ^ 4.0 4.1 Steele, P. R.; Burleigh, M. R.; Dobbie, P. D.; Jameson, R. F.; Barstow, M. A.; Satterthwaite, R. P. White dwarfs in the UKIRT Infrared Deep Sky Survey Large Area Survey: the substellar companion fraction. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 2011-10-01, 416 (4): 2768–2791. Bibcode:2011MNRAS.416.2768S. ISSN 0035-8711. arXiv:1106.5893 . doi:10.1111/j.1365-2966.2011.19225.x . 
  5. ^ Farihi, J.; Gänsicke, B. T.; Steele, P. R.; Girven, J.; Burleigh, M. R.; Breedt, E.; Koester, D. A trio of metal-rich dust and gas discs found orbiting candidate white dwarfs with K-band excess. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 2012-04-01, 421 (2): 1635–1643. Bibcode:2012MNRAS.421.1635F. ISSN 0035-8711. arXiv:1112.5163 . doi:10.1111/j.1365-2966.2012.20421.x . 
  6. ^ Artymowicz, Pawel; Lubow, Stephen H. Mass Flow through Gaps in Circumbinary Disks. The Astrophysical Journal. 1996-08-01, 467 (2): L77–L80. Bibcode:1996ApJ...467L..77A. ISSN 0004-637X. doi:10.1086/310200. 
  7. ^ Terquem, Caroline; Sørensen-Clark, Paul Magnus; Bouvier, Jérôme. A circumbinary disc model for the variability of the eclipsing binary CoRoT 223992193. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 2015-12-01, 454 (4): 3472–3479. Bibcode:2015MNRAS.454.3472T. ISSN 0035-8711. arXiv:1509.08509 . doi:10.1093/mnras/stv2258 . 
  8. ^ Zorotovic, Monica; Schreiber, MatthiasR. Close detached white dwarf + brown dwarf binaries: further evidence for low values of the common envelope efficiency. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 2022-07-01, 513 (3): 3587–3595. Bibcode:2022MNRAS.513.3587Z. ISSN 0035-8711. arXiv:2204.13715 . doi:10.1093/mnras/stac1137 .