Neutron Stars and Black Holes in X-Ray Binaries
银河系吸积驱动的恒星X射线源可以按不同的方式分为不同的类型。根据施主星的质量,可以将几乎所有已知的X射线双星分为高质量X射线双星和低质量X射线双星。另一个区别(与前一个部分重叠)可以根据吸积物体的性质进行:强磁化中子星,弱磁场中子星或黑洞。在这篇评论中,我描述了这些不同类型的X射线双星的属性,并讨论了质量测定的基础上区分吸积中子星从黑洞。
1998-02-13 astro-ph
Double Neutron Star Binaries: Implications for LIGO
双中子特别重要,因为它们给出了中子星质量的最准确的信息。对双中子星的观测表明,所有中子星的质量都在1.5 $\msun$以下。此外,在一个给定的双脉冲星中,两颗中子星的质量几乎相等。在超临界吸积的情况下,我们发现伴质量$>1.5\msun$存在的概率大于90%,而这类系统还没有观测到。我们相信那些质量高于$1.5\msun$的伴星进入了黑洞,这与我们所偏好的最大中子星质量$M_{NS}^{max} \approx 1.5\msun$是一致的,这是由于K介子凝聚。本文指出黑洞中子星双星的优势是双中子星双星的10倍。因此,黑洞、中子星双星可以将LIGO的探测率提高20倍。
2005-10-13 astro-ph
On the evolutionary states of neutron stars in pre-low-mass X-ray binaries
提出了一个简单的模型,描述了施主星主序星阶段前低质量X射线双星中中子星的演化状态。结果表明,在典型参数下,这些系统中的某些中子星不能稳定地吸积伴星风中的物质。如果中子星的磁场约为$10^{13}$ G或更高,或在轨道周期约为几天或更短的封闭系统中,则会发现吸积体。
2003-12-30 astro-ph
Diagnostics of Neutron Star and Black Hole X-Ray Binaries with X-Ray Shot Widths
本文提出了一个统计量w,即观测光变曲线的平均绝对差的微分系数,用于镜头宽度的时间尺度分析。随机激发的最短宽度可以通过w的时标谱中下截止点的位置来度量。利用该统计量对中子星和黑洞双星的X射线光变曲线进行了分析,结果表明时标分析可以帮助我们区分中子星双星和黑洞双星。该分析可以进一步揭示黑洞周围吸积盘的结构和动力学。
2004-01-12 astro-ph
A comparison of radio emission from neutron star and black hole X-ray binaries
比较了中子星和黑洞X射线双星的射电辐射特性。在瞬变和持久系统中,X射线:射电通量的比率对于(低场)中子星和黑洞是相当的。一般来说,吸积盘与喷流的耦合似乎与吸积体的性质无关(除了X射线吸积星,在那里强磁场阻止了内部吸积盘和喷流的形成)。
1999-11-03 astro-ph
Accretion onto the neutron star in Be/X-ray binaries
利用三维SPH程序和Okazaki等人的高分辨率模拟数据,研究了Be/X射线双星中中子星的吸积。(2002)对于具有短周期($P_{\rm orb}=24.3 \rm d$)和中等偏心率$(\rm{e=0.34})$的共面系统。我们发现在Be/X射线双星中,在中子星周围形成了一个与时间有关的吸积盘。在Be星通过近星点后,星盘收缩,然后恢复其半径。我们的模拟表明,Be/X射线双星的截断Be盘模型与观测到的X射线行为是一致的。
2003-10-15 astro-ph
Gravitational Wave Background of Neutron Star-White Dwarf Binaries
讨论了超紧凑中子星-白矮星(NS-WD)双星在宇宙学距离上引力波的随机背景。在假设吸积中子星和施主白矮星构成大部分低质量X射线双星的前提下,我们利用最近的X射线观测光度函数的结果进行了计算。即使考虑到X射线数据中没有捕捉到的分离的NS-WD双星,NS-WD背景至少比河外白矮星-白矮星双星低一个数量级,并且低于激光干涉仪空间天线(LISA)在10^-5 Hz和10^-1 Hz之间的可探测水平。虽然河外背景是不太可能被检测到,我们建议,大约1至10个星系的NS-WD二进制可以解决与LISA,使他们的位置被确定到一个精确度的天空上几度。
2004-06-21 astro-ph
Rapid spectral and timing variability of Be/X-ray binaries during type II outbursts
我们研究了在主要的X射线爆发期间,四个具有Be型伴星的吸积X射线恒星的光谱和时间变化。根据X射线的颜色和通量定义了不同的光谱状态。瞬变Be/X射线双星在色-色和色-强度图中表现出两个分支:水平分支对应于低强度状态,表现出较大的分数均方根,类似于环礁中的岛状态和Z源中的水平分支;对角分支对应于高强度状态,其中源花费约75%的爆发总持续时间。尽管由于脉冲周期及其谐波的峰值的功率谱的复杂性,Be/X射线二进制的非周期性的变化可以用一个相对较低的洛伦兹分量的数量来描述。其中一些成分可能与低质量X射线双星中看到的相同类型的噪声有关,尽管特征频率低一个数量级。V0332 +53的轨迹是一个类似于低质量Z源的Z形轨迹,没有耀斑分支。相比之下,4U 0115+63、KS 1947+300和EXO 2030+375中的水平分支对应于低/软状态,在其他类型的X射线双星中看不到。非常低频率的噪声在V 0332+53(如LMXB Z)中遵循幂律,在4U 0115+63、KS 1947+300和EXO 2030+375(如LMXB环礁)中为平顶。V 0332+53示出了与周期性变化耦合的噪声分量,该噪声分量在其他三个源中的任何一个中都没有看到。
2008-07-30 astro-ph
Spin and its evolution for isolated neutron stars and X-ray binaries: the determination of the 'Diffusion coefficients' and Spindown Theorem
本文详细讨论了孤立中子星演化的可能方案,并从自旋周期演化确定了X射线中子星的某些特征(本文有更详细的摘要)。
1996-09-26 astro-ph
Double-core evolution and the formation of neutron-star binaries with compact companions
我们提出了一个替代的演化方案,形成双中子星联星,布朗(1995年),它不涉及一个中子星通过一个共同的信封的系统的探索结果。在这种情况下,最初的二元组分具有非常相似的质量,并且两个组分在它们演化成接触之前已经离开了主序;优选地,原生组分已经形成了CO核。我们进行了粒子数合成模拟,研究了双中子星双星通过该通道的形成,并预测了这类系统的轨道性质和系统速度。我们得到的DNS在这个通道中的合并率在0.1 - 12/百万年的范围内。这些速率仍然受到诸如接触阶段的建模等大量不确定性的影响。
2006-02-23 astro-ph
New absolute magnitude calibrations for detached binaries
本文给出了具有主序星分量的分离双星系统的Lutz-Kelker偏差校正绝对星等刻度。校准星的绝对星等是根据Johnson-Brachins和2 MASS(2微米全天巡天)测光系统的本征色导出的。对于定标星,我们从依巴谷星表中选取了44颗相对观测视差误差小于15%($σ_π/π\leq0.15$)的分离双星。提供光学和近红外通带校正绝对星等的校准方程适用于宽范围的颜色和绝对星等:$-0.18<(B-V)_{0}<0.91$、$-1.6<M_{V}<5.5$和$-0.15<(J-H)_{0}<0.50$、$-0.02<(H-K_{s})_{0}<0.13$、$0<M_{J}<4$。使用光度-颜色(LC)与光学(BV)和近红外($JHK_{s}$)观测的关系计算的距离进行了比较,从各种其他方法发现的距离。结果表明,新的绝对星等刻度可以作为一种方便的统计工具,用来估计依巴谷距离极限之外的分离双星的真实距离。
2008-06-07 astro-ph
Sonic-Point Model for High-Frequency QPOs in Neutron Star Low-Mass X-Ray Binaries
在至少9个中子星低质量X射线双星中发现了频率在300-1200 Hz范围内的准周期亮度振荡。在这里,我们总结了这些亮度振荡的声点模型,我们在其他地方详细介绍。如果千赫QPO的音速点解释得到证实,在低质量X射线双星中测量千赫QPO频率将提供这些系统中中子星的质量和半径的新界限,以及对高密度物质状态方程的新约束。
1997-02-11 astro-ph
Formation of Compact Binaries in Globular Clusters
我们在这里报告两个互补的人口合成的研究,直接关系到中子星双星的形成和演化的球状星团。首先,我们计算了球状星团中中子星的保留概率,定量地证实了双星系统中诞生的中子星的保留率比孤立星中诞生的中子星的保留率大得多的观点。然而,保留分数可能不足以解释目前的人口中子星双星。在第二项研究中,我们遵循了大量的原始双星和中子星的整个生命周期的一个球状星团的性质可能类似于47 Tuc。我们直接计算了整个星系团历史上双星系统、中子星和孤立场星之间的所有三体相互作用。某些类型的中子星双星的演化跟踪到当前的时代。的数量密切,回收,二进制无线电双星的无线电观测结果进行了评估和比较。
2001-01-30 astro-ph
Four-colour photometry of eclipsing binaries. XLI uvby light curves for AD Bootis, HW Canis Majoris, SW Canis Majoris, V636 Centauri, VZ Hydrae, and WZ Ophiuchi
背景:双星的精确质量、半径和丰度的测定为恒星演化提供了重要信息,这是现代天体物理学和宇宙学中心领域的基础。目标:在长期的哥本哈根双星计划中,我们的目标是获得高质量的光变曲线和标准测光,用于确定精确的绝对尺寸和丰度,并与最近的恒星演化模型的结果进行详细比较。方法:在1985年3月至2007年7月期间,我们在位于拉西拉的ESO的Str "omgren自动望远镜上对AD Boo、HW CMA、SW CMa、V636 Cen、VZ Hya和WZ Oph进行了测光观测。研究结果:我们获得了所有6个系统的完整uvby光变曲线、星历表和标准uvby β指数。对于V636 Cen和HW CMa,我们提出了第一个现代光变曲线,而对于AD Boo、SW CMa、VZ Hya和WZ Oph,它们都比早期数据更准确和更完整。由于高的轨道偏心率(e = 0.50),加上低的轨道倾角(i = 84.7),只有一个日食,接近近星点,发生在HW CMa。对于另外两个偏心系统,V636 Cen(e = 0.134)和SW CMa(e = 0.316),已检测到拱点运动,周期分别为5270 +/-335和14900 +/-3600年。
2008-06-20 astro-ph
Two-colour photometry of the binary planetary nebula nuclei UU Sagitte and V477 Lyrae: oversized secondaries in post-common-envelope binaries
本文介绍了行星状星云Abell 63和Abell 46的食双星核UU Sge和V477 Lyr的新的V和R通带CCD测光。我们对VR光变曲线进行了同步分析,并估计了主星和伴星的有效温度:UU Sge为78 000 $\pm$ 3000和6136 $\pm$ 240 K,V477 Lyr为49 500 $\pm$ 4500和3874 $\pm$ 350 K。我们还重新分析了以前测得的径向速度,并将结果与从光变曲线分析中获得的结果相结合,以获得组件的绝对参数。次级恒星的半径比相同质量的主序星的半径要大。我们确定了这些双星系统的后共包络年龄和热时标,并结合一些选定的后共包络双星,探讨了次级成分半径扩大的可能原因。我们的结论是,行星状星云核的次级成分仍然处于热平衡之外,还有两个后共同包层系统:HS 1136+6646和RE 1016-053。对于其他系统,磁活动被认为是它们扩大半径的更合理的原因。我们还估计了UU Sge和V477 Lyr的共同包络效率参数。
2008-10-06 astro-ph
Long-term evolution of accretion disks around the neutron star in Be/X-ray binaries
研究了Be/X射线双星中中子星周围吸积盘的长期演化。我们证实了Hayasaki & Okazaki(2004)的早期结果,即盘的演化经历了两个阶段,包括初始发展阶段和后期发展阶段。在盘充分发展后,质量吸积率的峰值分布在近星子周围。这表明质量吸积率的调制本质上是由单臂螺旋波的向内传播引起的。在Be/X射线双星中,围绕着远射子的X射线光度峰可以为围绕着中子星的持久盘提供间接的证据。
2005-11-17 astro-ph
Gravitational radiation from mergers of black hole neutron star binaries
通过发射引力波而造成的角动量损失,最终必然会促使包含黑洞和/或中子星的致密双星合并。由此产生的事件是VIRGO和LIGO等探测器的主要候选源。本文采用牛顿光滑粒子流体动力学程序,在四极近似下计算了黑洞-中子星双星系统的引力辐射波形和光度。讨论了初始质量比和潮汐锁定度对系统的波形、总发光度以及最终构型的影响。
1997-09-30 astro-ph
Gamma-ray binaries: stable mass transfer from neutron star to black hole
伽马射线暴的特征是持续数毫秒到数分钟,其间会发出大量的辐射。这些现象的起源仍然是未知的,因为提出的模型无法解释所有观察到的特征。对于这个难题,我们提出的解决方案是一种新的质量交换双星,其中中子星将质量转移到黑洞。根据最近的研究,包含中子星和黑洞的双星比以前认为的要频繁得多。质量交换是由引力波的发射驱动的,但双星系统中质量的重新分布阻止了合并。质量转移的阶段是令人惊讶的稳定,并持续数千个轨道旋转(约一分钟)。通过一个简单的分析模型,我们证明了这类新的双星可以为观测到的伽马射线暴现象提供一个很好的候选者。
1998-06-10 astro-ph
A Model for Twin Kilohertz Quasi-Periodic Oscillations in Neutron Star Low-Mass X-Ray Binaries
本文对中子星低质量X射线双星中的双千赫兹准周期振荡现象给出了一个合理的解释。我们确定了上kHz QPO频率为旋转频率,下kHz QPO频率为吸积盘内边缘的环形振荡的固定扭结模式。考虑到中子星磁场和盘之间的相互作用,该模型自然地将双QPO频率与恒星的自旋频率联系起来。我们已经将该模型应用到四个X射线源与kHz QPO同时检测和已知的自旋频率。
2005-10-31 astro-ph
Millisecond Pulsar Searches and Double Neutron Star Binaries
本文提出了一种统一的搜索策略,它可以用来搜索具有~太阳质量伴星(包括双中子星双星中的中子星伴星)的毫秒双星,这种伴星既可以是周期很短的双星,也可以是周期很长的双星,可以作为加速搜索的目标,并可以弥补这两种极端情况之间的差距。在所有情况下,轨道都假定为圆形。应用程序的搜索类似PSR J 0737 -3039的二进制搜索。最有可能出现更多DNSB的候选者是弱磁化的中子星,它们的自转速度只有中等,就像J 0737 - 3039 A,周期通常超过15毫秒,尽管这个问题还没有解决。由于DNSB的MSP成分之间的相似性,以及大质量凝聚或核心坍缩球状星团特有的较长周期MSP人口,以及吸积驱动的自旋上升的不确定性,人们对DNSB形成的标准模型仍然存在疑问。
2004-05-06 astro-ph
Pulsar Timing Observations and Tests of General Relativity in Double-Neutron-Star Binaries
我们描述了脉冲星定时观测中使用的技术,并展示了如何将这些观测应用于双中子星双星系统的强场广义相对论的检验。我们描述了对PSRs B1913+16和B1534+12系统的GR测试结果。对于后者,5个“后开普勒”的时间参数是可测量的,包括轨道周期导数和两个夏皮罗延迟参数。
2001-05-04 astro-ph
On the neutron star-disc interaction in Be/X-ray binaries
我们已经调查了长期的X射线的变化,定义为均方根(rms)的ASM RXTE光变曲线,一组银河系Be/X射线双星和搜索的相关性与系统参数,如自旋周期的中子星和轨道周期和偏心率的二进制。我们发现,具有较大均方根的系统是那些窝藏快速旋转的中子星,低偏心率和窄轨道。这些关系可以解释为拱星盘被截断的结果。我们还提出了一个更新版本的Halalpha等效宽度轨道周期图,包括SMC中的源。这张图为中子星与其大质量伴星的星周包层的相互作用提供了强有力的观测证据。
2007-03-05 astro-ph
Implications of kHz Quasi-Periodic Brightness Oscillations in X--Ray Binaries for Neutron Star Structure
低质量X射线双星(LMXB)中的千赫准周期振荡(QPO)可以代表吸积中子星周围最内层开普勒轨道的轨道频率。最近,人们试图通过确定观测到的最高QPO频率与广义相对论给出的边缘稳定轨道上的开普勒频率,来推导出对中子星质量和状态方程的约束。这些估计要么忽略了中子星自转的影响,要么使用了广义相对论中对自转的近似处理。我们重新推导出这些限制使用一个完全广义相对论的形式主义,包括快速旋转的效果。我们还提出了相应的情况下,最内层的稳定轨道接触恒星表面的约束。
1999-02-07 astro-ph
Recent Breakthroughs in Detecting Neutron Star Binaries in Globular Clusters
长期以来,双星一直被认为在球状星团的演化中扮演着至关重要的角色,并且提供了在相同的、确定的距离上研究系统的优势。然而,早期的搜索尝试一直受到拥挤的阻碍(特别是在光学方面),最初的探测仅限于少量的低质量X射线双星(LMXB)和少数其他系统。HST和Chandra的高超空间分辨率和灵敏度(由无线电观测的进步支持)大大克服了这一分辨率障碍,使单个集群中的探测超过10个,在某些情况下超过100个,二进制。本文将重点介绍中子星双星的探测,包括最近的光学鉴定,多个LMXB在静止期的令人兴奋的发现(具有限制中子星状态方程的潜力)和毫秒双星(MSP)在X射线和光学图像中的探测。
2002-10-23 astro-ph
A New Class of High-Mass X-ray Binaries: Implications for Core Collapse and Neutron-Star Recoil
我们研究了一类新的高质量X射线双星(HMXB),它们具有长轨道周期(P_orb > 30天)和低轨道偏心率(e <~ 0.2)。轨道参数表明,这些系统中的中子星在形成时并没有受到很大的脉冲或“反冲”。我们发展了一个自洽的唯象图象,其中在观测到的宽HMXB中出生的中子星只受到一个小的反冲(<~ 50 km/s),而在孤立的情况下,在大多数低质量X射线双星中,或在许多P_orb <~ 30 d的著名HMXB中出生的中子星受到常规的大反冲,平均速度为~ 300 km/s。我们提出,出生在一个双星系统中的中子星的出生踢的大小取决于崩溃前核心的旋转速率。我们进一步认为,核心的旋转速率是一个强大的,明确的功能的祖先恒星的演化路径。
2001-09-27 astro-ph
Magnetic and spin evolution of neutron stars in close binaries
假设磁场被限制在固体地壳内,研究了具有低质量伴星的密近双星系统中中子星的演化。我们采用标准的方案,在一个紧密的双星系统的演变,根据该中子星通过四个演变阶段(“孤立的脉冲星”-“螺旋桨”-吸积从风的同伴-吸积由于罗奇瓣溢出)。计算了表征中子星和低质量伴星性质的各种参数。我们发现,具有或多或少的标准磁场和自旋周期的中子星在低质量双星系统中可以演化为低场快速旋转双星。即使伴星的主序星寿命长达$10^{10}$ yr,中子星也能维持相对较强的磁场,直到吸积阶段结束。所考虑的模型可以很好地解释毫秒双星的起源。
1998-02-07 astro-ph
High Resolution and Broad Band Spectra of Low Mass X-ray Binaries: A Comparison between Black Holes and Neutron Stars
在高能天体物理学中,关于致密天体的一个常见问题是,是否有可能用致密天体质量以外的其他性质来区分黑洞和中子星系统。到目前为止,已经发现了一些中子星的典型特征(如kHz频率的准周期振荡或I型X射线爆发),但在许多方面,黑洞和中子星系统表现出非常相似的行为。我们在这里提出了一个低质量的X射线双星包含中子星的光谱研究,并表明这些系统的光谱特性是非常相似的黑洞系统。这意味着我们不太可能从黑洞和中子星的X射线光谱中区分它们,除非黑洞系统有时表现出比中子星系统更极端的行为。
2005-09-30 astro-ph
A Lack of Radio Emission from Neutron Star Low Mass X-ray Binaries
我们报告严格上限的射电光度的三个中子星低质量X射线双星获得的甚大阵列,而他们在硬X射线状态下观察到的罗西X射线定时探测器:1 E 1724-307,4U 1812-12,SLX 1735-269。我们比较这些上限的射电光度的几个黑洞双星在非常相似的硬状态,并发现中子星系统是微弱的,或比所有的黑洞候选人。光度上的差异可以部分归因于中子星系统的质量较低,从理论和观测的角度来看,这将使射电光度降低到M^0.8。然而,黑洞和中子星X射线双星的射电光度中仍然存在30倍的散射,特别是在X射线光度为几个百分点的爱丁顿。我们没有发现明显的差异,X射线的时间和光谱特性,可以与无线电光度。我们讨论了这些结果对当前模型的吸积和喷气机之间的关系的影响。
2004-11-11 astro-ph
Supersonic propeller spindown of neutron stars in wind-fed mass-exchange close binaries
讨论了中子星在其大质量伴星的强星风中运动时的超音速螺旋桨自旋降速。证明了Davies & Pringle(1981)提出的超音速螺旋桨模型在正常伴星的星风强度为\dot{M}_{\rm c} \la 2.2 × 10^{18}(M_{\rm ns} / M_{\sun})V_8 g/s时是自洽的。在这些条件下,该模型可用于解释Be/X射线瞬变过程中的长周期振荡。研究了长周期Be/X射线瞬变过程中中子星的自旋历史。
2002-02-14 astro-ph
Relativistic iron emission lines in neutron star low-mass X-ray binaries as probes of neutron star radii
利用朱雀号对三个中子星低质量X射线双星(Ser X-1,4U 1820-30和GX 349+2)的观测,我们在这三个天体中都发现了宽的、不对称的相对论性Fe K发射线。这些铁K线可以很好地拟合线从相对论吸积盘(“diskline”)的模型,允许测量的吸积盘的内半径,因此上限的中子星半径。这些上限对应于14.5 - 16.5公里的1.4 M(太阳)中子星。我们用Fe K线测量的内盘半径与在4U 1820-30和GX 349+2中观察到的kHz QPO所暗示的内盘半径非常一致,支持kHz QPO的内盘性质。此外,在这些中子星中观察到的铁K线比那些被认为接近最大自旋的黑洞中的铁K线窄,正如人们所期望的那样,如果自旋的推论是可靠的。
2007-10-26 astro-ph
A study of accretion discs around rapidly rotating neutron stars in general relativity and its applications to four Low Mass X-ray Binaries
在考虑广义相对论效应的情况下,计算了快速旋转中子星的吸积盘温度分布、吸积盘光度和边界层光度。我们比较了这些量的理论值与从EXOSAT数据推断的四个低质量X射线双星源XB 1820-30、GX 17+2、GX 9+1和GX 349+2的值,并约束了这些源的几个性质的值。根据我们的计算,GX 9+1和GX 349+2中的中子星是快速旋转的,更严格的状态方程是不利的。
2001-12-07 astro-ph
On the spin-up of neutron stars to millisecond pulsars in long-period binaries
研究了长周期双星(周期大于200 d)中中子星的吸积效率。利用α-盘模型,考虑到中心吸积光源对吸积盘的照射效应,我们导出了占空比和吸积效率的显式表达式,并给出了它们与双星系统参数和盘不稳定极限环的关系。我们表明,没有毫秒双星在宽的双星与圆形轨道和周期长于约200天,可以理解为光盘不稳定的后果,如果两个随后的爆发之间的静止阶段的持续时间是至少几十年。
2000-11-22 astro-ph
Newtonian Hydrodynamics of the Coalescence of Black Holes with Neutron Stars I: Tidally locked binaries with a stiff equation of state
本文详细研究了一个牛顿黑洞-中子星双星系统在螺旋运动末期的流体动力学相互作用。我们认为密切的二进制潮汐锁定,使用一个刚性的状态方程(与绝热指数伽玛=3)在整个,并探讨不同的初始质量比的系统的演化效果。我们在四极近似下计算了引力辐射信号。我们的计算是使用光滑粒子流体动力学(SPH)代码。
1998-08-19 astro-ph
The Possible White Dwarf-Neutron Star Connection
本文讨论了在密近双星系统中,白矮星的吸积诱导坍缩(AIC)能否形成中子星的问题。我们发现,在原则上,无论是最初冷的C+O白矮星在其质量分布的高质量尾部的双星和O+Ne+Mg白矮星可以产生中子星。在不同类型的双星(或双星的后代)中,哪一部分中子星可能起源于这一过程仍然不确定。
1997-01-29 astro-ph
X-ray binaries and their descendants: binary radio pulsars; evidence for three classes of neutron stars?
Pfahl等人(2002)最近的一个重要发现是,存在两类Be X射线双星:一类是轨道偏心率较小(<0.25)的双星,其中中子星在出生时几乎没有受到任何反冲速度;另一类是轨道偏心率较大的双星,其中中子星在出生时受到100 km/s量级的反冲速度。此外,许多双中子星(7颗中有5颗)的轨道离心率很低(0.09 ~ 0.27),这表明它们的第二颗中子星在出生时几乎没有受到任何速度反冲。这些第二代出生的中子星往往质量较低(1.25至1.35 Msun)。提出低质量低反冲中子星是由初始质量小于12-14 Msun的恒星的简并O-Ne-Mg核的电子俘获形成的,而高反冲中子星则是由初始质量大于12-14 Msun的恒星的铁核的光致衰变坍缩形成的。后一组可以进一步细分为两类不同的质量。
2004-07-21 astro-ph
X-ray Observations of Neutron Star Binaries: Evidence for Millisecond Spins
1996年初,Rossi X射线定时探测器(RXTE)发现热核X射线爆发期间的高振幅X射线亮度振荡。光谱和时间的证据强烈支持的结论,这些振荡是由旋转调制的爆发发射,他们揭示了中子星的自旋频率低质量X射线双星(LMXB),长期追求的目标X射线天文学。我简要地回顾一下我们对这些振荡的认识。到目前为止,已经观测到10个中子星系统产生爆发振荡,有趣的是,所观测到的频率集中在300 - 600 Hz的相当窄的范围内,远低于大多数现代中子星状态方程(EOS)的破裂频率。这导致了这样的建议,即它们的自旋频率可能受到由于引力波发射而导致的角动量损失的限制。与重力波旋转不稳定性的连接将被简要描述。
2001-01-10 astro-ph
Correlations in Quasi-Periodic Oscillation and Noise Frequencies Among Neutron-Star and Black-Hole X-ray Binaries
本文系统地研究了在非脉冲中子星和黑洞低质量X射线双星的功率谱中观测到的~0.1-1200 Hz准周期振荡和宽噪声成分。我们发现,在这些组件中,我们可以确定两个,发生在广泛的源类型和光度,其频率遵循紧密的相关性。这种相关性的变化性成分包括中子星千赫兹QPO和水平分支振荡,以及黑洞QPO和噪声成分。我们的研究结果表明,相同类型的变化可能会发生在两个中子星和黑洞系统在三个数量级的频率和相干性,变化很大,但系统。这一假设的证实将有力地约束这些现象的理论模型,并为理解其性质提供额外的线索。
1999-02-08 astro-ph
On the kHz QPO frequency correlations in bright neutron star X-ray binaries
我们重新研究了亮中子星低质量X射线双星中上、下kHz准周期振荡(QPO)频率之间的相关性。通过包括kHz QPO频率的X射线二进制Cir X-1和两个吸积毫秒双星在我们的样本中,我们表明,完整的样本不支持类的理论模型的基础上,一个单一的共振,而模型的基础上相对论进动或阿尔芬波描述的数据更好。此外,我们表明,事实上,所有的源遵循大致相同的相关性在有限的频率范围内创建的线性参数之间的相关性的拟合到任何子样本。
2007-02-06 astro-ph
The Effect of Neutron Star Binding Energy on Gravitational-Radiation-Driven Mass-Transfer Binaries
在中子星的相对论模型中,中子星的质量小于单个重子的质量。这是由于恒星的负结合能对恒星的总能量和质量有贡献。这种相对论性质量亏损的结果是,一颗正在吸积物质的中子星增加其质量的速度比重子质量乘以重子被吸积的速度慢。这种质量变化率的差异与恒星的引力红移有简单的关系。我们表明,这种效果有可能被观察到的质量转移是由角动量损失的引力辐射发射的二进制运动驱动的二进制文件。
2004-07-09 astro-ph
The Binary Second Sequence in Cluster Colour--Magnitude Diagrams
我们将展示如何看到躺在上面的主序列的集群颜色星等图的结果从二进制文件的质量比的大范围内,而不仅仅是从那些具有相同的质量。我们的结论是,一个人口稠密的第二序列的存在,只有稀疏的填充在它和单星主序列之间,并不一定意味着二进制质量比接近统一。
1998-07-10 astro-ph
Accretion dynamics in neutron star black hole binaries
利用核物质状态方程对中子星黑洞系统的吸积动力学进行了三维牛顿流体力学模拟。我们发现,作为一个一般的结果,非自旋施主星产生较大的圆化半径比共转施主。因此,来自没有自旋的中子星的物质更有可能沉降到史瓦西半径之外的吸积盘中。用刚性状态方程很难形成有希望发射伽马射线暴的吸积盘。在所有相关的情况下,中子星的核心都幸存下来,并在模拟时间的剩余时间(高达几百个动态中子星时间尺度)内作为一个迷你中子星围绕黑洞运行。这种小型中子星的存在在引力波信号上留下了清晰的印记,因此可以用来探测超核密度的物理学。
2004-03-20 astro-ph
The photospheric abundances of active binaries II. Atmospheric parameters and abundance patterns for 6 single-lined RS CVn systems
光球参数和丰度的单线色球活动的双星样品从差分LTE分析的高分辨率光谱。丰度已获得13个化学物种,包括几个关键元素,如锂,镁和钙。采用了两种方法。的有效温度,表面重力和微湍流速度首先来自一个完全自洽的光谱分析,从而确定的温度从Fe I线的激发平衡。第二种方法依赖于从(B-V)颜色指数导出的温度。这两种方法对我们样本中的恒星给出了大致一致的结果,表明中性铁线是在接近LTE的条件下形成的。我们讨论的可靠性的背景下,色球活动的恒星的各种颜色指数作为温度指标,并得出结论,(V-R)和(V-I)的颜色可能会显着影响活动过程。无论使用何种方法,我们的结果都表明,所研究的X射线活动双星并不像以前所说的那样贫金属,但相对于太阳,最多是轻度贫铁(-0.41<[Fe/H]<+0.11)。观察到几种化学物质的显著过量(例如,α合成元素)。这些丰富的模式进行了讨论,恒星活动。
2003-09-19 astro-ph
The Beat-Frequency Interpretation of Kilohertz QPOs in Neutron Star Low-Mass X-ray Binaries
在几个中子星低质量X射线双星中,频率为千赫兹的准周期振荡(QPO)对是一种常见的现象。这对QPO峰的频率间隔在许多源中似乎是恒定的,并且与中子星的自旋频率直接相关。然而,在Sco X-1和可能在4U 1608-52中,QPO的频率间隔随着推断的质量吸积率的增加而减小。我们表明,目前可用的罗西X射线定时探测器的数据是一致的假设,即在所有来源的频率分离的变化量类似于在斯科X-1的变化。我们讨论的影响模型的千赫兹QPO。
1998-05-06 astro-ph
Evolution of Binary Compact Objects Which Merge
从银河系中的大质量双星开始,我们演化出黑洞、中子星双星和中子星双星,如Hulse-Taylor系统PSR 1913+16。在我们的发展的新的点是一个定量计算的吸积物质的中子星在共同的信封演变,它发送到一个黑洞。我们计算出后者的质量为$\sim 2.4\msun$。我们的主要结论是,黑洞中子星双星(其中中子星是未回收的)的产生率是每个星系每年产生$\sim 10^{-4}$,比中子星双星的产生率大一个数量级。这不仅会导致像LIGO这样的引力波探测器多出$\sim$ 10倍的合并,而且信号也会更大。我们给出了一些讨论,为什么黑洞,中子星双星没有被观察到,但得出的结论是,他们应该积极寻找。
1998-04-07 astro-ph
Quasi-periodic oscillations and noise in neutron star and black-hole X-ray binaries
在罗西X射线定时探测器(RXTE)卫星发射之前,两种主要类型的中子星双星(即,Z和环礁源)可以通过调用不同的质量吸积速率和磁场强度来解释。然而,现在用RXTE获得的结果表明,这些系统比以前认为的更相似,尽管质量吸积速率的差异仍然是可能的,但磁场强度的差异已经变得值得怀疑。中子星系统和黑洞候选者在低质量吸积率下的巨大相似性也指向它们的定时现象的相似起源,这表明固体表面、磁场或事件视界的存在或不存在在快速X射线变化的产生机制中并不起重要作用。
2000-08-05 astro-ph
Quasi-Periodic Oscillations from Low-Mass X-Ray Binaries with Neutron Stars
在罗西X射线计时探测器(RXTE)发射之前,人们认识到中子星吸积盘可以向内延伸到非常接近中子星表面的地方,因此受毫秒时标的控制。以前的任务缺乏探测它们的灵敏度。RXTE发现的千赫兹准周期振荡(QPO)经常但不总是在X射线通量中很明显。在8年的时间里,RXTE在100个含有中子星的低质量X射线双星(LMXB)中的四分之一发现了千赫信号。所观察到的功率谱具有简单的主导特征,两千赫兹振荡,低频振荡和带限白噪声。它们随着其他源特性的变化而系统地变化,并提供了与模型预测进行比较的可能性。来自毫秒双星的新信息解决了QPO与自旋关系的一些问题。相干性、能谱和时滞测量表明了系统行为,这些行为应能约束机制。
2004-02-21 astro-ph
The galactic evolution of neutron star mergers and their possible effect on the galactic chemical enrichment of r-process elements
一个人口数合成代码如下详细的人口演变的单星和密切的联星。我们用我们的程序模拟了中子星-中子星和黑洞-中子星双星的布居。然后,我们结合我们的人口数合成代码与银河系的化学演化模型,以遵循这些双致密星双星的形成和合并率的时间演化和由此产生的化学富集的r-过程元素,在整个银河系的寿命。由此可以得出结论,中子星/黑洞并合过程能够再现银河系r过程的富集。然而,我们发现,后者的结论严重依赖于物理的情况BB罗氏瓣溢出的二进制文件与中子星组件和氢缺乏的核心氦/氦壳燃烧的恒星质量之间的2.6钼和6钼。
2003-05-08 astro-ph
Are neutron stars with crystalline colour superconducting cores interesting for the LIGO experiment?
我们估计了一个具有晶态彩色超导夸克核的旋转中子星所能承受的最大形变。我们的研究结果表明,目前来自LIGO的引力波数据已经达到了在广泛的约束不良的QCD参数范围内进行检测的水平。这导致了非平凡的结论,紧凑的对象\emph{do not}包含最大限度地应变的颜色晶体核心从这个范围内的参数空间。我们讨论了与我们的简单模型相关的不确定性,以及未来如何改进。
2008-05-16 astro-ph gr-qc
The Galactic Formation Rate of Eccentric Neutron Star-White Dwarf Binaries
在本文中,我们考虑人口的偏心双星与中子星和白矮星已揭示在我们的星系在最近几年通过双脉冲星观测。我们应用我们的统计分析方法(Kim,Kalogera,& Lorimer 2003),并根据经验计算这些双星的银河系形成率。然后,我们比较我们的结果与速率预测的基础上二进制人口合成从不同的研究小组和各种范围的模型输入参数。对于我们的参考模型,我们发现这些偏心系统的银河系形成率约为每百万年7个,比双星演化估计的结果小一个数量级。然而,经验估计的计算没有修正脉冲星聚束,因此,他们应该被视为下限。尽管不确定性超过了一个数量级,但各种费率计算有很大的重叠。这种一致性使我们相信,我们目前对这些偏心NS-WD双星形成的理解是合理的。
2004-08-13 astro-ph
General-relativistic constraints on the equation of state of dense matter implied by kilohertz quasi-periodic oscillations in neutron-star X-ray binaries
如果观测到的几个中子星低质量X射线双星(LMXB)的X射线通量的毫秒变化在发现时现存的广义相对论框架(Kluzniak,Michelson \& Wagoner 1990)内进行解释,则可以对状态方程(e.o.s.)物质的超核密度。在Sco X-1和4U 1728-34等不同的源中观测到的准周期振荡的最大频率(1.14 +- 0.01 kHz)意味着这些LMXB中的中子星质量是M > 1.9 M_solar,因此许多状态方程将被排除在外。e.o.s.是极少数仍然可行的状态方程之一的Phandaripande和Smith(1975),以及e.o.s. AV14 + UVII,Wiringa,Fiks \& Fabrocini(1988)。
1997-12-18 astro-ph
Gravitational Lensing of Gravitational Waves from Merging Neutron Star Binaries
我们讨论了合并中子星双星引力波的引力透镜,在先进的LIGO型引力波探测器的背景下。我们考虑了期望观测数据的性质,其信噪比为$ρ$,即,$ρ>ρ_0$。一个先进的LIGO应该看到一个红移分布的非透镜螺旋事件,截止点为$h \leq 0.8$的红移$z_{\rm max} < 1$。在$z>z_{\rm max}$检测到的任何内旋事件都应进行透镜化。我们计算了在平坦宇宙中先进的LIGO中由于引力透镜而出现的事件总数及其红移分布。如果紧凑透镜中的物质分数接近10%,那么先进的LIGO每年应该会看到几个$ρ>5$强透镜事件。
1996-05-22 astro-ph
Millisecond Oscillations in X-Ray Binaries
最近,Rossi X射线计时探测器首次发现了致密天体吸积产生的毫秒级X射线变率现象。在含有低磁场中子星的低质量X射线双星中观测到三种新现象:毫秒脉动、爆发振荡和千赫兹准周期振荡。这些新现象的模型涉及中子星的自旋,以及紧密围绕中子星的轨道运动,并明确依赖于我们对强引力和致密物质的理解。我回顾了这些新的中子星现象的观察,并可能在黑洞候选人相关的,并描述了尝试使用它们来执行这些系统中的基本物理利益的测量。
2000-01-11 astro-ph
High Energy Radiation from Neutron Star Binaries
本文综述了我们目前对低质量X射线双星中老的吸积中子星的硬X射线辐射性质的认识。硬X射线组件扩展到几百千电子伏的能量已经清楚地检测到在源的环礁和Z类。这些硬组分的存在和特性进行了讨论,在源属性和状态。硬X射线的分光光度与质量吸积率之间存在着一个整体的正相关关系,这种关系在大范围光度的不同源以及经历状态变化的单个源上都是明显的。第二个,但未知的,控制硬X射线发射的参数的证据正在出现。我们画了一个平行的X射线双星托管恒星质量吸积黑洞的光谱特性,并得出结论,在仅仅是现象学的水平,似乎有一个密切的相似之处之间的光谱特性的黑洞候选人在其高和中间状态和Z-源。我们简要地提到模型,已提出的硬X射线发射的中子星低质量的X射线双星和评论的前景,在积分时代。
2002-07-10 astro-ph
On the Eccentricities and Merger Rates of Double Neutron Star Binaries and the Creation of "Double Supernovae"
我们证明了一个自然的结果,一个不对称的踢赋予中子星在出生时,大多数双中子星双星应具有高偏心率的轨道。这导致轨道衰变大大加速,这是由于在近星点的引力辐射的巨大增加,最初由彼得斯(1964)证明。如果反冲速度在轨道平面上均匀分布,那么大约24%的幸存双星的合并速度至少比未受扰动的圆形系统快10,000倍。即使取消平面反冲约束,约6%的束缚系统仍然如此迅速地合并。在不可忽略的一部分情况下,系统甚至可能在最后一颗超新星的10年内合并,导致我们可能称之为“双超新星”。对于类似PSR J 0737 - 3039 A前身的系统,该数字高达9%(在平面反冲模型中)。井涌速度分布是否延伸到实现这一点所需的范围仍不清楚。我们确实知道,观测到的双星群体在小轨道周期时缺乏高偏心率系统。与此相反,长周期系统更倾向于大的偏心率,正如预期的那样。我们认为,这是因为短周期的高偏心系统已经合并,因此选择对脉冲星调查。在用标度因子法估算双中子星双星的并合速率时,需要考虑这种影响。因此,我们断言,这种双星的合并率被低估了几个因素。
2005-04-01 astro-ph