[论文解读] Are the red dwarfs in cataclysmic variables main-sequence stars?

K. Beuermann, I. Baraffe+2 more|arXiv (Cornell University)|Sep 18, 1998

Stellar, planetary, and galactic studies被引用 5

一句话总结

本文通过将观测特性与恒星演化模型进行比较，研究了激变双星（CVs）中的红矮星伴星是否为主序星。研究发现，短周期CVs（P < 3 hr）中的伴星与太阳丰度的主序星一致，而长周期系统中的伴星则表现出演化或非平衡状态，这是由于先前的核演化和质量转移效应所致，表明质量转移速率较高，且演化伴星占比较高。

ABSTRACT

We show that the secondaries in short-period cataclysmic variables with orbital periods $P &lt; 3$ hr are close to the solar-abundance main sequence defined by single field stars. In cataclysmic variables with $P &gt; 3$ hr, the earliest spectral types at a given period correspond to main sequence stars, while the majority of secondaries have later spectral types. Possible causes are nuclear evolution prior to mass transfer and lack of thermal equilibrium due to mass transfer. A comparison with evolutionary sequences obtained with up--to--date stellar models implies unusually high transfer rates and a large fraction of systems with evolved donors. There is no evidence for a secondary of low metallicity in any of the well-studied cataclysmic variables.

研究动机与目标

• 确定激变双星中的红矮星伴星是否为主序星。
• 调查观测到的伴星特性与理论主序星轨迹之间的差异。
• 评估质量转移与核演化对激变双星系统中伴星特性的影响。
• 评估在已深入研究的激变双星中是否存在低金属丰度的伴星。

提出的方法

• 将激变双星中伴星的观测光谱型与太阳丰度恒星的理论主序星轨迹进行比较。
• 利用最新的恒星演化模型，模拟激变双星系统中供体恒星的预期特性。
• 分析不同轨道周期下光谱型的分布，以识别与主序行为的偏离。
• 评估热不平衡与质量转移效应对伴星演化的影响。
• 利用已深入研究的激变双星系统的观测数据，评估金属丰度约束。
• 与演化序列交叉比对，推断质量转移速率与伴星演化状态。

实验结果

研究问题

• RQ1 短周期激变双星（P < 3 hr）中的红矮星伴星是否与太阳丰度的主序星一致？
• RQ2 为何长周期激变双星（P > 3 hr）中的伴星光谱型比主序星预期的更晚？
• RQ3 在吸积之前，核演化与质量转移在多大程度上影响了激变双星中伴星的观测特性？
• RQ4 在已深入研究的激变双星中是否存在低金属丰度伴星的证据？
• RQ5 为解释激变双星系统中伴星的观测特性，推断的质量转移速率是多少？

主要发现

• 在短周期CVs（P < 3 hr）中，伴星在光谱型与周期关系上与太阳丰度的主序星一致。
• 在长周期CVs（P > 3 hr）中，最早光谱型与主序星匹配，但大多数伴星具有更晚的光谱型，表明其演化偏离了主序星路径。
• 观测到的偏离归因于先前的核演化以及因持续质量转移导致的热不平衡。
• 恒星演化模型表明质量转移速率异常高，且存在大量演化伴星的系统。
• 在任何已深入研究的激变双星中均未发现低金属丰度伴星的证据。
• 数据表明，许多CVs中的伴星并非简单的主序星，而是在质量转移之前或期间经历了显著的演化变化。