第76章 L 15181 DB型白矮星宇宙地球人类三篇

L 151-81：一颗太阳系近邻的DB型白矮星 L 151-81（LP 701-29WD 0044-121）是一颗位于鲸鱼座的DB型白矮星距离地球约33光年是太阳系50光年内已知最接近且研究最清晰的氦大气白矮星之一。

它的光谱特征表现为强氦线（He I）和近乎完全缺失的氢线（Hα或Balmer线系）代表了恒星演化末期的一种特殊状态。

作为一颗典型的DB型白矮星L 151-81在理解氦大气白矮星的形成、冷却过程以及物质组成等方面提供了重要线索。

它的中等温度和相对较高的金属丰度（在DB星中）使其成为研究白矮星外层大气动力学的关键样本。

--- L 151-81的基本物理特性 1. 定位与观测历史 L 151-81最早被收录在Luyten（1955）的自行巡天（Luyten Proper Motion catalog）中编号L 151-81随后在1980年代被确认为一颗DB型白矮星。

它的高自行（约0.5角秒/年）使其在暗弱天体当中格外引人注目并推动进一步的精确光谱研究。

2010年代后欧洲南方天文台（ESO）的VLT光谱分析、盖亚（Gaia）卫星的超精确天体测量（测量距离误差＜1%）共同锁定了这颗恒星的关键参数： 距离：32.7 ± 0.2 光年（三角视差法校准） 视星等：14.6（光学V波段） 绝对星等：14.4 (MV) 自行：0.55/年（高空间速度约70 km/s属于银河系薄盘星族） 2. 温度与光谱特征 L 151-81的最显着特征是其纯净的氦大气（DB型）光谱并伴随以下几项关键参数： 有效温度：12300 ± 300 K（基于He I线强度拟合） 表面重力：log g ≈ 8.0 ± 0.1（对应约10＜sup＞8＜/sup＞ cm/s2是地球重力的10万倍） 质量：0.61 ± 0.03 M＜sub＞☉＜/sub＞（典型白矮星质量区间内） 半径：0.012 R＜sub＞☉＜/sub＞（接近地球大小） 光谱分析核心发现 强He I线（587.6 nm 和 447.1 nm 主导）但在紫外波段部分谱线（如He II）几乎缺失表明温度未高到显着电离氦原子。

氢线的极端抑制（Hα/Hβ 等 Balmer 线强度 ＜ 0.1%显着低于DA型白矮星）。

可能的微量金属污染（Ca II K线微弱信号）但尚未完全确认这可能代表白矮星正在吸积星际物质或残余行星系统碎片。

--- DB型白矮星的起源争议与L 151-81的关键角色 1. DB型白矮星的形成疑问 白矮星中仅有约10%属于DB型（氦主导）而其他约80%为DA（氢主导）其余则是DZ/DQ（金属或碳污染）。

L 151-81的研究帮助解释DB型如何形成目前存在两大主流理论： “氢层缺失”模型 认为部分DA白矮星（氢大气型）在冷却至45000\\~30000 K时会经历\\\\“氢层对流耗尽”\\\\（即DA→DB过渡）氢被内部混合或辐射驱动星风剥离暴露下层氦。

L 151-81支持这一模型：它的温度（12300 K）低于理论预测的过渡区间暗示已完成氢层剥离并稳定为纯氦大气。

“直接氦大气遗留”理论 另一派认为DB型的前身恒星在红巨星阶段已通过强星风抛掉全部氢包层直接留下氦主导的外层。

L 151-81的金属微量信号可能支持此观点：如果它保留原始氦层而非经历混合则金属污染可能来自外部吸积而非内部残余。

2. L 151-81的“过渡态”特征 与其他DB型相比L 151-81的特殊之处在于： 金属污染的争议：某些观测报告微弱Ca II线（396.8 nm）可能代表星际介质或碎片盘吸积但未被所有研究确认。

自转速度较慢（v sin i ＜ 20 km/s）暗示其未受强烈外部扰动（如双星交互或行星潮汐作用）。

缺乏脉动（非变星）：大部分DBV（脉动DB型）出现在更热区间（22000\\~28000 K）L 151-81已冷却至稳定状态。

--- 白矮星冷却理论与L 151-81的演化地位 1. 冷却时标与年龄估计 L 151-81的温度（12300 K）处于DB型演化中期根据白矮星冷却模型（Fontaine et al. 2001）其冷却年龄约： 小主这个章节后面还有哦请点击下一页继续阅读后面更精彩！。