天文学：回転する白色矮星が示す表裏二面で異なる組成

白色矮星は、星の大半がその死後に残す極めて高密度の残骸であり、地球程度の惑星のサイズに圧縮された、太陽と同程度の質量を特徴としている。その結果生じる強い重力中で、重い元素は中心に向かって沈み、大気の上層部には最も軽い元素、通常は水素かヘリウムしか存在しない。白色矮星の冷却に伴って、いくつかの機構が重力沈降と競合してその表面組成を変化させる。また、ヘリウム大気を持つ白色矮星の割合は、約3万Kの温度以下では約2.5倍に増えることが分かっている。従って、水素が支配的な3万K以上の大気を持つと思われる一部の白色矮星は、その温度以下に冷えるとヘリウムが支配的な大気へと遷移するはずである。本論文で我々は、水素が支配的な大気を持つ側と、ヘリウムが支配的な大気を持つ側の二面からなる、遷移途上にある白色矮星ZTF J203349.8+322901.1の観測結果を報告する。この特異な性質は、おそらく小さな磁場の存在によって、表面の温度、圧力、混合強度の不均一性が生じているためと思われる。ZTF J203349.8+322901.1は、この星と似ているがそれよりもずっと捉えにくい変化を示す白色矮星GD 323と共に、磁気を帯びた遷移の途上にある白色矮星の種類の最も極端なメンバーである可能性がある。この種類の白色矮星は、白色矮星のスペクトル進化の背後にある物理的機構を解明するのに役立つ可能性がある。

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