[论文解读] Cool helium-rich white dwarfs from the Hamburg/ESO Survey
本研究对来自汉堡/ESO巡天的40颗冷却的富氦白矮星进行了大气模型分析，这些恒星因具有红的连续谱斜率且缺乏强吸收线而被选中。主要结果表明，样本中21%的恒星显示出氢和金属谱线，支持来自星际介质的吸积，且存在通过推进器机制实现的‘氢屏蔽’现象。
We present an analysis of 40 cool helium-rich white dwarfs found in the Hamburg/ESO survey. They were selected for follow-up spectroscopy because of their U-B colour below -0.18, the absence of strong absorption lines, and a continuum shape similar to that of a quasar. Effective temperatures for individual stars were determined by fitting model atmospheres of nearly pure helium with a small admixture of hydrogen. As a consequence of the selection criteria all but one sample stars have Teff below 20000 K. Four stars clearly show helium and hydrogen lines in their spectra. In the spectra of another three, helium, hydrogen, and metal lines can be detected. For these stars hydrogen and metal abundances were also determined by fitting appropriate model atmospheres containing these elements. Seven sample stars most likely have helium-rich atmospheres but do not show any helium lines. They either have featureless spectra or show calcium lines.
研究动机与目标
- 通过后续光谱观测，从汉堡/ESO巡天中识别并表征冷却的富氦白矮星。
- 通过模型大气拟合，确定这些恒星的有效温度和大气成分。
- 研究富氦白矮星大气中氢和金属的存在及其丰度。
- 评估星际介质吸积及氢屏蔽机制在塑造大气成分中的作用。
提出的方法
- 基于 $U-B < -0.18$、无特征的连续谱以及类类星体的光谱形态进行恒星选择。
- 通过拟合几乎纯氦且含少量氢的模型大气，确定有效温度。
- 使用光谱拟合技术推导出显示谱线的恒星的氢和金属丰度。
- 根据检测到的谱线特征对恒星进行分类：DB、DBA、DBAZ、DQ或DC。
- 将观测到的金属丰度及其比值与吸积-扩散模型的预测进行比较。
- 评估在高吸积率下，观测到的钙、镁和铁丰度是否与太阳元素比例一致。
实验结果
研究问题
- RQ1从汉堡/ESO巡天中选出的冷却富氦白矮星的大气成分是什么？
- RQ2氢和金属谱线在冷却富氦白矮星中有多普遍，这对大气演化有何含义？
- RQ3观测到的金属丰度是否与来自星际介质的吸积一致？
- RQ4观测到的Ca/H比值是否显著高于太阳值，这对氢吸积抑制意味着什么？
- RQ5观测到的丰度模式能否由氢屏蔽的推进器机制解释？
主要发现
- 在分析的40颗冷却富氦白矮星中，4颗（10%）显示出清晰的氦和氢谱线，被分类为DBA型恒星。
- 另有3颗恒星（7.5%）显示出氦、氢和金属谱线，被分类为DBAZ型恒星，表明存在金属和氢的吸积。
- DBAZ型恒星的钙丰度，以及HE 0446−2531的镁和铁丰度，与高吸积率下按太阳比例的吸积一致。
- HE 0446−2531的Fe/Mg比值在预测范围内，而Fe/Ca和Mg/Ca比值虽低于下限，但处于较大误差范围内。
- DBAZ型恒星的Ca/H比值相对于太阳增强了 $10^3$ 至 $10^4$ 倍，表明氢吸积受到抑制。
- 观测到的丰度模式支持通过推进器机制实现氢屏蔽的假设，尽管所需的磁性和旋转条件尚未得到验证。
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