Radio emission from Colliding-Wind Binaries: Observations and Models
基于风碰撞区的流体动力学处理,建立了风碰撞双星射电辐射的辐射转移模型。CWB系统的原型是7.9年周期的双星WR 140,它在无线电波长上表现出巨大的变化。WR 140的高分辨率无线电观测允许确定几个系统参数,特别是轨道倾角和距离,这对该系统的任何模型都是必不可少的。在轨道相位0.9的数据拟合的模型示出,我们的模型的一些简短的描述。
2005-10-18 astro-ph
Theory of thermal and ionization effects in colliding winds of WR+O binaries
WR+O双星的碰撞风相互作用区是一个高度复杂的环境。在这篇综述中,我们总结了在过去几年中取得的进展,其理论认识。我们回顾了不同的物理过程对相互作用区的影响,其中包括几何和轨道运动,辐射力,热传导,不稳定性和湍流,电离辐射,尘埃形成,聚集风,磁场,粒子加速。关于意见的影响进行了讨论。随后,我们着手讨论这些进程之间相互作用的重要问题。由于涉及的物理过程丰富,数值模拟通常是强制性的。最后,我们把这些过程中发挥的综合作用的热和电离特性的碰撞风相互作用区WR+O二进制。
1999-12-01 astro-ph
A Study of an Outburst in the Classical Symbiotic Star Z And in a Colliding-Wind Model
利用二维气体动力学模型研究了经典共生星Z And的爆发发展过程。在爆发过程中光的逐步上升可以在碰撞风模型的框架内得到解释。我们提出了一个方案的发展的爆发和研究的流动结构的变化对系统的光可能产生的影响。由于形成的冲击系统的亮度的模型变化与观察到的光的变化是很好的协议。
2006-10-16 astro-ph
The colliding-wind binary WR140: the particle acceleration laboratory
WR+O星双星系统的同步辐射是由WR星的风和它的大质量伴星的风在风碰撞区(WCR)加速的相对论电子产生的。这些"碰撞风“双星(CWB)为研究粒子加速提供了极好的实验室,其物理过程与SNR中观察到的相同,但质量、光子和磁能密度要高得多。WR 140是研究得最好的CWB,高分辨率无线电观测允许确定几个系统参数,特别是轨道倾角和距离,这是新开发的CWB模型的基本约束。我们显示了一个模型,适合在轨道相位0.9的无线电数据,并显示如何使用这些模型来预测从WR 140的高能量发射。
2005-10-18 astro-ph
X-ray and radio emission from colliding stellar winds
在早型双星中,高超声速风的碰撞产生激波加热气体和相对论电子,前者辐射热X射线,后者辐射非热射电辐射。我们回顾我们目前的理解,在这些光谱区域的发射,并讨论已开发的解释这种发射的模型。物理过程影响所产生的排放审查和未来的想法。
2004-09-30 astro-ph
Colliding Winds in the Stellar Core at the Galactic Center: Some Implications
我们指出,在一个密集的星团,如银河系中心的中央星团,许多恒星拥有强大的恒星风的核心,高密度的恒星应该导致这些风的碰撞。在银河系中心致密的恒星核中的风碰撞将导致产生强烈的X射线耀斑,其速率为$\sim 10^{-4}~ (N_w/10^3)^2 / yr$,持续时间为$\sim 1$周,其中$N_w$是核心中产生风的恒星的数量。大质量黑洞的存在会增加其周围恒星的密度,并使核心的风碰撞更加频繁。星团中恒星风的碰撞也有许多有趣的可观测的影响,包括碰撞风产生的冲击加速的粒子产生的$γ$射线。预计这些过程也与其他地方的密集恒星形成的致密区域有关。
1997-06-18 astro-ph
3-D SPH simulations of colliding winds in eta Carinae
我们研究碰撞风在超亮的二进制船底座η进行三维,光滑粒子流体动力学(SPH)模拟。为了简单起见,我们假设两种风都是等温的。我们还假设风粒子在没有任何净外力的情况下作惯性运动。我们发现,低密度,更快的风从次级雕刻出一个螺旋腔中的高密度,更慢的风从初级。由于相位相关的轨道运动,空腔在近星侧非常薄,而它在离星侧占据了很大的体积。对于i=54度和phi=36度的视角,使用模拟密度结构的模型X射线光变曲线与观察到的光变曲线非常吻合,其中i是倾角,phi是离apastron的方位角。
2008-03-27 astro-ph
The Colliding Winds of WR146: Seeing the Works
WR 146是一个WC 6 + O 8碰撞风双星(CWB),热辐射来自两颗恒星的恒星风,而明亮的非热辐射来自风碰撞区(WCR)。我们提出了从1.4到43 GHz的高分辨率射电观测,这是迄今为止任何CWB的最佳质量射电频谱之一。在22 GHz的观测现在跨越8年,并揭示了系统的自行,允许多历元数据的比较。VLBI观测显示了WCR相对于恒星成分的位置,风动量比可以显示为0.06+/-0.15。的无线电频谱和空间分布的排放建模,我们确定的贡献,恒星风和WCR观测到的排放。我们发现,我们目前的模型未能占高频谱的WR 146,也产生太多的排放远离驻点的风碰撞。
2005-09-08 astro-ph
Non-thermal X-ray and Gamma-ray Emission from the Colliding Wind Binary WR140
WR 140是典型的长周期碰撞风双星(CWB)系统,在其7.9年的高偏心轨道期间,其同步辐射发生了巨大的变化。这种辐射被认为是由相对论电子在界定风碰撞区域(WCR)的全球激波中加速产生的。非热电子和离子的存在也会产生X射线和伽马射线的发射,这些发射来自几种不同的机制,包括逆康普顿冷却、相对论性韧致辐射和π介子衰变。我们描述了这种排放的新计算,并为新一代的伽马射线天文台作出一些初步的预测。我们确定WR 140可能需要几兆秒的观测才能用INTEGRAL探测到,但应该是GLAST的一个相当强的源。
2005-09-30 astro-ph
Proper motions of new dust in the colliding-wind binary WR 140
偏心WR + O双星系统WR 140每隔7.94年产生一次尘埃,持续数月,与近星点通过时间一致。我们提出的第一个解决这个尘埃壳的图像,在二元相位~0.039和~0.055,使用孔径掩模技术的Spark-I望远镜,以达到衍射极限的分辨率。探测到的自行约为每天1.1毫弧秒,这意味着距离已知风速约1.5千秒差距。观测到的尘埃羽流并不像在其他WR碰撞风双星周围看到的“风车”星云那么简单,这表明轨道平面高度倾斜于我们的视线和/或尘埃形成非常复杂。迫切需要在中红外和自适应光学中进行后续成像,以进一步跟踪尘埃运动,这对于明确确定轨道几何形状是必要的,我们在这里只部分限制。在充分了解轨道要素的情况下,这些红外图像可用于重建沿碰撞风界面的尘埃分布,为探测剧烈天体物理流的冲击后物理条件提供了独特的工具。
2002-02-16 astro-ph
Radio emission models of Colliding-Wind Binary Systems
我们提出了一个宽WR+OB碰撞风双星系统的无线电辐射的空间和光谱分布的计算高分辨率流体动力学模拟和解决方案的辐射转移方程的基础上。我们占热和同步辐射的无线电发射,自由自由吸收的未受冲击的恒星风信封和冲击气体,同步自吸收,和Razin效应。这些计算模型的无线电图像和碰撞风系统的频谱的适用性证明了与宽WR+OB二进制WR147的无线电发射的模型。它的同步加速器光谱在5到15 GHz之间遵循幂律,但在更低和更高的频率下会下降到低于此。我们发现,虽然自由的不透明度从环双星恒星风可能占低频营业额,模型,还包括同步自吸收和Razin效应的组合是有利的。我们认为,高频率的下调是逆康普顿冷却的后果。我们提出了我们得到的光谱和强度分布,以及这些强度分布的模拟MERLIN观测。从这些我们认为,WR 147系统的天空平面的倾角是低的。我们总结认为,目前的模型是重要的模型,从更近的碰撞风双星的排放,特别是急剧变化的无线电发射的WR 140的扩展。
2003-07-09 astro-ph
The Galactic Centre Source IRS 13E: a Post-LBV Wolf-Rayet Colliding Wind Binary?
IRS 13 E是银河系中心的红外、毫米和X射线源。我们提出了IRS 13 E的第一个钱德拉X射线光谱,并表明它与发光和高吸收X射线双星系统是一致的。由于X射线光度对于一颗单独的恒星来说太大了,我们的解释是一个早期型的长周期双星,具有强烈的碰撞风辐射。这自然解释了观察到的X射线光谱和计数率以及其缺乏显著的短期变化。由于任何星云的短寿命0.2 pc的假定中央超大质量黑洞,我们认为,主要的IRS 13 E已经退出了LBV阶段在过去的几千年。
2001-12-03 astro-ph
Dust Formation Events in Colliding Winds: an application to eta Car
最近的红外观测表明,许多大质量双星系统在近星点通过期间,在靠近恒星的区域中存在尘埃形成事件。这些系统被认为是高能量源,人们认为风的碰撞是排放的起源。在这项工作中,我们表明,风碰撞不仅增加了X射线发射,而且还允许尘埃形成。作为一个应用程序,我们研究eta车,它提出,近近星点,增加X射线发射,然后突然减少,持续约一个月。我们重现这一功能计算由于尘埃形成沿轨道周期的光学深度。
2002-10-29 astro-ph
Puzzling X-rays from the new colliding wind binary WR65
我们报告的发现,在X射线发射的变化从沃尔夫-拉叶型恒星WR 65。使用档案钱德拉数据跨越5年,我们检测到的X射线通量的变化由3倍伴随着X射线光谱的变化。我们认为这种X射线辐射来自于大质量双星系统中的风-风碰撞。观测到的变化可以用热等离子体发射量的变化和双星轨道上不同的吸收柱来解释。WR 65的X射线光谱在对应于强电离的Fe、Ca、Ar、S、Si和Mg的谱线的波长处显示出突出的发射特征。WR 65是一颗富含碳的WC 9d恒星,是一个持久的尘埃制造者。这是第一次对这种光谱类型的恒星的X射线光谱进行调查。有迹象表明,尘埃和碰撞风区域的复杂几何形状是解释WR 65 X射线特性的关键。
2008-09-16 astro-ph
XMM-Newton X-ray Observations of the Wolf-Rayet Binary System WR 147
本文介绍了用XMM-Newton对Wolf-Rayet(WR)双星WR 147进行的20 ksec X射线观测结果。以前的研究表明,这个系统由一颗氮型的WN 8恒星和一颗OB伴星组成,它们的风相互作用产生碰撞的风激波。从pn和MOS探测器的X射线光谱证实了从IR研究报告的高消光,并揭示了热等离子体,包括在6.67 keV的Fe K-α线复合物的第一次检测。与恒温平面平行激波模型的光谱拟合给出了激波温度kT(激波)= 2.7 keV [T(激波)~ 31 MK],接近但略高于碰撞风激波预测的最高温度。光学薄等离子体模型表明甚至更高的温度,这还没有被排除。X射线谱比使用基于标称质量损失参数的二维数值碰撞风激波模型所能解释的要硬。可能的解释包括:(i)低估了终端风速或风丰度,(ii)过于简单的碰撞风模型,或(iii)除了碰撞风冲击之外,还存在其他X射线发射机制。需要进一步改进数值模型,以包括潜在的重要物理,如非平衡电离,以严格测试碰撞风的解释。
2007-04-24 astro-ph
Non-thermal high-energy emission from colliding winds of massive stars
大质量双星系统的碰撞风被认为是产生非热高能光子的潜在场所。这仅仅是由于从预期的碰撞风位置探测到同步辐射。在这里,我们调查的高能光子产生的碰撞风的长周期WR+ OB系统的属性。我们发现,在占主导地位的轻子辐射过程中,各向异性和Klein-Nishina效应可能会产生伽马射线域中的光谱和变化特征,其灵敏度等于或高于当前或即将到来的伽马射线望远镜的灵敏度。稳态粒子谱的解析公式推导出假设扩散粒子加速的热风粒子池,并考虑到绝热和所有相关的辐射损失。我们第一次包括他们的平流/对流在风碰撞区,并区分两个区域在这个扩展区域:加速区域的空间扩散优于对流/平流运动,对流区域定义的对流时间短于扩散时间尺度。逆康普顿辐射的计算使用完整的克莱因-西名截面,并考虑到散射过程的各向异性性质。这导致轨道通量变化高达几个数量级,然而,这可能因系统的几何形状而变得模糊。将计算应用于典型的WR+ OB系统WR 140和WR 147,以预测其预期的光谱和时间特性,并评估利用当前和即将到来的伽马射线实验检测高能发射的机会。(节略)
2005-10-25 astro-ph
First detection of phase-dependent colliding wind X-ray emission outside the Milky Way
在报告了探测到由奇特系统HD 5980发射的X射线之后,我们在这里评估了用XMM-牛顿获得的额外X射线观测的这种高能发射的起源。这项研究首次探测到了银河系外一个演化的大质量双星中的风碰撞产生的热气体发出的明显周期性的X射线。它还提供了第一个X射线监测一个发光的蓝色变量只有几年后,爆发,并表明,占主导地位的X射线源是不相关的喷出物。
2007-02-15 astro-ph
Effect of the Coriolis Force on the Hydrodynamics of Colliding Wind Binaries
使用全三维流体动力学模拟,我们调查的科里奥利力碰撞风双星系统的流体动力学和可观察的属性的影响。为了使计算易于处理,我们假设绝热,恒速风。辐射驱动,重力减速和冷却的忽视限制了我们的模型应用于实际系统。然而,这些假设使我们能够隔离科里奥利力的影响,并通过简化计算,使我们能够使用更高的分辨率(高达640 ^3)并对参数空间进行更大的调查。我们研究了碰撞风的动力学,具有相同的质量损失率和速度,来自圆形轨道上的等质量恒星,风与轨道速度之比的值的范围。我们还研究了来自椭圆轨道上的恒星的风的动力学,以及不同强度的风。恒星的轨道运动将激波风气体扫入阿基米德螺旋,激波强度不对称,因此螺旋前缘和后缘的激波后温度和密度不相等。我们观察到的Kelvin-Helmholtz不稳定性之间的接触表面的冲击风系统的轨道运动,即使当风是相同的。对于一个典型的系统,当风速与轨道速度之比减小到V_w/V_o = 2.5时,由轨道运动引起的激波强度的变化使T > 0.59 keV的激波后X射线发射气体的体积增加了63%。这就导致轨道周期较短的系统的自由-自由排放量增加,并改变了风衰减的时间依赖性。我们评论的重要性,轨道运动的影响,可观察到的性质碰撞风双星。
2007-02-16 astro-ph
The X-ray spectra of symbiotic stars
共生星被认为表现出明显的X射线发射,来自吸积物体和两颗恒星的碰撞风。我证明了碰撞风分量是不必要的。相反,光谱可以解释为仅来自致密物体的发射,该物体被红巨星的部分电离风强烈吸收。目前还没有任何证据表明碰撞风会发射出任何X射线,因此这个致密天体不需要大量的风。
1999-10-29 astro-ph
A Clumping Independent Diagnostic of Stellar Mass-loss Rates: Rapid Clump Destruction in Adiabatic Colliding Winds
热星风的聚集会显著影响质量损失率的估计、恒星的推断演化以及星风对环境的影响。通过对有团簇风的碰撞风双星(CWB)的流体动力学模拟,发现当碰撞风区(WCR)内的气流为绝热流时,对于合理的团簇参数,团簇在通过WCR的约束激波后迅速被破坏。尽管激波后气体的密度和温度波动很大,但相互作用的总体效果是使风中现有的结构变得平滑。在整个相互作用区域的平均值,所产生的X射线辐射非常类似于平滑风碰撞产生的辐射。X射线发射对成团的不敏感性表明它是一个很好的诊断恒星质量损失率在宽CWBs,并可能被证明是一个有用的补充现有的技术来推导质量损失率,其中许多是非常敏感的成团。在WCR,cluerous风也对各种现象有影响:由于超音速MHD湍流、多次激波的再加速和重连,粒子加速可能在整个WCR发生;对于非平衡电离和电子加热速率的研究,可能需要对WCR的特性进行统计描述;两股风的物理混合将得到加强,这似乎是触发尘埃形成的必要条件。
2007-03-23 astro-ph
A dozen colliding wind X-ray binaries in the star cluster R136 in the 30Doradus region
我们分析了钱德拉对大麦云星云剑鱼座30号区域中心部分的X射线观测档案。该图像包含20个X射线点源,其亮度在$5 \times 10^{32}$和$2 \times 10^{35}$ erg s $^{-1}$(0.2 - 3.5 keV)之间。十几个光源有明亮的WN沃尔夫-拉叶或光谱型O星作为光学对应物。其中9个位于R136的$\sim 3.4$ pc内,R136是NGC 2070的中心星团。我们导出了光学对应物的X射线光度与星风参数之间的经验关系。该关系给出了很好的协议,已知的碰撞风双星在银河系和确定的X射线源在NGC 2070。我们的结论是,可能所有确定的X射线源在NGC 2070碰撞风双星,他们没有与紧凑的对象。这一结论与Wang(1995)的论点相矛盾,Wang(1995)使用ROSAT数据,认为两个早期发现的X射线源是吸积黑洞双星。在我们的X射线观测中,R136中18颗最亮的恒星中有5颗是看不见的。这些恒星要么是单一的,要么有低质量的伴星,要么有很宽的轨道。因此,早期型恒星中的双星比例异常高(至少70%)。
2002-04-09 astro-ph
The first orbital solution for the massive colliding-wind binary HD93162 (=WR25)
自从爱因斯坦卫星发现与HD 93162(= WR 25)有关的强X射线辐射以来,该天体被预测为碰撞风双星系统。然而,径向速度的变化,将证明可疑的二元性质还没有被发现。我们光谱监测这个对象,以调查其可能的变化,以解决这种不一致。我们为这颗恒星编制了最大的径向速度数据集,以寻找可能由双星运动引起的变化。我们主要从1994年至2006年获得的光谱数据中获得径向速度,并使用不同的数值方法搜索这些径向速度的周期性。这是第一次检测到周期性的径向速度变化。我们的分析明确地表明,沃尔夫-拉叶星WR 25是一个偏心双星系统,可能的周期约为208天。
2006-09-15 astro-ph
Are WC9 Wolf-Rayet stars in colliding-wind binaries?
我们目前的结果,从光谱搜索大规模的同伴尘埃制造银河系WC 9恒星作为一个步骤来测试的范例,在这些系统中的尘埃形成需要碰撞风产生的密度。我们发现了WC 9恒星WR 59和WR 65的OB伴星的证据,但没有WR 121或WR 117。我们确定的N III-V和可能的N II的WR 88,为数不多的银河系的WC 9恒星,不使拱星尘埃的光谱线,并建议WR 88是一个过渡的WN-WC 9对象和较少的演变比其他WC 9恒星。另一方面,在WR 117的光谱中,可能在4176 A处发现一条强发射线,这表明这颗恒星比其他研究过的WC 9恒星更演化。
2005-08-05 astro-ph
Colliding Stellar Wind Models with Nonequilibrium Ionization: X-rays from WR 147
在描述大质量双星系统碰撞星风的数值模型中,明确地考虑了非平衡电离的影响。这个新模型被用来分析WR+OB双星系统WR 147的最新X射线谱。基本的结果是,它可以充分地再现观测到的X射线辐射(光谱形状,观测到的通量),但在恒星风参数的一些调整是必需的。也就是说,(i)恒星风的速度必须高出1.4 - 1.6倍;(ii)质量损失必须减少约2倍。质量损失的减少因子完全在大质量恒星中该参数的不确定性范围内,但考虑到轨道参数(例如,倾斜角和偏心率)对于WR 147没有很好的约束,对质量损失的更小的修正可能就足够了。只有非平衡电离和相等(或接近相等)的电子和离子冲击后温度的CSW模型是成功的。因此,对WR 147的X射线谱的分析提供了证据,证明该物体中的CSW激波必须是无碰撞的。
2007-09-11 astro-ph
Theoretical X-ray Line Profiles from Colliding Wind Binaries
我们目前的理论X射线线轮廓从一系列模型碰撞风系统。特别是,我们调查的影响,不同的恒星质量损失率,风速,和观看方向。我们发现,广泛的理论线轮廓形状是可能的,随轨道倾角和相位。在合点或接近合点时,谱线具有近似高斯的轮廓,宽度很小(HWHM ~ 0.1 v_ \infty),蓝移或红移是确定的(取决于风较弱的恒星是在前面还是后面)。当在正交下观察系统时,谱线通常宽得多(HWHM ~ v_ \infty)、平顶且不移位。局部吸收会对观测到的轮廓产生重大影响--在质量损失率为10^{-6} Msol/yr的几倍的系统中,较低能量的谱线(E <~ 1 kev)尤其受到影响。这通常会导致偏蓝的轮廓,特别是当系统通过主要的密集风观察时。在低倾角双星中,谱线宽度和位移的轨道变化减小。极端的情况是i = 0度的双星,我们预计它不会有谱线轮廓变化。
2003-06-23 astro-ph
Complex wind dynamics and ionization structure in symbiotic binaries
本文综述了共生双星中的风动力学问题,碰撞风和吸积。讨论了热星风理论与观测之间的不一致性。如果炽热的星风是由CAK理论控制的,那么几乎所有的共生体都将是碰撞的星风双星。对于碰撞风的情况下,三维流体动力学模拟显示,物质分布是锯齿形的。即使在恒星附近也发现了激波限制的高密度壳层和巨大的空洞。不同的三维流体动力学模型的基础上计算的合成光谱表明它们之间的观测歧视是可能的。碰撞风模型也提供了共生体和行星状星云之间的联系。一段时间内的吸积是共生体存在的必要条件。然而,目前还没有证据表明,目前的吸积系统是否表现出共生现象。现有的吸积模型相互之间是不一致的,预测要么扩展磁盘或小,高密度的吸积尾迹。目前还不存在能够区分两种模型的合成光谱。
1999-12-02 astro-ph
Non-thermal radio emission from O-type stars III. Is Cyg OB2 No. 9 a wind-colliding binary?
天鹅座OB2 No.9是一颗著名的非热射电辐射源。最近的理论研究表明,所有这样的O型星都应该是一个双星系统或多星系统。然而,没有光谱证据表明有二元成分。对该系统VLA 25年射电观测的再分析表明,非热辐射的变化周期为2.35 ± 0.02年。这被解释为一个强烈的建议,一个双系统,与非热辐射产生的风碰撞区域。我们得出了一些初步的轨道参数,这个假定的二元和修订的质量损失率的主要恒星从以前的估计。
2008-03-18 astro-ph
Hydrodynamics and High-Energy Physics of WR Colliding Winds
沃尔夫-拉叶(WR)星的主要特性之一是非常强烈的气体外流。不少于40%的WR星属于双星系统。年轻的大质量O星和B星是这类系统的次要组成部分。OB星也有强烈的星风。如果WR星和OB星的星风强度或多或少相当,或者如果双星组成部分之间的距离足够大,那么从WR星和OB星流出的星风可以碰撞,形成激波。在冲击中,气体被加热到温度$\sim 10^7$ K并产生X射线发射。星风碰撞不仅可能是WR + OB双星X射线辐射的原因,也可能是它们射电、红外和$γ$射线辐射的原因。讨论了WR + OB双星的星风碰撞、气体加热、粒子加速、X射线、$γ$射线、射电和红外辐射的产生。
1994-05-29 astro-ph
The investigation of particle acceleration in colliding-wind massive binaries with SIMBOL-X
越来越多的早期型(O和Wolf-Rayet)碰撞风双星(CWB)被认为可以将粒子加速到相对论能量。在这种情况下,非热发射过程,如逆康普顿(IC)散射预计将产生一个高的能量谱,除了从冲击加热等离子体的强热发射。SIMBOL-X将是研究这些系统的硬X射线光谱(10 keV以上)的理想观测站,即它不再受热发射的支配。这种观测是强烈需要约束的模型,旨在了解粒子加速在CWB的物理。这种系统是研究高马赫数冲击下粒子加速的基本物理学的重要实验室,并探测与超新星遗迹研究不同的参数空间区域。
2007-09-07 astro-ph
High-Resolution X-ray Imaging of the Colliding Wind Shock in WR147
我们分析新的高分辨率钱德拉X射线图像的沃尔夫-拉叶双星系统WR 147。该系统包含一颗WN 8恒星,在其北面0.6 "处有一颗早型伴星,并且是唯一已知的早型双星,其天空中的距离足够大,以至于恒星之间的风-风碰撞目前可以在X射线能量下分辨。5千秒的钱德拉HRC-I图像提供了空间扩展的X射线发射在早期型双星系统的第一个直接证据。X射线发射峰值靠近射电弓形激波的位置,在WN8星的北面。需要更深的X射线图像来精确地确定空间扩展的程度,精确地对齐X射线和光学/无线电帧,并确定所检测到的部分X射线发射是否来自单个恒星风。风-风碰撞的模拟X射线图像具有与数据一致的半高宽,并且极大似然拟合表明,更深的观测也可能约束该系统的倾角和风动量比。然而,由于WR风主导了碰撞风的X射线发射,因此似乎不太可能从X射线观测中单独确定伴随风的质量损失率和终端速度。我们还注意到数值和分析估计的X射线光度比的较强和较弱的风分量之间的不一致,并得出结论,分析结果是错误的。
2002-04-12 astro-ph
Clues to unveil the emitter in LS 5039: powerful jets vs colliding winds
LS 5039是银河系中最有趣的VHE源之一。已经提出了两种方案来解释观测到的TeV辐射:喷流与脉冲星风。在致密天体的上合过程中探测到了源,当时预计会有非常大的伽马射线不透明度。此外,电磁级联,这可能会使系统更透明的伽马射线,是很难有效的大质量恒星周围的现实磁场。所有这些都使得LS 5039不太可能是标准的脉冲星场景,其中发射器位于恒星和致密物体之间的区域,那里的不透明度最大。否则,类似射流的流动可以将能量传输到光子-光子吸收低得多的区域,并且TeV辐射不会被严重吸收。
2008-11-21 astro-ph
Formation of star clusters in the LMC and SMC. I. Preliminary results on cluster formation from colliding gas clouds
我们证明,单和双星星团可以形成在大麦哲伦云和小麦哲伦云之间的潮汐相互作用引发的云-云碰撞。我们运行两套不同的自洽的数值模拟表明,紧凑的,绑定的星团可以形成两个碰撞云的中心内,由于强大的气体冲击,压缩和耗散,提供的云有适度大的相对速度(10-60公里秒$^{-1}$)。碰撞参量确定两个碰撞的云是成为单个还是二元簇。碰撞云中的恒星形成效率取决于云的相对速度与气体声速的初始比值。基于这些结果,我们讨论了观测到的大部分的双星系团,星团与高椭圆率,在麦哲伦星云。
2003-12-04 astro-ph
Gamma rays from colliding winds of massive stars
长期以来,大质量双星的碰撞风一直被认为是非热高能光子产生的潜在地点。这是由无线电波段中的非热光谱的检测,以及通过尚未识别的EGRET伽马射线源与出现在恒星形成区域的源群的相关研究而激发的。这项工作重新考虑了导致长周期大质量恒星系统中高能光子产生的基本辐射过程及其性质。我们表明,克莱因-西科效应以及逆康普顿散射的各向异性性质,主导轻子发射过程,可能会产生光谱和变化的签名在伽马射线域或以上的灵敏度,目前或即将到来的伽马射线仪器,如GLAST-LAT。除了所有相关的辐射损失,我们还包括传播(如恒星风中的对流)以及光子吸收效应,这是先验不能忽略的。的计算被应用到WR 140和WR 147,并预测其在伽马射线制度的可探测性。WR 146、WR 137、WR 138、WR 112和WR 125等物理性质相似的样品可作为GeV能量的候选源,用于近期的γ射线实验。最后,我们讨论了与最终将该源类别识别为伽马射线发射群相关的几个方面。因此,我们利用我们的研究结果的预期辐射行为的典型碰撞风双星在伽玛射线制度,以及其预期的空间分布的伽玛射线天空。
2006-11-21 astro-ph
The prototype colliding-wind pinwheel WR 104
最广泛的研究结果的原型“风车”星云WR 104周围的时间演变的尘埃结构。包括11个历元在三个近红外滤波器带通,一个均匀的成像数据集跨越6年以上(或10个轨道)。数据是从非常成功的凯克孔径掩蔽实验中获得的,该实验可以以极高的角分辨率恢复高保真图像,以前所未有的精度揭示羽流的几何形状。推断的(未解决的)潜在的双星和风系统的性质是轨道周期241.5 +/- 0.5天和角流出速度0.28 +/- 0.02质量/天。一个光学薄腔角大小13.3 +/- 1.4质量被发现位于中央双星和螺旋尘埃羽的开始之间。旋转运动的风系统引起的双轨道被发现有重要的影响:纠缠的风的结果在强烈的冲击活动下游远离鼻的弓形激波。参与碰撞的风的更大部分可能在气体压缩和尘埃在中心双星和激波停滞点的大半径处的成核中发挥关键作用。辐射制动的影响的调查指向简单的流体静力碰撞风的几何形状的显着修改,扩展这种现象的相关性,以更广泛的二元系统比以前考虑的。对最大允许轨道偏心率的限制是e < 0.06,这有力地证明了这个系统中存在着潮汐循环的史前史。最后,我们讨论了地球的极地(i < 16度)的有利位置到一个系统可能在未来的时代主机超新星爆炸的影响。
2007-12-13 astro-ph
Accretion vs colliding wind models for the gamma-ray binary LS I +61 303: an assessment
LS I +61 303是一个令人困惑的Be/X射线双星,在TeV能量下具有可变的伽马射线发射。致密物体的性质和高能发射的起源尚不清楚。一类模型在B星风和相对论脉冲星风碰撞产生的冲击波中调用粒子加速,而另一类模型则集中在由吸积提供动力的相对论性喷流上。最近的高分辨率射电观测显示出一个假定的“彗星尾”指向远离近星点附近的Be星,被引用作为脉冲星风模型的支持。我们希望在这里进行定量评估的这些竞争模式,这一特殊的来源。我们应用三维SPH程序对脉冲星风相互作用和吸积喷流模型进行了动力学模拟。前者产生的风-风相互作用表面的形状的描述。后者提供了一个估计的吸积率。结果允许关键的评估两个不同的模型如何面对数据在各种波段下的一系列条件。当一个帐户的三维动态风的相互作用下的B星和脉冲星风的相对强度的现实约束,所产生的形式的相互作用前不匹配的假定的“彗星尾”声称从无线电观测。另一方面,吸积喷流模型的动力学模拟表明,吸积功率的轨道相位变化包括一个次宽峰远离近星点,从而提供了一个合理的方式来解释观测到的TeV伽马射线发射向apastron。我们的结论是,碰撞风模型是不清楚地建立LS I +61 303,而吸积喷流模型可以重现观测到的TeV γ射线发射的许多关键特征。
2007-08-14 astro-ph
Radio emission models of Colliding-Wind Binary Systems - Inclusion of IC cooling
碰撞风双星(CWB)的无线电发射模型已经由Doughnut等人(2003)讨论过。我们扩展这些模型,考虑相对论性电子的能量分布的时间和空间演化,因为他们平流下游从他们的冲击加速网站。的能谱演变显着,由于在这些系统中的反康普顿(IC)冷却的强度,和一个完整的数值评估的同步辐射和吸收系数。我们已经证明,几何形状的WCR和流线的流动在它导致一个空间依赖的中断频率在同步辐射。因此,我们没有观察到一个单一的,尖锐的突破,在同步加速器光谱集成在WCR,而是一个陡峭的同步加速器光谱向更高的频率。我们还观察到,从风碰撞区(WCR)的发射可能会出现最明亮的冲击附近,因为IC冷却的非热电子分布的影响是最大的接触不连续(CD)附近。我们表明,从CWB的热发射可以模仿热加非热复合光谱,如果从WCR的热发射变得可比的,从未受冲击的风,并获得了一些相关的见解模型更接近的系统,如WR 140。最后,我们将我们的新模型应用到非常广泛的系统WR 147。非热电子的加速似乎是非常有效的,在我们的模型WR 147,我们建议,冲击波结构可能会被修改的反馈从加速粒子。(节录)。
2005-10-10 astro-ph
Radio, X-ray, and gamma-ray Emission Models of the Colliding Winds Binary WR 140
本文利用原型碰撞风系统WR 140中碰撞风区的流体动力学模型,计算了激波加速电子的射电、X射线和γ射线辐射的空间和光谱分布。当观测到的射电辐射接近最大值时,我们的计算是轨道相位为0.837。利用观测到的热X射线辐射和射电辐射来限制质量损失率,我们发现O星的质量损失率与最近O 4 -5超巨星的质量损失率的减少是一致的。我们证明,射电VLBI观测的WCR未能约束的张角。在射电辐射中观察到的~3 GHz的低频转换是由于自由-自由吸收,因为基于Razin效应的模型在非热粒子中具有不可接受的大部分能量。非热电子能量分布指数比扩散激波加速的正则值更平坦,即p<2。讨论了可能产生这种指数的几种机制。更严格的约束p和WR 140中的冲击的性质将获得从未来的观测在MeV和GeV的能量,我们一般预测较低的通量比以前的工作。由于高恒星光子通量阻止电子加速超过伽马> 1 e5 - 1 e6,CWB系统的TeV发射将提供加速离子π介子衰变发射的明确证据。最后,我们对密集星团中多次风碰撞的发射和物理进行了评论,特别注意银河系中心(删节)。
2006-07-31 astro-ph
Coordinated Monitoring of the Eccentric O-star Binary Iota Orionis: The X-ray Analysis
本文分析了两个ASCA观测的高偏心O9III + B1III的二进制猎户座Iota在近星和Apastron。基于恒星组件之间的强烈碰撞风激波的假设,我们期望看到这些阶段之间的X射线发射的显着变化。观测结果证明了相反的情况:X射线的光度和光谱分布非常相似。唯一值得注意的特征是在近星点通过期间的邻近效应的暗示,在光学上也得到了支持。我们讨论了我们的结果的准确性,并分析档案ROSAT观测。我们调查为什么我们没有看到一个明确的碰撞风签名。一个简单的模型表明,在整个轨道上,风对激波顶点预期位置的衰减是可以忽略不计的,这就提出了一个令人困惑的问题,为什么预期的1/D变化(即,系数7.5)在数据中没有看到。提出了两种设想:或者碰撞风发射出乎意料地弱,使得风中的固有冲击支配发射,或者可替换地,观察到的发射是碰撞风发射,但是以比我们天真地期望的更复杂的形式。复杂的流体动力学模型,然后分析。尽管强烈的相变量排放模型,两者都与观测结果一致。我们发现,如果恒星的质量损失率很低,那么内在的风冲击可能会主导排放。然而,当我们假设恒星的质量损失率较高时,我们发现观测到的辐射也可能与纯粹的碰撞风起源一致。为了区分不同的模型,需要改进相位覆盖的X射线观测。
2000-07-04 astro-ph
The massive binary HD 152218 revisited: A new colliding wind system in NGC 6231
我们提出的结果,光学和X射线监测活动的短周期大规模的SB 2二进制HD 152218。结合我们的HiRes光谱数据与以前的观察,我们揭示了公布的轨道解决方案之间的矛盾。特别是,我们解决了周期上的混叠,并得出了接近5.604 d的值。我们的偏心率e = 0.259 +/- 0.006略低于以前承认的。我们发现HD 152218可能正在经历一个相对快速的拱点运动约3度/年,我们确认O 9 IV + O9.7V分类。我们导出了15.82 +/- 0.26 Msol算子和12.00 +/- 0.19 Msol算子的最小质量,并将组件的半径限制为R1 = 10.3 +/- 1.3 Rsol和R2 = 7.8 +/- 1.7 Rsol。我们还报告了XMM-牛顿监测HD 152218在整个轨道运动中的X射线发射的结果。平均X射线光谱是相对较软的,它是很好地再现由2-T光学薄热等离子体模型与组件温度约0.3和0.7千电子伏。该系统提出了一个增加的X射线通量约30%的近apastron相比,近星点,这被解释为一个正在进行的风-风相互作用过程中发生的风加速区域内的签名。
2008-01-24 astro-ph
Spatially resolved STIS spectra of WR+OB binaries with colliding winds
我们提出了空间分辨光谱的视觉WR+OB大规模的二进制文件WR 86,WR 146,和WR 147,获得与空间望远镜成像光谱仪上的哈勃太空望远镜。WR_(86)= WC_7 + B_0 Ⅲ,WR_(146)= WC_6 + O_8 Ⅰ-Ⅱ f,WR_(147)= WN_8 + O_5 -7 Ⅰ-Ⅱ(f)。WR 146和WR 147都有很强的非热辐射,产生于WR和OB之间的风-风碰撞激波区。我们发现,他们的O同伴的光谱显示Halpha公司的排放量,指示大的质量损失率,并符合碰撞风模型。我们的光谱表明,在WR 86中的B组分具有低的质量损失率,这可能解释了这样一个事实,即WR 86,尽管是一个长周期WR+OB的二进制,没有被发现是一个强大的非热射电辐射源。由于WR 86中B星成分的质量损失率很小,风碰撞区域必须更靠近B星,有效面积更小,因此产生的非热射电辐射量更少。所有恒星的绝对星等都是根据光谱类型估算的(根据施密特-卡勒的OB星表和范德胡赫特的WR星表),并与实际观测到的星等差异进行比较。虽然推导出的亮度为WC 7和B 0 III的恒星在WR 86是一致的观测到的星等差,我们发现至少1.5之间的差异的组件在每个WR 146和WR 147的观测到的光度和绝对星等预期从他们的光谱类型。在这两种情况下,看起来似乎WR分量比它们的光谱类型亮了大约2个星等,或者O分量比它们的光谱类型暗了大约2个…
2001-11-27 astro-ph
High resolution radio observations of the colliding-wind binary WR140
本文给出了原型WR+O型碰撞风双星(CWB)系统WR 140在轨道相位0.74和0.97之间的23个历元的毫角秒分辨率甚长基线阵列(VLBA)观测结果。在8.4 GHz处,风碰撞区域(WCR)的发射清楚地被解析为随着轨道前进而旋转的弓形弧。我们解释这种旋转是由于O星从WR星的东南方向移动到大约E方向,这导致轨道倾角为122+/-5度,升交点经度为353+/-3度,轨道半长轴为9.0+/-0.5质量。到WR 140的距离被确定为1.85+/-0.16 kpc,这要求O星是一颗超巨星。这个倾角意味着WR星和O星的质量分别是20+/-4和54+/-10太阳质量。我们确定风动量比为0.22,WCR的预期半开角为63度,与VLBA观测得出的65+/-10度一致。来自甚大阵(VLA)观测的总通量测量显示,WR 140的无线电发射从一个轨道到下一个轨道非常接近,强烈指向发射,吸收和冷却机制,这些机制主要受轨道运动控制。同步加速器光谱演变显着通过观察到的轨道相位,表现出光学薄和光学厚的发射。我们讨论了一些吸收和冷却机制,可能会决定的同步辐射光谱与轨道相位的演变。
2005-01-18 astro-ph
A phase-resolved XMM-Newton Campaign on the Colliding Wind Binary HD 152248
我们报告的第一个结果的XMM-牛顿监测活动的NGC 6231疏散星团的天蝎座OB 1协会。本文的第一篇论文主要研究大质量碰撞风双星HD 152248,它是星团中最亮的X射线源。这场活动的总持续时间为180千秒,分为六个独立的观测,跟踪HD 152248的轨道运动。从这个系统的X射线通量提出了一个明确的,不对称的调制的相位和范围从0.73至1.18 10-12尔格s-1 cm-2的[0.5-10.0 keV]的能带。发射的最大值出现在离星后一段时间。EPIC谱非常软,峰值在0.8-0.9 keV附近。我们使用几种组合的mekal模型和幂律谱表征它们的形状,我们检测到显着的光谱变化在[0.5-2.5千电子伏]的能量带。我们还进行2-D流体动力学模拟,使用不同的参数,密切再现物理和轨道配置的HD 152248系统在六个XMM-牛顿点的时间。这使得模型预测与从系统的X射线观测中推导出的约束直接对抗。我们发现,所观察到的变化的流量可以解释的变化的X射线发射的碰撞风区,稀释的软X射线贡献的两个O型恒星的系统。我们的模拟还显示,HD 152248的相互作用区域应该是高度不稳定的,从而产生由低密度区域分隔的致密气体壳。最后,我们进行了短期的光变曲线的系统中的搜索,我们表明,在我们的运动的30千秒曝光的几个趋势。此外,这些趋势大多是好的。
2004-02-17 astro-ph
An X-ray Survey of Wolf-Rayet Stars in the Magellanic Clouds. I. The Chandra ACIS Dataset
沃尔夫-拉叶(WR)星是演化中的大质量恒星,具有强烈的快速恒星风。我们银河系中的WR星已经显示出与它们的风相关的X射线发射的三种可能来源:风中的冲击,碰撞的恒星风和风吹的气泡;然而,观测的定量分析经常受到距离的不确定性和严重的前景吸收的阻碍。这些问题在麦哲伦云(MC)中得到了缓解,这些云位于已知的距离处,并且具有小的前景和内部消光。因此,我们已经开始调查X射线发射与WR星在MC档案钱德拉,ROSAT,和XMM牛顿观测。在本系列的第一篇论文中,我们使用192个Chandra ACIS观测档案报告了MCs中70颗WR星的结果。探测到29颗WR星的X射线辐射。我们研究了它们的X射线光谱特性、光度和时间变化。这些X射线源的光度都大于10^32尔格·秒^-1的数倍,光谱表明在WR+OB双星系统中,在典型的碰撞风中,在高温下薄等离子体会产生高度吸收的辐射。显着的X射线变化周期从几个小时到20天不等,被认为与几个WR星。在大多数情况下,X射线变异性可以与二元系统中WR星的轨道运动联系起来,进一步支持这些恒星的X射线发射起源的碰撞风情景。
2008-02-05 astro-ph