深くて速い太陽系フライバイ: 物議を醸す WD 0810-353 の事例

深くて速い太陽系フライバイと書いてるからリアル妖星ゴラスかと思ったら3万年後にオールトの雲をかき乱す白色矮星でした。3万年も文明を維持出来たら未来の重爆撃期を防ぐのはお茶の子さいさいのはず。以下、機械翻訳。
深くて速い太陽系フライバイ: 物議を醸す WD 0810-353 の事例https://arxiv.org/abs/2210.04863


環境。銀河円盤内のほとんどのフライバイは、10,000 天文単位を超える距離にあり、特徴的な速度は約 70 km/s です。ただし、特に関係するオブジェクトの1つが超新星の間に放出された星の残骸である場合、確率は低くなりますが、深くて速い遭遇も行われます. WD 0810-353 は高速の白色矮星である可能性があり、最近、太陽系に向かってまっすぐ進んでいることが確認されました。ただし、その将来の深く高速なフライバイをサポートする Gaia DR3 データは疑わしいと見なされています。
ねらい。ここでは、WD 0810-353 に関連する Gaia DR3 データ セットを再分析して、その太陽系フライバイの現実を確認または拒否し、暴走状態の可能性を調査します。
メソッド。N体シミュレーションを使用して、WD 0810-353の進化を時間的に調べました。最接近距離の分布とそれに関連する近日点通過時間を計算しました。このオブジェクトの運動学の統計分析を使用して、その可能性のある超速度を評価しました。その平均 BP/RP スペクトルを、よく研究されている他の白色矮星のものと比較しました。
結果。WD 0810-353 が太陽系に向かっていることを確認しましたが、遭遇の実際のパラメータはその視線速度に強く依存しています。-373.74+/-8.18 km/s の Gaia DR3 値は、私たちの分析では非常に好ましくありません。その平均 BP/RP スペクトルは、推定される Halpha 線の位置に基づいて、10 倍以上の値を示唆しています。しかし、ガイア以外のデータを持つ他の白色矮星を使用したスペクトル マッチングは、間隔 (-60、-70) km/s の視線速度を示しています。
結論。これらの結果は、太陽系近くのWD 0810-353の将来のフライバイを確認しますが、相対速度は十分に高く、最小接近距離はオールトの雲の重大な摂動を排除するのに十分な大きさである可能性があります.
キーワード。 星: 運動学と動力学 – 白色矮星 – オールトの雲 – 方法: 数値 – 天体力学 – 方法:データ分析


図 1. TIC 145863747 (=WD 0810-353) の TESS 光度曲線。 左のパネル: 最初に 120 秒のケイデンスで観測されたターゲット。 右のパネル:
拡張 TESS ミッションでは、フル フレームのイメージ ケイデンスが 600 秒に短縮されます。 上部パネル: ツール Lightkurve、Python でプロットされたライト カーブ
Kepler および TESS データ分析用のパッケージ (Lightkurve Collaboration et al. 2018; Dotson et al. 2019)。 中央のパネル: によって計算されたピリオドグラム
ライトカーブ。 下のパネル: Lightkurve によって計算されたフェーズド ライト カーブ。 両方の観察結果には、それぞれのケースで、
TESSのサンシェードの上に地球が昇り、かなりの散乱光をもたらします。


図2 白色矮星の視線速度値の相関
SIMBADとガイアDR3。 上部パネル: SIMBAD 動径速度として
対応する Gaia DR3 値の関数。 下段：SIMBADとGaia DR3の差の絶対値
Gaia DR3値の不確実性で割った値。 破線
赤い線は 3σ の差を示します。 ゴールド信号 SIMBAD 値のポイント
ガイアDR2から。


図 3. WD 0810-353 の低解像度 Gaia DR3 平均 BP/RP スペクトル
、LB 3209、および UCAC4 398-010797。 参考までに縦の赤
ラインは、安静時の Hα ラインの位置を示します (656.3 nm)。


図 4. 低解像度 Gaia DR3 スペクトルの平均 BP/RP スペクトル
WD 0810-353 の類似体。 トップパネル：SDSS J213148.10+084139.8。
下部パネル: SDSS J160942.20+473432.5。 参考までに、縦
赤い線は、安静時の Hα 線の位置を示します (656.3 nm)。


5. ディスカッション
Gaia DR3 のデータを入力として使用すると、分析によって次のことが確認されます。
磁気白色矮星 WD 0810-353 は近い将来、太陽系との接近遭遇を経験するでしょう。
超高速で暴走する白色矮星という非常にエキゾチックな天体群のメンバーである可能性が高い。次に、次のような疑問が生じます。
それが特異な熱核超新星の生存者であるかどうかを知る方法.このクラスの異常なオブジェクトのプロトタイプは LP 40- です。
365 は、かなり独特なスペクトルの外観を持っています (図 1 を参照)。
およびRaddiらの4。 2018a)。 WD 0810-353 (セクション 3 を参照) の XP スペクトルの詳細なプロットを図 9 に示します。
LP 40-365 とよく似ています。 Raddi etの1と4
アル。 （2018a）。したがって、半径方向速度が
Gaia DR3 の WD 0810-353 はスプリアスではありません (ただし、セクション 3 を参照)。
WD 0810-353 の性質 (物理的および動的) は次のようになります。
LP 40-365 と非常によく似ています。
銀河。
ただし、セクションでの議論。 3 と私たちの最初のコメント
虫。 1 どちらも、相対速度でのフライバイが近いことを示唆しています
～70km/ s
目立たない近接遭遇につながるものの、はるかに可能性が高い.セクションの分析。 3 また、
Gaia の XP スペクトルが再現する可能性 (より低いとはいえ)
quality) 放射速度は文献からだけでなく、
特に場合に、異常な運動学を持つ候補を発見します。
Gaia Data Release 4 がリリースされ、さらに多くの機能が追加されます。
広範な動径速度カタログ。他のデータがない場合、
低解像度の XP スペクトルは、実際に
より高いスペクトルでのさらなる研究に適した異常な赤方偏移または青方偏移を持つソースの予備的識別を可能にします
解像度。

6. まとめと結論
この論文では、Gaia DR3 からの入力データを使用して調査しました。
直接 N 体シミュレーションを使用し、
計算への不確実性。さらに、
WD 0810-353 と小グループの間の仮接続
天文および分光Gaia DR3データの両方を使用して、既知の超高速暴走白色矮星の。また、
の動径速度の値の詳細な比較
文献および Gaia DR3 からの白色矮星。対処する際に考慮すべき関連警告のリストを提供します
Gaia DR3 動径速度データ。結論は次のように要約できます。
1. 一般に、白色矮星の視線速度の決定は、
Gaia DR3 が正しくない可能性があります。これは、RVS パイプラインに合成白色矮星テンプレートがないためです。でも、
値が文献からのものは統計的に一貫している
外れ値の LB 3209 を含む Gaia DR3。
2. WD 0810-353 が単一で可変でないことを確認します。
TESSデータに関連する不確実性の範囲内。
3. WD 0810-353 が近い将来、次のパラメータで太陽系のフライバイを経験することを確認します。
(平均と標準偏差): 最小接近距離 0.114±0.002 pc および近日点通過時間
0.0292±0.0006 Myr.相対速度が速くなる
オールトの重大な摂動を排除するのに十分
クラウド。この結論は、Gaia DR3 のこの白色矮星の視線方向速度の値が誤っていない場合に有効です。
4. 額面通りのデータを考慮すると、WD 0810-
353 は、超高速で暴走する白色矮星である可能性があります。
その V 成分の値は 600 km s−1 を超えています
、これは放出された熱核超新星の生存者に典型的です。
5. 半径速度の正しい値を再度仮定します。
ガイアDR3と脱出速度の値を考える
太陽の近くでは、WD 0810-353 はすでに
天の川から解放されます。銀河円盤の起源
好まれます。
6. 低解像度平均 BP/RP スペクトルの分析
WD 0810-353 は、LP 40-365 に対して妥当な一致であることを示しています。
7. Gaia DR3 の WD 0810-353 の半径方向速度が誤っている場合、計算では平均半径方向速度が
目立たないフライバイにつながります。吸収機能があれば
この天体の XP スペクトルが Hα 線である場合、
極端な超高速の白色矮星が経験する
太陽系との深くて非常に速いフライバイ
今から数千年。
WD 0810-353 の潜在的な重要性を考慮して、独立した
このオブジェクトの半径速度の決定は、
この論争を解決し、どのように私たちの実際的な理解を向上させますか
における白色矮星の視線速度決定の信頼性
ガイアDR3です。


図 5. Gaia DR3 入力データとテキストで説明した N 体シミュレーションから推定された WD 0810-353 の将来の近日点通過
アインシュタインの重力赤方偏移の影響を考慮せずに。近日点通過時間の分布は、左上のパネルに示されています
右上の近日点距離。青い縦線は中央値を示し、赤い縦線は 5 パーセンタイルと 95 パーセンタイルを示します。
下のパネルは、近日点通過の時間 (左下) をメガ年で、最接近距離 (右下) をパーセクで示しています。
WD 0810-353 の視線速度の観測値とその距離の関数 (平均値と標準を使用してランダムに生成)
Gaia DR3 からの偏差)、関連する上部パネルの分布の色分けされた散布図として両方。ヒストグラムは、
フリードマンを適用することにより、Astropy (Astropy Collaboration et al. 2013, 2018) を使用して計算されたビンのセットを含む Matplotlib ライブラリ (Hunter 2007)
そしてディアコニスのルール (Freedman & Diaconis 1981);頻度ベースのヒストグラムを考慮する代わりに、カウントを使用して確率密度を形成しました
ヒストグラムの下の領域の合計が 1 になるようにします。カラーマップの散布図も、Matplotlib を使用して作成されました。