利用电磁波和引力波探测掩食双白矮星

利用电磁波和引力波探测掩食双白矮星

作者： 时间：2025-01-08
华中科技大学王炎教授团队利用电磁波和引力波对掩食双白矮星的探测能力开展了较为系统的评估。该研究模拟了两组双白矮星种群，预测空间引力波探测器天琴（TianQin）、Laser Interferometer Space Antenn（LISA），光学望远镜Gaia和Vera C. Rubin Observatory（VRO）对双白矮星的探测能力，并分析了参数估计精度。
白矮星是小质量主序星的最终演化阶段，它们不再通过核聚变产生能量，而是通过热辐射逐渐冷却并变暗。白矮星本身光度较低，电磁波观测具有挑战性。然而，银河系双白矮星是毫赫兹引力波的主要波源之一，未来引力波观测可以弥补电磁波观测的不足。
目前已通过电磁波观测发现几百个双白矮星系统，但电磁波段的观测存在亮度和距离上的选择效应。为全面研究银河系双白矮星的种群特性，常用双星星族合成方法生成统计样本。这种方法已被广泛应用于预测双白矮星、双中子星等系统的形成演化与引力波探测能力研究。通过设定金属丰度、主星质量、质量比、轨道距离、偏心率、轨道倾角、恒星形成历史、银河系空间分布等参数，模拟了两组双白矮星样本（模型1和模型2）。这两组样本在模拟时采用了不同的恒星形成历史，前者是爆发形成，后者是均匀形成。在图1中给出了模型2中的双白矮星样本在银河系中的分布。