On the Formation and Evolution of Common Envelope Systems
我们讨论了形成一个共同的信封系统的动态不稳定的质量转移在一个紧密的二元,以及随后的动力学演化和最终的命运信封。我们的讨论基于新的三维SPH计算,我们已经完成了一个包含一个$4\,M_\odot$红巨星与$0.7\,M_\odot$主序星伴星的密近双星系统。初始参数的选择是为了模拟一个类似V~471~Tau的系统的形成,V ~471~Tau是激变变星双星的典型祖先。在我们最高分辨率的计算中,我们发现了中央双星周围气体共转区域的证据。这与Meyer \& Meyer-Hofmeister(1979)提出的普通包层系统演化的理论模型一致,在该模型中,中心共转区仅通过粘性角动量输运与包层耦合。我们还发现的信封是对流不稳定的证据,在这种情况下,粘性耗散时间可能是短的$\sim100$动力学时间,导致快速弹出的信封。对于V~471~Tau,我们的结果和观测到的系统参数在时间尺度$\sim1\,$ yr和效率参数$α_{CE}\simeq1$上与快速包线抛射完全一致。
1995-11-13 astro-ph
Radiatively-Driven Outflows and Avoidance of Common-Envelope Evolution in Close Binaries
最近对天鹅座X-2的研究表明,中子星或黑洞双星在没有经历共同包络演化的情况下,能够在高度超爱丁顿质量转移速率下生存下来。我们在这里认为,这种情况下的吸积流是Blandford和Begelman(1999)提出的“ADIOS”图像的辐射压主导版本,其中几乎所有质量都从吸积盘的大半径处排出。我们估计的最大半径,从质量损失可能发生,并表明,共同的信封演变可能是避免在任何二进制中,一个主序列捐助者转移质量的热时标上的一个中子星或黑洞,即使质量转移率可能达到每年0.001太阳质量的值。这一结论可能也适用于跨越赫兹普龙间隙的施主,只要它们的包络是辐射性的。SS 433可以是处于这种状态的系统的示例。
1999-04-08 astro-ph
Dynamical condition of neutral hydrogen envelopes of dwarf galaxies and their possible morphological evolution
我们研究了富气体矮星系的恒星形成历史,考虑了它们的中性氢(H{ \sc i})包层的动力学演化。富气矮星分为蓝致密矮星(BCD)和矮不规则矮星(dIrrs)。在本文中,它们的H{ \sc i}包络清楚地表明,不会被吹走的恒星反馈。这是因为观测到的富含气体的矮星的恒星形成速率(SFR)通常小于一个临界SFR,$ψ_{\rm crit}$,在这个临界SFR下,恒星反馈将H{ \sc i}包线加速到逃逸速度。从这一观点和样品BCD的化学性质出发,我们提出两种可能性:(1)BCD包层中的H{ \sc i}气体被消耗以促进其恒星形成;(2)BCD具有类似的恒星形成历史。我们还讨论了矮星系之间的形态演化。只要富含气体的矮星是孤立的,它们就很难演化成矮椭圆星系(dEs)。当富含气体的矮星中的H{ \sc i}包层在随后的恒星形成过程中被消耗掉时,仍然可以预期BCD和dIrrs之间的形态交换,这与以前的研究一致。有趣的是,如果富气矮星的SFR在过去比$ψ_{\rm crit}$高得多,那么从dEs到富气矮星的演化情景是可能的。
2002-04-18 astro-ph
Black hole formation via hypercritical accretion during common envelope evolution
中子星螺旋式地进入恒星的包层,如果中子流产生的压力足够高,使中微子能够辐射出释放的引力能,那么中子星的吸积速率就可以大大超过爱丁顿极限。有人认为,这种超临界吸积模式不可避免地导致恒星质量黑洞的形成过程中共同的信封演变。我们研究了这种流在大半径(R >> R_ns)下的流体动力学,结果表明,对于低马赫数流,在二维空间中,恒星包层中适度的密度梯度足以在吸积物体周围产生一个热的、平流主导的吸积盘。从这样的磁盘流出的形成是非常可能的,我们讨论了由此产生的质量损失和反馈到信封的能量的生存的中子星的影响。除非流出弱于那些推断良好观察到的吸积系统,我们认为,在大多数情况下,吸积不足的发生,迫使崩溃的黑洞之前,信封已被弹出。这一结论是感兴趣的黑洞的形成一般,伽马射线暴的一些模型,并在未来的LIGO观测的事件率的预测。
1999-06-02 astro-ph
The Evolution of Outflow-Envelope Interactions in Low-Mass Protostars
我们提出了在10^4天文单位的原恒星样本的星周环境的多线和连续观测,以研究外流对其直接环境的影响如何随着时间的推移而变化。12 CO(1-0)发射探测了原恒星附近的高速分子外流,并证明了外流张开角随着新生恒星的演化而变宽。13 CO(1-0)和HCO+(1-0)外流辐射图显示,原恒星风通过卷吸外层包层气体侵蚀星周包层。致密的星周包层的空间和速度分布,以及它的质量,是由C18 O(1-0)的排放跟踪,也显示了演化的变化。我们表明,外流是主要负责这些变化,并提出了一个经验模型的外流信封相互作用的演变。此外,我们样本中的一些流出物似乎会影响周围环境的化学成分,从而增加HCO+的丰度。总的来说,我们的研究结果证实,外流通过其强大的物理和化学影响的年轻原恒星的环境中发挥了重要作用,在恒星形成过程中。
2006-05-04 astro-ph
Reconstructing the evolution of double helium white dwarfs: envelope loss without spiral-in
具有简并氦核的巨星的独特的核-质量-半径关系使我们能够重建三个观测到的具有已知质量的双氦白矮星的演化。它们进化过程中的最后一个传质阶段一定是螺旋进入。在Webbink(1984)提出的形式中,对于包层结构参数$λ=0.5$,我们可以将轨道能量沉积到包层中的效率限制为$1 \la α\la 6$。我们发现,两个标准的质量传递类型(稳定的质量传递和螺旋)都无法解释这三个双星的质量传递的第一阶段。我们使用一个参数的方法来描述低质量的双星,其中两颗恒星的质量相当,并发现所观察到的双氦白矮星的轨道特性可以很好地再现,如果包线的主要是失去了约1.5倍的初始二进制的特定角动量。在这种情况下,不会发生实质性的螺旋进入。
2000-06-15 astro-ph
Common envelope evolution through planetary nebula eyes
共同的包络相互作用是负责发展密切的双星。其中有少数行星状星云(PN)的中心恒星。然而,最近的观测结果表明,大多数PN实际上是在二进制系统中。因此,我们提出这样一个问题,即大部分甚至所有的银河系PN是否都来自于一个共同的包络相互作用。我们最近的计算发现,如果所有质量在~1-8 Mo之间的单主星和双星都喷射出一个PN,那么星系中的PN将比观测到的多得多。另一方面,预测的后公共包络PN的数量与银河系中PN的总数更一致。这是一个新的迹象表明,二进制相互作用在创建PN和鼓励加强努力,以检测二进制同伴发挥功能性作用。
2005-11-11 astro-ph
On the use of 12CO/13CO as a test of common-envelope evolution
我们给出了激变变星天鹅座SS和激变前变星V471 Tau的K波段阶梯光谱,分别测量了2.3525和2.3448微米处的12CO和13CO波段的强度,从而对Sarna等人(1995)提出的密近双星演化的共包络模型进行了观测检验。虽然我们发现的吸收功能符合预期的波长13 CO在这两个对象的证据,我们把它归因于一个集群的中性原子吸收功能(主要是由于钛)可能产生的星点表面上的快速旋转的二级恒星在这些系统中,从而使测试不确定。我们提出了一个修改后的观测测试的共同包络的演变,在2.3739和2.4037微米,这是不敏感的光谱污染的星点的13CO波段的观测的基础上。
2002-07-18 astro-ph
Evidence of thin helium envelopes in PG1159 stars
我们提出的证据表明,PG 1159恒星可以窝藏他丰富的信封大大薄于目前的进化模型与目前的估计质量损失,这可能是由于广泛的质量损失插曲期间出生-再次AGB阶段的预测。具体而言,我们表明,薄的He-丰富的信封模型预测的捕获和未捕获的模式在脉动星PG 1159 $-$ 035中观察到的周期变化率显着大的幅度。这是一个结果的演化时间尺度短得多的模型与薄的He-丰富的信封在低重力PG 1159制度。我们的发现是特别有趣的,因为我们认为缺氦的PG 1159恒星H1504+65和最近发现的几乎具有纯碳大气的白矮星之间存在进化联系。
2008-02-22 astro-ph
Envelope models for the supersoft X-ray emission of V1974 Cyg
本文用氢稳定燃烧的白矮星包层模型模拟了天鹅座V1974的软X射线辐射的演化。从ROSAT观测的结果与我们的包络模型的结果的比较表明,爆发后的新星的演化可以解释为稳定的H-燃烧的0.9 Msun的白矮星与50%的混合度之间的类太阳吸积物质和ONe的简并核心,或1.0 Msun的ONe的白矮星与25%的混合。
2005-02-04 astro-ph
An observational test of common-envelope evolution
通过分析和模拟在共同包层(CE)演化阶段低质量双星表面$^{12}$ C/ $^{13}$ C和$^{16}$ O/ $^{17}$ O丰度比的变化,我们提出了一个简单的CE观测检验方案.该测试基于后共包络双星(PCEB)中红矮星的$^{12}$ C/ $^{13}$ C或$^{16}$ O/ $^{17}$ O比值的红外测量。在某些情况下(主序红矮星在没有行星状星云的PCEB中的第二阶段),以及确定在CE阶段是否发生了吸积,我们可以确定CE阶段吸积的质量,从而确定CE阶段之前红矮星成分的初始质量。在考虑的其他情况下(低质量的红矮星在PCEB的和红矮星在PCEB的行星状星云),我们只能说吸积是否发生在CE阶段。
1995-03-01 astro-ph
Double Core Evolution X. Through the Envelope Ejection Phase
本文跟踪了由质量为3M_sun或5M_sun的渐近巨星分支星和质量为0.4M_sun或0.6M_sun的主序星组成的轨道周期大于200天的双星系统从共包络相的开始到后期的演化过程。采用嵌套网格技术,对一个半径约为1A.U.的渐近巨星分支星进行了三维流体动力学模拟。表明在模拟结束时,包层气体的显著部分是未结合的(对于3 M_sun和0.4 M_sun以及5 M_sun和0.6 M_sun的双星,分别约为31%和23%),并且质量喷射过程的效率约为40%。虽然巨行星的原始体积在后期阶段几乎被抽空,但大部分的包层气体仍然被边缘地束缚在网格上。在我们的模拟结束时,当轨道衰变时间超过约5年时,巨核和伴星的轨道周期约为1天(对于涉及更进化的巨星的双星来说为2.4天),尽管这是最终轨道周期的上限。对于5 M_sun和0.4 M_sun的双星,公共包层可能不会完全弹出。
1998-01-23 astro-ph
Chemical Models of Collapsing Envelopes
我们讨论了与低质量恒星形成有关的发展和坍缩的原恒星包层中的化学演化的最新模型。特别是,被认为是耗尽的气相分子到晶粒表面的影响。我们发现,在中期到晚期的演化阶段,形成一个原恒星之前,各种物种选择性地耗尽气相。选择性贫化的主要模式是含硫分子相对于含氮物质NH3和N2H+的贫化。这种模式被证明是不敏感的细节的动态和轻微敏感的颗粒地幔是否占主导地位的极性或非极性分子。基于这些结果,我们认为分子离子是塌陷包层的良好示踪剂。耦合化学和动力学对所产生的物理演化的影响也进行了研究。特别注意模型和观测之间的比较。
1999-10-07 astro-ph
The formation of DA white dwarfs with thin hydrogen envelopes
我们研究了DA白矮星的形成和演化,DA白矮星的祖先在离开热脉冲AGB后不久经历了一个晚期热脉冲(LTP)。为此,我们计算了一个最初的2.7钼恒星的完整演化的方式从零年龄的主序星的白矮星阶段。我们发现,AGB后残留物中的大部分原始富氢物质在LTP后演化过程中被烧毁,结果是,在进入白矮星冷却轨道时,剩余的氢包层变成了10^-6 Mo,这与某些鲸鱼座ZZ星的星震学推断一致。
2005-07-18 astro-ph
On the Energy Equation and Efficiency Parameter of the Common Envelope Evolution
我们研究了质量为3-10 M_sun的演化巨星的结构,以估算密近双星系统中物质转移前包层与核心的结合能。这个结合能是由一个参数λ表示的,λ对于确定通过共同包络(CE)和螺旋相位演化的二进制的结果是至关重要的。我们讨论了λ参数和效率的信封喷射在CE阶段,并表明,λ强烈依赖于演化阶段(即恒星半径)的施主恒星在开始的质量转移。这种关系的存在使我们能够引入一种新的方法来解决能量方程。对于一个给定的观测双星系统,我们可以得到一个唯一的解,原始的质量和年龄的施主星,以及前CE轨道周期。我们发现lambda的值通常在0.2和0.8之间。但在某些情况下,特别是在低质量恒星的渐近巨星分支上,λ可能大于5。高λ值(而不是假设高效率参数,eta_CE >1)足以解释在那些被认为已经通过CE阶段演化的双星毫秒双星中观察到的长的最终轨道周期。我们还提出了一个表格的lambda作为恒星半径和质量的函数,这是有用的快速估计的轨道衰减在一个共同的信封和螺旋阶段。
2000-07-04 astro-ph
Formation of Low-Mass X-Ray Binaries. II. Common Envelope Evolution of Primordial Binaries with Extreme Mass Ratios
我们研究了低质量X射线双星(LMXB)的形成,通过氦星超新星的二元系统,每个都出现了一个共同的信封阶段。LMXB的前身星必须满足大量的演化和结构约束,这是在对称超新星爆炸的假设下强加的,禁止形成短周期LMXB通过任何通道以亚爱丁顿速率传递质量,其中中子星的中间前身星不完全简并。因此,除非是吸积引起的坍缩,否则这类系统的存在就需要出生时的反冲作用赋予中子星。我们使用的分析方法来合成分布的新生LMXB供体群众和轨道周期,并评估其出生率和系统速度分散。在观测的不完整性和选择效应的限制,以及我们忽视长期的LMXB状态的演变,我们比较我们的结果与观测。然而,我们的主要目标是评估基本模型参数如何影响这些结果。我们的结论是,新生LMXB的特点主要是由年龄和稳定性的限制和磁制动的效率,并在很大程度上是独立的原始二进制人口和LMXB祖先的进化历史(除了极端值的平均踢幅度或共同的包络弹射效率)。LMXB总出生率的理论估计是不可信的,因为它们强烈依赖于观测上不确定的长周期轨道中具有极端质量比的原始双星的频率。
1997-08-25 astro-ph
Chemical evolution in the environment of intermediate mass young stellar objects: NGC7129--FIRS2 and LkH$α$234
我们对0级IM原恒星NGC 7129 - FIRS 2(以下简称FIRS 2)和Herbig Be星LkH $α$ 234进行了分子巡天,目的是研究中等质量(IM)年轻恒星天体(YSO)包层的化学演化。这两个天体具有相似的光度(~500 Lsun),并且位于相同的分子云中,这使得由于不同的恒星质量或初始云条件而产生的化学差异最小化。此外,由于它们位于相同的距离,因此我们在两个对象中具有相同的空间分辨率。在这两个物体中总共观察到17种分子物种(包括更稀有的同位素),它们的包络和流出物的结构以前所未有的细节被确定。结果表明,在演化过程中,原恒星包层被分散并升温,成为前主序星。事实上,从FIRS 2到LkH $α$ 234,包封质量减少了>5倍,而动力学温度从~ 13 K增加到28 K。另一方面,不存在与LkH $α$ 234相关的分子流出。分子外流似乎在恒星变得可见之前就停止了。这些物理变化强烈地影响了它们的信封的化学性质。基于我们在FIRS 2和LkH $α$ 234中的结果,我们提出了一些丰度比,可以用作IM YSO包络的化学钟。SiO/CS、CN/N_2H ~+、HCN/N_2H ~+、DCO ~+/HCO ~+和D_2CO/DCO ~+比值是判断原恒星演化阶段的良好指标。
2004-11-22 astro-ph
Common-Envelope Evolution: the Nucleosynthesis in Mergers of Massive Stars
我们研究合并的大质量恒星内的一个共同的信封组成的一个红超巨星的质量为1 - 5 -20 Msun和主序星的伴侣1-5 Msun的双星系统。我们特别感兴趣的阶段时,二次,已过度填充其罗氏波瓣内的共同信封,开始转移质量的核心的主要在一个非常高的质量转移率和随后的核合成的核心影响区域。使用参数化模型的信封在这个阶段的结构,我们进行2维流体动力学计算与慕尼黑普罗米修斯代码计算的流从中学和它的影响的核心的主要。我们发现,对于低端的估计质量传递速率,低熵,富氢的材料可以深入渗透到主核心的核合成通过热CNO循环可以发生,相关的中子暴露可能是足够高的显着的S-处理。对于我们估计范围的高端和流中密度较高的传质速率,流的影响可能导致氦的疏浚,但中子产生太低,无法进行显著的S处理。
2001-02-08 astro-ph
Reconstructing the evolution of white dwarf binaries: further evidence for an alternative algorithm for the outcome of the common-envelope phase in close binaries
我们确定可能的质量和半径的祖先白矮星的双星适合详细的恒星演化模型,并使用这些重建的质量转移阶段,其中形成的白矮星。我们证实了早期的发现,在第一阶段的质量转移的二进制演化导致一个密切的一对白矮星,标准的共同包络形式主义等同于系统中的能量平衡,不工作。一种使角动量平衡相等的算法可以解释这些观测结果。这个结论现在是基于10个观察到的系统,而不是3个。使用后一种算法,对于近似相等质量的双星,分离不会改变太多。假设在标准α-形式中效率是恒定的,γ值是恒定的,我们研究了这两种方法对分离变化的影响,并得出结论,当有观测证据表明轨道强烈收缩时,γ-算法也会导致这种情况。然后,我们扩展我们的分析,以所有密切的双星至少有一个白矮星组件和重建的质量转移阶段,导致这些双星。我们发现,所有的观察可以用一个单一的γ值来解释,使γ算法成为一个有用的工具来预测共同包络演化的结果。我们讨论的后果,我们的研究结果为不同的二进制人口在银河系中,包括大规模的二进制,重建方法不能使用(缩写)。
2004-10-12 astro-ph
Molecular Inventories and Chemical Evolution of Low-mass Protostellar Envelopes
本文介绍了第一个实质性的研究的化学信封周围的18个低质量的前和原恒星物体的物理性质以前已来自辐射转移建模的尘埃连续排放的样本。本文报道了HCO ~+、N_2H ~+、CS、SO、SO_2、HCN、HNC、HC_3 N和CN等9种分子(不计同位素)24个跃迁的单皿谱线观测结果。线强度被用来约束的分子丰度相比,蒙特卡罗辐射转移建模的线强度。基于各种物种丰度之间的相关性构建了经验化学网络。例如,可以看出,HCO+和CO丰度是线性相关的,两者都随着包封质量的降低而增加。CS、SO和HCN等物质未显示出随包膜质量变化的趋势。特别是,在物体的“进化阶段”与主要含硫或含氮物种的丰度之间没有看到任何趋势。在含氮物种的CN,HNC和HC 3 N的丰度被发现是密切相关的,这可以从化学网络的考虑来理解。发现CS/SO丰度比与CN和HC 3 N的丰度相关,这可能反映了对原子碳丰度的依赖性。HCO+和HCN的氘化之间存在反相关性,反映了气相氘化机制的不同温度依赖性。丰度与其他原恒星环境进行了比较。特别是它被发现,在寒冷的外壳以前研究的0级原恒星IRAS 16293 -2422的丰度是在良好的协议与平均丰度为0级对象的样本。
2003-12-09 astro-ph
Structure and Evolution of the Envelopes of Deeply Embedded Massive Young Stars
利用亚毫米连续谱图和C17 O、CS和H2 CO谱线,在100- 100,000 AU尺度上研究了14颗大质量(1000- 100,000太阳L)年轻恒星周围包层的物理结构。用自洽尘埃模型拟合亚毫米测光,得到总柱密度和温度分布。分子谱线和尘埃发射数据都显示出密度梯度~r^{-alpha},alpha=1.0-1.5,明显比低质量天体的alpha=2.0要平坦。这种平坦化可能表明,在大质量的年轻恒星天体中,非热压力对于抵抗引力坍缩的支持更为重要,而对于低质量源,热压力占主导地位。我们发现α =2的两个热的核心型源,但认为这是一个上限,因为在这些对象中,CS丰度可能会提高在温暖的气体靠近恒星。
2000-02-01 astro-ph
Evolution of the Inner Circumstellar Envelope of V838 Monocerotis
我们目前的成像偏振观测的爆发变量V838 Monocerotis和它的邻近领域在2002年10月获得。场星的偏振证实了先前确定的沿视线到V838 Mon的星际偏振。虽然V838 Mon在2002年2月8日的第二次爆发后不久就显示出了内在的偏振,但随后的所有观测都只显示出了静止的星际偏振成分。我们发现V838 Mon在2002年10月再次表现出显着的内在偏振,这表明存在一个不对称的几何形状的散射材料靠近恒星。此外,从2002年2月到2002年10月,观测到的90度位置角翻转的内在偏振表明,附近的拱星物质的分布经历了显着的变化。我们讨论的不透明度的变化,在V838 Mon周围的星周云,可以解释这些意见。
2003-10-08 astro-ph
The photometric evolution of FU Orionis objects: disc instability and wind-envelope interaction
我们提出了一个光度监测活动的三个研究FU猎户座系统(FU猎户座,V1057天鹅座和V1515天鹅座)在1981年和2003年之间在Maidanak天文台进行的结果。当结合文献中的光度数据,该数据库提供了一个宝贵的资源,用于搜索短时间尺度的变化-周期性和非周期性-以及研究这些系统的长期演变。在V1057 Cyg(这是自爆发以来亮度变化最大的系统)的情况下,我们将光度数据与时间相关模型进行了比较。我们表明,在1996年的“高原”阶段结束之前,V1057天鹅座的演变在$V-(B-V)$颜色星等图是很好地代表了磁盘不稳定模型,其中爆发是由一些代理-如轨道行星-在内部磁盘触发。在1996年的高原阶段结束后,调光和不规则的变化是一致的掩星源的可变灰尘屏幕,这是以前解释的尘埃凝结事件在观察到的盘风。在这里,我们反而建议,这种效果的结果之间的相互作用的风和落尘信封,这个信封的存在以前被调用,以解释中红外线发射的FU Orionis系统。我们讨论了如何这个模型可以解释一般的FU Orionis系统的光度和光谱特性。
2005-05-25 astro-ph