論文関連の(ほぼ)個人用メモ。



arXiv:1801.02658
Rafikov et al. (2018)
1I/2017 'Oumuamua-like Interstellar Asteroids as Possible Messengers from the Dead Stars
(死んだ恒星からの使者の可能性としてのオウムアムア的な恒星間小惑星)

概要

初めての恒星間小惑星 1I/2017 ‘Oumuamua (オウムアムア) の発見は，その起源に関していくつもの謎を投げかけた．オウムアムアの観測から，恒星間小惑星の多くは彗星活動が欠如しており，これはオウムアムアが難揮発性の組成であることを示唆している．

ここでは，オウムアムア状の恒星間天体は揮発しにくい小惑星 (小惑星や準惑星など) の，白色矮星による潮汐破壊イベント (tidal disruption events, TDEs) に起源を持つという可能性について調査した．このアイデアは，白色矮星の分光観測からは金属に汚染されたものが存在するという観測事実によっても支持される．これまでの白色矮星の観測は，白色矮星に降着する物質は揮発性物質に乏しい組成が主要である事を示唆している．


ここでは，現実的な惑星系 (10³ km 以上の小惑星と，海王星〜土星質量惑星のような重い擾乱天体を含む系) での TDEs は，最大で惑星質量の 30%を星間空間に放出できることを示す．

白色矮星のロッシュ圏内で破壊された小惑星の破片の収束した鉛直運動によって引き起こされる衝突破壊は，オウムアムアと同様の 0.1 - 1 km サイズの破片を生成する．このような恒星間天体のサイズ分布は，他の形成シナリオで予想される，重い天体がより多くなるという分布とは大きく異なるもとになる．このサイズ分布は，それぞれの白色矮星系は TDEs を介して難揮発性物質 ~ 0.3 地球質量を系外に放出する必要があることを示唆している．

この描像は，白色矮星まわりの惑星系の現実的なモデルを用いて観測バイアスを考慮すると，白色矮星の金属汚染の観測と整合的であると考えられる．

恒星間天体の大部分が白色矮星起源だとすると，恒星間天体は年老いた力学的に熱い銀河のポピュレーションと類似した運動学的特徴を示すはずである．ここでは，オウムアムアのゆっくりとした銀河運動を統計的なばらつきであると解釈する．個々の TDEs に伴う恒星間天体の放出は非常に非等方的であり，空間密度には大きな変動が生じる．

また，ここでは恒星間天体のその他の形成シナリオについても検証を行った．白色矮星まわりの重い惑星による直接放出と，超新星爆発による放出である．これらのシナリオでは，オウムアムア的な恒星間天体を説明するのは難しい．

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