Comparison of the H-alpha circumstellar disks in Be/X-ray binaries and Be stars
本文根据H-α发射线对Be/X射线双星和孤立Be星的拱星盘进行了比较研究。从这一比较可以得出结论,Be/X射线双星的盘的整体结构与其他Be星的盘相似,即它们是轴对称的和旋转支撑的。Be星和Be/X射线双星盘中谱线展宽的因素(旋转和温度)似乎是相同的。然而,我们确实发现了信封之间的一些有趣的差异。平均而言,Be/X射线双星的星周盘的密度是孤立Be星盘的两倍。Be/X射线双星和Be星在半高宽与峰间距图上的不同分布表明,Be/X射线双星的盘平均尺寸较小,可能被致密天体截断。
2000-12-16 astro-ph
Hypervelocity intracluster stars ejected by supermassive black hole binaries
最近在星系外围发现了超高速恒星,如银河系晕中的未束缚恒星,或室女星系团中的三个超高速团内行星状星云(ICPNe)。它们可能是由与一个双超大质量黑洞(SMBBH)的近距离三体相互作用而喷出的,在SMBBH的半长轴内通过的恒星可以获得足够的能量将其从系统中喷出。由SMBBH喷出的恒星可能形成一个重要的子群,其运动学和平均金属丰度与大部分的星团内恒星有很大的不同。被抛出的恒星的数量、运动学和方向可能会限制SMBBH的质量比、半长轴甚至轨道平面。利用高分辨率、自洽的宇宙学N体星系团模拟方法,研究了在团簇势和随时间变化的团簇势下,从SMBBH中喷射出的碎片的演化.我们表明,预测的数量和运动学签名的快速室女座ICPNe是一致的3体散射的SMBBH与质量比$10:1$在中心的M87。
2005-12-13 astro-ph
Optical polarimetry and infrared photometry of two AM Her binaries: 1RXS J161008.0+035222 and 1RXS J231603.9-052713
我们提出了第一个光学圆偏振和线偏振测量的两个极候选人从ROSAT:1 RXS J161008.0+035222和1 RXS J231603.9-052713。我们还介绍了H波段近红外测光的最后一个对象。强圆偏振的存在证实了它们是AM Her系统。在两种不同的亮度状态下观察到1 RXS J231603.9-052713。1 RXS J161008.0+035222的磁通量和偏振度的轨道相位依赖性与一个简单的模型合理地拟合,在该模型中,该双星被观察到在一个小的倾角和磁场轴几乎平行于白矮星旋转轴,导致吸积柱轴被从顶部看到在整个轨道旋转。磁场可能在10至20 MG的范围内。1 RXS J231603.9-052713的圆偏振是复杂且高度可变的。该天体的光变曲线已经用一个模型拟合,该模型包括白矮星,加热的次级和点状吸积区。即使在光波长中,二次发射也有显著的贡献。该模型还再现了1 RXS J231603.9-052713的光学偏振的主要特征。我们估计的主要参数的二,吸积区域和距离系统。然而,一个更精确的解释这个系统应该考虑到一个扩展的和不均匀的吸积区域以及非径向吸积。
2006-04-13 astro-ph
Neutron Star Kicks in Isolated and Binary Pulsars: Observational Constraints and Implications for Kick Mechanisms
本文研究了孤立中子星和双星系统中中子星的中子星反冲的观测约束。我们特别感兴趣的证据踢自旋对齐/错位和它的依赖于中子星初始自旋周期。对于几个年轻的脉冲星,致密星云的X射线观测表明,脉冲星自行与星云对称轴定义的自旋方向一致。我们还严格审查的自行和投影自旋轴的测量,从一个大样本的恒星,以及校准的偏振数据。我们发现,在20多颗有可靠测量数据的恒星中,自转轴和自行之间存在着显著的相关性。对于各种NS双星,包括双NS系统、有大质量主序星伴星的双星和有大质量白矮星伴星的双星,我们从观测到的系统轨道特征中得到了对反冲大小和方向的约束。我们发现,在一些系统中,反冲速度与NS自旋轴不一致,并且在这些系统中,NS自旋周期(当可用时)通常长于几百毫秒。这些约束,连同在许多孤立的微扰器中观察到的自旋-反冲对准,表明反冲时间尺度为数百毫秒至1秒,因此可以根据NS的初始自旋周期获得自旋-反冲对准或不对准。我们讨论了各种NS踢机制,我们的结果的影响。
2005-11-06 astro-ph
Differential Astrometry of Sub-arcsecond Scale Binaries at the Palomar Testbed Interferometer
我们使用Palomar试验台干涉仪对0.25角秒间隔的双星HD 171779进行了非常高精度的差分天体测量。在70分钟的观测中,我们在一个轴上实现了约9微弧秒的测量不确定度,与理论预期一致。四个夜晚的夜间重复性为16微弧秒。这种极窄角天体测量方法对于寻找质量小至0.5木星质量的行星可能非常有用,这些行星围绕着一个以前被忽视的恒星类别-所谓的"斑点双星“。它还将提供恒星参数的测量,如质量和距离,这对于将恒星模型约束在10^-3水平上很有用。
2003-10-01 astro-ph
Accretion disc dynamics in extreme mass ratio compact binaries
本文分析了质量比q < 0.1的双星系统吸积盘的动力学和几何学的数值研究,适用于超致密X射线双星、AM CVn星和甚短周期激变变星。在二进制参考系中的光盘的稳态几何形状被发现是相当不同的预期在较高的质量比。当q ~ 0.1时,星盘呈现通常的椭圆形,长轴垂直于两颗恒星的中心线。然而,在较小的质量比的椭圆形气体轨道在磁盘的外部区域旋转的双平面。旋转角随气体温度的增加而增加,但与q成反比。在q = 0.01时,这些轨道的长轴几乎平行于两颗恒星的中心线。这些效应可能是从AM CVn恒星GP Com的多普勒断层扫描推断出的类似盘结构的原因(Morales-Rueda et al. 2003),其q = 0.02。在低质量比的稳定状态的几何形状是不预测的无粘,限制气体轨道的三体模型,它是有关的潮汐粘性截断盘附近的罗氏瓣边界的影响。由于盘的几何形状可以推断出一些系统的观测,它建议,这可能会提供一个有用的诊断超紧凑双星的质量比的测定。
2007-01-02 astro-ph
Discovery of Two Very Low-Mass Binaries: Final Results of an Adaptive Optics Survey of Nearby M6.0-M7.5 Stars
我们提出了一个高分辨率的更新结果,星等有限(Ks<12等)成像调查附近的低质量M6.0-M7.5场星。这些观测是使用北双子座、甚大望远镜、凯克II和斯巴鲁望远镜的自适应光学进行的。我们的36颗恒星样本主要由附近(<30 pc)的场星组成,其中5颗我们已经分辨为双星。其中两个二进制系统,2 MASSI J 0429184 -312356和2 MASSI J1847034+552243,在这里是第一次。所有5个发现的双星系统都具有0.08”-0.53”(2-9 AU)之间的分离度,具有相似的质量比(q>0.8,Δ Ks < 1等)。这一结果支持了宽(a>20 AU)的极低质量(M_tot<0.19 M_sun)双星系统是罕见的假说。这些系统的投影半长轴分布在约5 AU处达到峰值,我们报告了光谱类型为M6.0-M7.5的恒星的灵敏度校正的二元分数为9%(-3%,4%),分离>3 AU,质量比q>0.6。在这些仪器的灵敏度,这些结果支持的总体趋势,即半长轴分布和二进制的分数是一个函数的质量的主要恒星和减少与减少的主要质量。这些观测结果为低质量双星形成理论提供了重要的限制。
2004-12-10 astro-ph
Nonadiabatic resonant dynamic tides and orbital evolution in close binaries
本文研究了密近双星中匀速旋转恒星组成部分产生的非绝热共振动力潮汐效应。伴星被认为是在固定的开普勒轨道上运动,离心力和科里奥利力的影响被忽略。本文用两次变量展开法导出了线性非绝热共振动力潮的半解析解。在最低阶近似的解决方案由共振激发的振荡模式,并显示相对于潮汐发电潜力的相移。建立了由相移引起的半长轴、轨道偏心率和恒星自转角速度长期变化的表达式。这些长期变化的数量级要比Zahn(1977)在小频率动力潮汐的极限情况下导出的数量级大得多。对于一个5太阳质量的ZAMS星,轨道偏心率e = 0.5,轨道周期在2至5天的范围内,许多共振的动态潮汐与二度低阶重力模式被认为是诱导长期变化的半长轴,轨道偏心率,和恒星的旋转角速度的时间尺度短于恒星的核寿命。
2002-11-11 astro-ph
One-armed spiral structure of accretion discs induced by a phase-dependent mass transfer in Be/X-ray binaries
本文研究了Be/X射线双星吸积盘的非轴对称结构,对具有短周期和中等偏心率的共面系统进行了三维光滑粒子流体动力学模拟。我们发现,由于Be星盘的相位相关质量转移而产生的冲压压力在中子星周围的吸积盘中激发了单臂拖尾螺旋结构。螺旋波是瞬态的;当物质从Be盘转移时,它在近星通道附近被激发,然后逐渐衰减。在一个轨道周期内,随着螺旋波的发展,圆盘的形态从圆形变为偏心形,然后随着螺旋波的衰减,圆盘的形态从偏心形变为圆形。事实证明,螺旋波的向内传播显著提高了中子星的质量吸积率。因此,探测到的X射线亮度峰值对应的峰值在增强质量吸积率提供了间接证据,吸积盘是存在于Be/X射线双星。
2005-03-03 astro-ph
The dynamical evolution of massive black hole binaries - I. Hardening in a fixed stellar background
通过限制性三体问题的散射实验,导出了恒星的抛射率、双星半长轴和偏心率的变化率。它们被用来研究星系核简单模型中双星的演化,从黑洞被束缚后不久开始,一直持续到演化被引力辐射的发射所主导,或者直到喷出的质量太大,星系不能被认为是固定的。偏心率增长被发现是不重要的,除非二进制形式与一个大的偏心率。散射的结果进行了比较与预测从Eschrasekhar的动力摩擦公式和以前的工作捕获和散射彗星的行星系统。他们认为,质量为$m_1\geq m_2$的双星不应该被认为是硬的,直到它的轨道速度超过背景速度色散的一个因子,即$(1+m_1/m_2)^{1/2}$。
1996-01-17 astro-ph
Weighing stellar - mass black holes with Gaia
恒星质量的黑洞已经被恒星/黑洞双星的径向速度观测发现。这些只允许确定质量函数。跟踪恒星/黑洞双星可见组分的天体测量轨道将允许充分确定黑洞质量,这将具有很大的天体物理学意义。我们研究了用盖亚做这件事的可能性。天鹅座X-1似乎是一个非常有希望的天体。施主星是一颗质量为25太阳质量的O9.7Iab超巨星,而黑洞的质量估计至少为13太阳质量。5.6天的周期意味着双星轨道的半长轴为1.01微秒差距。在天鹅座X-1(2.5kpc)的距离上,这转换为半长轴约28微弧秒的可见光分量,可以被盖亚探测到。我们讨论其他候选人。
2004-10-28 astro-ph
A model of rotating hotspots for 3:2 frequency ratio of HFQPOs in black hole X-ray binaries
提出了一个解释黑洞(BH)X射线双星GRO J1655-40、GRS 1915+105和XTE J1550-564高频准周期振荡(HFQPO)频率比为3:2的模型.在我们的模型中,旋转黑洞(BH)与其周围吸积盘的非轴对称磁耦合(MC)与Blandford-Znajek(BZ)过程共存。上频率由靠近盘的内边缘的旋转热点拟合,其由从BH到盘的能量转移产生,并且下频率由远离盘的内边缘的某处的另一旋转热点拟合,其由盘上的磁场的螺旋不稳定性引起。结果表明,这些X射线双星中HFQPO的3:2频率比可以很好地拟合观测数据,而BH自旋的范围要窄得多。此外,还讨论了HFQPO的光谱特性。HFQPO与微类星体喷流的相关性自然包含在我们的模型中。
2005-01-21 astro-ph
An HST/WFPC2 Survey for Brown Dwarf Binaries in the alpha Per and the Pleiades Open Clusters
本文报道了两个疏散星团中棕矮星双星的高分辨率成像巡天结果。观测是用HST上的WFPC 2进行的。我们的样本包括8个BD候选人在阿尔法每集群和25个BD候选人在昴宿星。我们已经分辨出了4个昴星团双星,它们的距离在0”.094- 0“.058之间,对应于11.7~AU和7.2~AU之间的预测距离。在alpha Per目标中未找到二进制文件。其中三个双星的自行与昴星团中的星团成员身份一致,我们报告了其中一个双星在Keck~II/ESI光谱中检测到H α的发射和LiI的吸收。其中一个双星没有与昴星团成员一致的自行。我们估计,宽于12~AU的BD双星在α Per和Pleiades星团中的频率低于9%。这是一致的扩展到亚恒星质量的趋势观察之间的恒星双星:最大的半长轴的二元系统减少与减少初级质量。我们发现了一个双星频率的2个双星超过13个BD,确认自行成员在昴星团,对应的二进制分数为15%(1西格玛误差酒吧+15%/-5%)。这些双星的质量比大于0.7,它们的距离仅限于7-12~AU.相对较高的二进制频率(>10%),偏差小于约15 AU的分离和高质量比(q>0.7)的趋势是BD的基本特性。目前理论的BD形成似乎没有提供一个很好的描述所有这些属性。
2003-05-17 astro-ph
An Adaptive Optics Survey of M8-M9 Stars: Discovery of 4 Very Low mass Binaries With at Least One System Containing a Brown Dwarf Companion
使用高灵敏度的Hokupa 'a/Gemini曲率波前传感器首次允许在M8-M9极低质量(VLM)星上直接进行自适应光学(AO)制导。对20个这样的天体(SpT=M8-M9)的初步调查发现了4个双星。其中三个系统的分离度小于4.2 AU,质量比相似(Δ K<0.8 mag; 0.85<q<1.0)。然而,有一个系统确实有最大的K=2.38等,sep=14.4天文单位,这是迄今为止观测到的有褐矮星伴星的VLM恒星。根据我们对Gizis等人(2000)的20颗M8-M9星在14:26<RA<4:30小时内的初始通量限制(Ks<12等)观测,我们发现对于sep>3 AU的M8-M9双星,双星的比例在14-24%之间。这可能与在相同的分离范围内测量到的更大质量(M0-M6)恒星的23+/-5%相一致。与M和G星相比,M8-M9双星的半长轴分布峰似乎要小得多(约4 AU;没有系统宽于15 AU),M和G星在30 AU的距离处有一个宽峰。
2002-01-23 astro-ph
Kinematics and binaries in young stellar aggregates. II. NGC 6913 = M29
从1996年到2003年,我们在年轻的疏散星团NGC 6913的视场中获得了16颗恒星的226条高分辨率光谱,目的是约束它的主要性质和研究它的内部运动学。十二个节目明星原来是会员,其中一个可能是未绑定的。九个是双星(一个是食星,另一个是双线),其中七个的观测结果可以推导出轨道要素。在发现的九个双星中,除了两个之外,其他都是星团成员。尽管年龄很小(几百万年),但该星团已经显示出可以解释为动力学弛豫和质量分离的迹象。然而,它们也可能是非常规地层情况的结果。根据径向速度色散估计的动力学(维里)质量大于星团的发光质量,这可能是由光学厚的星际云掩盖了部分星团,未结合状态或未被检测到的非常宽的双星轨道的一些成员膨胀的速度色散和一个可能的星团角动量的轴的高倾角的组合来解释。所有发现的双星都很难在星团内的平均近距离相遇中幸存下来,并且还没有显示出轨道要素放松到典型的场双星的迹象。
2003-10-03 astro-ph
A stochastic Monte Carlo approach to model real star cluster evolution, III. Direct integrations of three- and four-body interactions
球对称等质量星团包含大量的原始双星研究使用混合方法,包括气体动力学模型的单星和Monte Carlo处理松弛的双星和设置密切的共振和飞行的单星与双星和双星与对方(三体和四体遭遇)。与我们以前的工作不同的是,每次遭遇都使用高度精确的直接少体积分器进行积分,该积分器使用正则化变量。从而可以研究双星轨道参数的系统演化(偏心率,半长轴)和微分和总截面的硬化,溶解或合并的双星(最小距离)从数万个散射事件的采样,因为它们发生在真正的集群演化,包括质量分离的双星,重力热塌缩和再膨胀,二元燃烧阶段和最终的重力热振荡。我们第一次能够给出近距离三体和四体碰撞中双星偏心率变化的经验截面。研究发现,三体和四体碰撞中有很大一部分会导致并合。以前斯皮策和高获得的截面强遭遇可以重现,而弱遭遇的非标准过程,如形成层次三元组发生。
2003-01-31 astro-ph
Localizing coalescing massive black hole binaries with gravitational waves
大质量黑洞双星合并是空间引力波观测站(如{ \it LISA})的主要目标。GW测量可以将合并双星在天空中的位置定位为椭圆,其长轴为几十角分到几度,取决于源红移,短轴为小$2 - 4$倍。如果忽略弱的引力透镜,GWs还可以确定源的光度距离,对于近距离源的精确度超过10%,对于更远的源则降低到百分之几。事实上,弱透镜效应不能被忽略,并且预计会限制距离固定的精度,误差不小于百分之几。假设一个测量良好的宇宙学,源的红移可以以类似的精度推断出来。因此,全球变暖本身就可以将二进制精确定位为三维“像素”,这可以帮助指导对这些事件的主机的搜索。我们研究这个像素的时间演变,研究它在合并和合并前的几个间隔。在合并前一天,误差椭圆的长轴通常比其最终值大$\sim 1.5-6$倍。短轴大一个$\sim 2-9$的因子,并且忽略透镜作用,光度距离的误差大一个$\sim 1.5-7$的因子。这种短时间内的巨大变化是由于自旋引起的岁差,这在合并前的最后几天最强。随着时间的推移,进化的速度越来越慢。对于$z = 1$,我们发现GWS会在合并前一个月将合并双星定位到$\sim 10\ \mathrm{deg}^2$内,并确定距离(因此红移)为百分之几。
2008-05-28 astro-ph gr-qc
Interaction of massive black hole binaries with their stellar environment: I. Ejection of hypervelocity stars
利用三体散射实验研究了星系中心大质量黑洞双星对超高速星的抛射。从麦克斯韦分布中提取的周围恒星与双星没有结合,被引力弹弓驱逐。精确测量的热平均硬化,质量喷射,和偏心率增长率(H,J和K)的MBHB在一个固定的恒星背景下获得的数值轨道积分从初始条件由Monte Carlo技术。三体相互作用在近径向共转轨道上产生了一个HVS亚群,其空间分布最初在MBHB的螺旋平面中高度平坦,但随着二进制分离的减少而变得更加各向同性。质量不等的双星的各向异性程度较小,而反冲速度较高的恒星的各向异性程度较大。偏心MBHB产生一个更突出的尾巴的高速恒星和打破平面对称性,喷射HVS沿着广泛的喷流垂直于半长轴。射流的双面性随二元质量比的增大而减小,射流张开角随反冲速度和轨道间距的减小而增大。下一代大型天体测量巡天(如GAIA)在银河系晕中探测到大量HVS,可能会提供银河系中心MBH历史、性质和环境的独特特征。
2006-07-10 astro-ph
Multiplicity of very low-mass objects in the Upper Scorpius OB association: a possible wide binary population
我们报告的VLT/NACO高空间分辨率成像调查的58个M型成员附近的上天蝎座OB协会的多个系统的初步结果。分离度低于100的9对已得到解决。它们的小角距和亮度的相似性(所有的DMagK <1)表明它们中有几个是真正的双星而不是偶然的投影。WHT/LIRIS对这两个最宽的双星进行的后续成像观测证实,它们的近红外颜色与物理上的极低质量双星一致。对于这两个双星之一,WHT/LIRIS光谱的每一个组成部分得到。我们发现,这两个组件有相似的M6-M7光谱类型和低重力的签名,预期在这个协会的一个年轻的棕矮星双星。我们的初步结果表明,可能的人口非常低质量的二进制的半长轴在100 AU-150 AU的范围内,这还没有看到在昂疏散星团。如果这些候选者被证实(其中一个被这项工作证实),这些结果将表明非常低质量恒星和褐矮星的双星性质可能取决于它们形成的环境。
2005-12-09 astro-ph
Effects of Resonance in Quasiperiodic Oscillators of Neutron Star Binaries
利用大量的Rossi X射线定时探测器的数据在文献中,我提供了一个详细的调查准周期振荡(QPO)频率测定的准确性。在X射线双星中观察到的QPO现象可能是系统的本征振荡和谐波驱动力共振的结果。我表明,共振,在存在的阻尼振荡,发生在系统和随机移动的频率相对于系统的本征频率。位移值强烈地依赖于阻尼率,该阻尼率由QPO特征的半宽度测量。考虑到这种影响,我分析了四个Z源的QPO数据:斯科X-1,GX 340+0,GX 5-1,GX 17+2和两个环礁源:4U 1728-34,4U 0614+09。过渡层模型(TLM)预测存在不变量:δ,磁层轴相对于磁盘法线的倾斜角。我使用共振位移计算delta和delta的误差条,我发现推断的delta值与这四个Z源的常数一致,其中水平分支振荡和千赫兹频率已经被检测到并正确识别。它表明,推断的三角洲是在5.5和6.5度之间的范围内。我的结论是,TLM似乎与数据兼容。
2002-08-22 astro-ph