Are there magnetars in high-mass X-ray binaries?
磁星形成一个特殊的中子星群体，具有强磁场和长自旋周期。目前已知的大约30颗磁星和候选磁星可能是孤立的。但是磁星是双星的可能性并没有被排除。在这项工作中，我们在风馈大质量X射线双星中进行了具有不同磁场的中子星的自旋演化，并将自旋周期分布与观测结果进行比较，旨在发现双星中的磁星。我们的模拟表明，一些中子星，具有长的自旋周期或在宽的分离系统，需要强磁场来解释它们的自旋演化。这意味着在高质量X射线双星中可能存在磁星。而且，这可以进一步为一些尚不清楚的天文现象提供理论依据，例如双星系统中磁星周期性快速射电暴的可能起源。
2021-10-20 astro-ph.HE
How to make a mature accreting magnetar
最近，不同的作者提出了几个吸积磁星的候选者。这种系统的存在与标准的磁场衰减方案相矛盾，在标准的磁场衰减方案中，中子星的大磁场在$\gtrsim 1$ Myr的年龄达到$\lesssim$几$\times 10^{13}$ G。在其他来源中，高质量X射线双星4U 0114 +65似乎在$10^{14}$ G周围有一个强磁场。我们对运动学年龄进行了新的贝叶斯估计，并证明自中子星形成以来，4 U 0114 +65的运动学年龄为2.4-5 Myr（$95\%$凭证间隔）。我们将讨论哪些条件是必要的，以解释潜在的存在的磁星吸积高质量的二进制与年龄约几百万年和更大。三个必要的成分是：霍尔吸引子防止偶极场的快速衰减，地壳的相对快速冷却以避免由于声子引起的欧姆衰减，以及最后，参数$Q$的低值以获得由于杂质引起的长欧姆时间标度。如果年龄和磁场的估计建议吸积磁星是正确的，那么这些系统设置最强的限制外壳杂质为选定的样本中子星，并提供证据，有利于霍尔吸引。
2017-09-29 astro-ph.HE
Magnetospheric physics of magnetars
本文总结了磁星磁层物理的多波段辐射与计时行为，采用脉冲星与磁星的统一图像，涵盖风制动、回落盘及吸积低磁场磁星等模型，指出磁星与广泛的天体物理现象相关。
2023-09-11 astro-ph.HE
Constraining the Properties of GRB Accreting Magnetar with $R/I$ Evolutionary Effects Using \emph{Swift}/XRT Data
CAS Key Laboratory of Space Astronomy and Technology, National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台空间天文与技术重点实验室）；School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University（北京师范大学物理与天文学院）；Institute for Frontier in Astronomy and Astrophysics, Beijing Normal University（北京师范大学前沿交叉科学研究院（天体物理方向））；School of Mathematics and Science, Hebei GEO University（河北地质大学数理学院）；Niels Bohr International Academy and DARK, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen（哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所尼尔斯·玻尔国际学院及DARK中心）；Department of Astronomy, Xiamen University（厦门大学天文学系）；Department of Physics, School of Physics and Materials Science, Nanchang University（南昌大学物理与材料科学学院物理学系）
利用Swift/XRT数据研究GRB吸积磁星的性质，发现其自转周期与磁场的关系及吸积率的约束。
2025-12-30 astro-ph.HE
Could SXP 1062 be an Accreting Magnetar?
在这项工作中，我们探讨了新发现的Be/X射线双星SXP 1062中中子星的可能演化轨迹，这被认为是第一颗与超新星遗迹有关的X射线脉冲星。虽然没有检测到回旋特征来指示中子星磁场的强度，但我们表明它可能是$\ga 10^{14} $ G。如果是这样的话，SXP 1062可能属于双星系统中的吸积磁星。考虑到中子星的不同初始参数和自旋下降机制，我们试图调和脉冲星的短年龄和长自旋周期。我们的计算结果表明，自旋下降到一个周期$\sim 1000 $ s内$10-40 $ kyr需要有效的螺旋桨机构。特别是，能量守恒下的角动量损失模型似乎被排除了。
2012-08-22 astro-ph.HE
NuSTAR rules out a cyclotron line in the accreting magnetar candidate 4U2206+54
基于我们新的NuSTAR X射线望远镜数据，我们排除了高质量X射线双星4U 2206 +54光谱中高达60 keV的任何回旋线。特别是，我们没有找到任何证据，以前声称的线约30千电子伏，独立的源通量，沿自旋脉冲。自上次观测以来，自旋周期显著增加，达到$5750\pm10$ s，证实了快速自旋下降速率$\dot ν=-1.8\times 10^{-14}$ ~Hz s $^{-1}$。这种现象可以用一颗强磁化中子星（$B_{\rm s}>$是$10^{13}$ G的几倍）的存在来解释，该中子星是从它的主序O9.5伴星的慢风中吸积而来的。
2018-06-19 astro-ph.HE
Gravitational Waves from Newborn Accreting Millisecond Magnetars
两个吸积柱已经被认为是在新生毫秒磁星的表面形成的极高的吸积率$\gtrsim1.8\times10^{-2}M_\odot\ {\rm s^{-1}}$，可能发生在大质量恒星的核心坍缩。本文研究了这些吸积柱的特征及其引力波（GW）辐射。对于一个典型的毫秒磁星来说（表面磁场强度$B\sim10^{15}$ G和初始自旋周期$P\sim1$ ms），发现（1）它的吸积柱是由中微子冷却的，可以达到离恒星表面$\sim1$ km的高度，（2）它的吸积柱引起的特征GW应变在视界$\sim1$ Mpc内与下一代地面GW探测器的灵敏度相当;（3）磁星只能存活几十秒;（4）在存活时间尺度内，吸积柱的高度迅速增加到峰值，随后缓慢下降;（5）吸积柱质量、特征GW应变和最大GW光度在类似的升降演化中同时出现峰值。另外，我们还发现磁星的自旋演化受柱吸积力矩的控制。还讨论了与失败超新星的可能关联。
2019-11-26 astro-ph.HE
A unified accreting magnetar model for long-duration gamma-ray bursts and some stripped-envelope supernovae
长期的伽马射线暴（LGRB）和I型超亮超新星（SLSNe~I）都被认为是由中心磁星提供能量的。的相关性，提出了初始自旋周期（$P_0$）和表面磁场（$B$）的磁星供电的X射线平台在LGRB余辉之间，表明磁星已经达到了平衡自旋周期由于回落吸积的可能性。相应的吸积速率被推断为$\dot{M}\approx10^{-4}-10^{-1}$ M $_\odot$ s $^{-1}$，这一结果对各向同性磁星风和平行磁星风都成立。对于SLSNe~I和一部分发动机驱动的正常Ic型超新星（SNe~Ic）和宽线亚类（SNe~Ic-BL），磁星也可以达到吸积诱导的自旋平衡，但相应的$B-P_0$分布表明吸积速率范围不同，即，$\dot{M}\approx 10^{-7}-10^{-3}$ M $_\odot$ s $^{-1}$。考虑回退吸积效应，磁场相对较弱的磁星导致SLSNe~I，而磁场较强的磁星导致SNe~Ic/Ic-BL。在我们的样本中，一些SLSNe~I可能来自紧凑的祖星，而另一些需要较长时间吸积的可能来自具有更多扩展包层或星周介质的祖星。
2020-10-20 astro-ph.HE
Central compact objects, superslow X-ray pulsars, gamma-ray bursts: do they have anything to do with magnetars?
磁星和许多与磁星有关的天体被一起总结和讨论。分析表明，在“磁星”的使用中存在着语言的滥用。异常X射线源和软伽马射线中继源是众所周知的磁星候选者。目前所谓的反磁星（用于中心致密物体）、吸积磁星（用于高质量X射线双星中的超慢X射线脉冲星）和毫秒磁星（用于某些伽马射线暴的中心发动机），它们可能不是真正的磁星目前的理解。它们的观测行为不是由磁能引起的。它们中的许多只是具有强表面偶极场的中子星。中子星加上强偶极场就不是磁星。某些伽马射线暴中心引擎的中子星的特征参数不同于银河系中的中子星。讨论了吸积系统中可能的磁活动特征，包括重复爆发和硬X射线尾。中国未来的硬X射线调制望远镜可能有助于发现吸积中子星系统中的一些磁活动。
2014-06-25 astro-ph.HE
Magnetar central engines in gamma-ray busts follow the universal relation of accreting magnetic stars
本研究通过分析带X射线余辉平台的长短伽马射线暴样本，发现其瞬时辐射的最低吸积光度、中子星磁场与自转周期满足吸积致密天体的吸积-螺旋桨态普适关系，为部分伽马射线暴由磁陀星供能提供了新证据。
2023-04-28 astro-ph.HE
ASTRO-H White Paper - Accreting Pulsars, Magnetars, and Related Sources
作为大质量恒星演化的终点，中子星是一种神秘的天体，其特征是极其密集和奇异的核物质、含有正电子（反物质）的磁层、快速旋转和超强磁场。这种极端的环境提供了一个可访问的天体物理实验室，以在地球上无法达到的条件下研究物理学，并解决与以下有关的一系列基本问题：恒星演化的后果和大质量恒星的强烈爆炸，宇宙中一些最奇特和最有磁性的恒星的状态方程和物理学，我们银河系及其他地区最强大的粒子加速器的运作，以及尚未被探测到的引力波的来源。最近的观测揭示了各种各样的中子星，包括被称为“磁星”的超强磁化中子星，以及不寻常类型的吸积X射线中子星。在这份白皮书中，我们强调了即将到来的X射线任务ASTRO-H在研究这些高度磁化的中子星方面的前景。
2014-12-03 astro-ph.HE
Searching for Magnetar Binaries Disrupted by Core-Collapse Supernovae
California Institute of Technology（加州理工学院）；The Observatories of the Carnegie Institution of Washington（卡内基科学研究所天文台）
本文通过多波段数据搜索未束缚双星及SNR壳层，发现45%磁星应为高速星，约束未束缚伴星比例为5%-24%，支持高比例的预超新星合并，增强磁星形成。
2026-03-16 astro-ph.HE
The INTEGRAL view of the pulsating hard X-ray sky: from accreting and transitional millisecond pulsars to rotation-powered pulsars and magnetars
在过去的25年里，新一代的X射线卫星使我们对X射线的认识有了重大的飞跃。吸积和过渡毫秒星的发现证明了吸积盘可以使中子星旋转到很高的转速。从几百个旋转动力的恒星上探测到MeV-GeV的脉冲发射，可以探测外磁层甚至更远的磁层中的粒子加速。此外，已经出现了20多颗磁星。INTEGRAL为实现这些结果发挥了核心作用，它提供了具有高时间分辨率的仪器，可达硬X射线/软伽马射线波段，以及具有良好角分辨率的大视场成像仪，可发现硬X射线瞬变。本文回顾了INTEGRAL对我们理解脉动硬X射线天空的主要贡献，如发现和表征了几个吸积和过渡毫秒双星，产生了第一个硬X射线/软γ射线旋转动力双星目录，探测了蟹状星云脉冲星硬X射线发射的偏振，以及从几颗磁星中发现了持续的硬X射线发射。
2020-12-02 astro-ph.HE
An observational argument against accretion in magnetars
异常X射线中子星的现象学通常被解释为非常高磁化的中子星，也被称为磁星。根据这种范式，反常X射线辐射源（AXP）的持续发射是由磁场的衰减提供动力的。然而，文献中也讨论了另一种情况，即通过吸积来解释持续发射。特别是AXP 4U 0142+ 61被认为是一颗吸积的中子星或白矮星。在这里，我们根据观察到的源的X射线变异性特性排除了这种情况。我们直接比较观测到的功率谱的4U 0142+61和其他两个磁星，1 RXS J170849.0 $-$ 400910和1 E 1841-045的X射线脉冲星1A 0535+262，和中间极性的GK英仙座。此外，我们还包括一颗明亮的年轻射电脉冲星PSR B1509-58。我们发现，与吸积源，没有非周期性的变化在预期的频率范围内观察到的磁星和射电脉冲星的功率密度谱。考虑到强变率是所有吸积系统从年轻的恒星物体到超大质量黑洞的既定特征，并且没有来自其他磁星的变率报告，我们得出结论，我们的结果表明磁星一般不受吸积的影响。
2020-09-29 astro-ph.HE
GRMHD Simulations of Accreting Proto-Magnetars II. Implications for r-process Nucleosynthesis
Columbia University（哥伦比亚大学）；Princeton Plasma Physics Laboratory（普林斯顿等离子体物理实验室）；Center for Computational Astrophysics, Flatiron Institute（计算天体物理学中心，富尔顿研究所）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Canadian Institute for Theoretical Astrophysics, University of Toronto（加拿大理论天体物理研究所，多伦多大学）
该研究通过GRMHD模拟对比原磁星与黑洞吸积的抛射物特征，发现磁驱动外流可合成全范围r-过程核，吸积原磁星是潜在重要重r-过程源。
2026-09-02 astro-ph.HE
GRMHD Simulations of Accreting Proto-Magnetars I. Implications for Gamma-Ray Burst Jets and Energetic Explosions
Columbia University（哥伦比亚大学）；Princeton Plasma Physics Laboratory（普林斯顿等离子体物理实验室）；Center for Computational Astrophysics, Flatiron Institute（计算天体物理学中心，西蒙斯数据科学研究所）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Canadian Institute for Theoretical Astrophysics, University of Toronto（加拿大理论天体物理研究所，多伦多大学）
通过GRMHD模拟吸积原磁星，揭示其可产生对应长GRB等的喷流与外流，磁层-盘相互作用及偶极场强度会影响喷流特性与自旋演化。
2026-09-02 astro-ph.HE
Accreting magnetars: a new type of high-mass X-ray binaries?
非常慢的脉动（Pspin= 5560 s）的发现解决了高质量X射线双星4U 2206+54中致密天体的性质的长期问题，但也提出了新的问题。根据密近双星系统中的自旋演化模型，这种缓慢的脉动需要一个大于量子临界值的中子星磁场强度，这表明磁星的存在。我们给出了4U 2206+54的第一个XMM-牛顿观测，并研究了它的自旋演化。我们发现，所观察到的自旋下降率同意磁星的情况。我们分析了4U 2206+54的ISGRI/INTEGRAL观测结果，以寻找先前提出的~30 keV回旋共振散射特征。我们没有发现一个明确的迹象表明存在的线，虽然某些光谱显示浅的倾角，并不总是在30千电子伏。这些下降与回旋加速器线的关联是非常可疑的，因为它明显的瞬态性质。我们还研究了4U 2206+54在0.3-10 keV能量范围内的能谱，并首次报告了非常弱的6.5 keV荧光铁线的检测。光电吸收与星际值一致，表明本地物质的数量非常少，这可以解释荧光线的弱点。在源的局部缺乏物质可能是双星的两个组成部分相对较大的轨道分离的结果。在中子星附近，风会太微弱。
2012-06-12 astro-ph.HE
Hyperaccreting Disks around Magnetars for Gamma-Ray Bursts: Effects of Strong Magnetic Fields
超吸积中子星或磁星盘通过中微子辐射冷却，可以成为伽马射线暴（GRB）中心引擎的候选者。磁星的强场$\geq10^{15}-10^{16}$ G对盘的性质有重要影响，甚至导致漏斗吸积过程。我们调查的磁星周围的磁盘上的强场的影响，并讨论这种吸积磁星系统的伽玛暴和GRB类事件的影响。讨论了盘面强场的量子效应，并利用MHD守恒方程描述了星盘相互作用产生的大尺度场耦合的盘面流的行为。一般来说，较强的场会产生较高的盘密度、压力、温度和中微子光度，并显著改变电子分数和简并态。磁化磁盘总是粘性稳定的阿尔芬半径以外，但将是热不稳定的阿尔芬半径附近的磁场在传递角动量和加热磁盘比粘性应力起着更重要的作用。漏斗吸积过程只有在极强的磁场下才是重要的，它会在阿尔文半径内产生一个磁层，并截断平面盘。由于漏斗吸积覆盖的磁星表面环状带区域温度较高，中微子发射较集中，吸积磁星的中微子湮灭率可远高于无场吸积中子星的中微子湮灭率。此外，中微子湮灭机制和磁星表面的磁驱动脉冲星风可以共同作用，沿着恒星的磁极产生和馈送超相对论性喷流。
2010-06-03 astro-ph.HE
XMM-Newton spectroscopy of the accreting magnetar candidate 4U0114+65
4U 0114 $+$ 65是已知速度最慢的X射线望远镜之一。我们提出了一个由XMM-牛顿X射线望远镜的观察点的分析。分析了能量分辨光变曲线、船上EPIC照相机提供的时间分辨X射线光谱和反射光栅光谱仪提供的该源的第一个高分辨率光谱。测量了$9350\pm 160$ s的X射线脉冲，证实了该源的长期自旋。我们还适合脉冲相位分辨光谱与康普顿模型。这些模型意味着一个非常小的（$r\sim 3$公里）和热（$kT\sim 2-3$ keV）的发射区，因此指向一个热点的中子星（NS）表面作为最可靠的解释的X射线脉冲。长的NS自旋周期，上旋速率，和持续的X射线发射可以在准球形沉降吸积理论的范围内解释，这可能表明磁场是在磁星范围内。因此，4U 0114 $+$ 65可能是一颗风吸积磁星。我们还观察到两次低光度事件。第一个可以解释为在施主的风中过密结构的吸收。第二个插曲可能是由于暂时停止吸积到一个磁极所造成的非球形物质捕获的结构性恒星风。光变曲线显示了在高通量间隔期间看到的两种类型的下降。这种持续数十秒的短暂下降是由风团吸收而产生的。长的下降可能与稀薄的丛间介质有关。我们还发现了B1 Ia供体的X射线光电离风中发射线的证据。Fe K $α$线是高度可变的，比其他超巨星施主的X射线双星弱得多。风聚集的程度，通过覆盖分数测量，比超巨星捐助星的早期光谱类型低得多。
2017-06-15 astro-ph.HE
X-Ray Views of Galactic Accreting Pulsars in High-Mass X-Ray Binaries
本综述概述了高质量X射线双星中吸积X射线脉冲星的吸积与辐射过程，总结了时域现象、光谱特性、演化及X射线偏振等多波段观测进展，并简要讨论了伽马射线双星等相关系统。
2024-12-23 astro-ph.HE
The Magnetic Field Evolution of ULX NuSTAR J095551+6940.8 in M82--A Legacy of Accreting Magnetar
超亮X射线源通常被认为是质量约为$10^{2-3}M_{\odot}$的黑洞。然而，最近Bachetti等人在M82中发现的NuSTAR J 095551 +6940.8表明它具有自旋周期$P=1.37\rm\,s$和周期{ \bf derivative} $\dot{P}\approx-2\times10^{-10}\rm\,s\,s^{-1}$，这为某些超亮X射线源可能是中子星提供了强有力的证据。利用吸积中子星极向磁场衰变引起的吸积模型和标准自旋上旋力矩，我们得到了该源可能是一个演化的磁巨星。结果表明，NuSTAR J 095551 + 6940. 8仍处于自旋上升过程，吸积$\sim 10^{-2.5}$ \ms后，极区磁场衰减到$4.5\times10^{12}\rm\,G$附近，极区外存在较强的磁场，这可能是观测到低场磁星的原因.源的超光度可以用射束效应和两种吸积--径向随机吸积和盘吸积来解释。由于磁星的诞生率大约是正常中子星的10%，我们猜测几个超亮X射线源应该具有与NuSTAR J 095551 +6940.8类似的性质。
2016-05-05 astro-ph.GA astro-ph.HE
Magnetars, Gamma-ray Bursts, and Very Close Binaries
我们认为可能存在一个共同的通道的演化的双星系统，这导致在一个黑洞的形成过程中的伽马射线暴或磁星的诞生在一个中子星的形成。我们假设坍缩恒星核心的快速旋转可以用非常接近的双星的潮汐同步来解释。计算出的快速旋转中子星的形成速率与磁星形成速率的估计在性质上是一致的。然而，我们对具有短旋转周期的新生致密天体的二进制性的分析表明，其中二进制的比例大大超过了观测估计。为了使这个比例与磁星的统计数据相一致，磁星在形成过程中获得的额外速度必须主要垂直于超新星爆炸前的轨道平面，并且很大。
2009-05-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
High magnetic field neutron stars and magnetars in binary systems
双星系统中高磁化中子星的情况还不确定。一方面，所有研究得最好的磁星似乎都是孤立的物体。另一方面，有许多主张基于依赖于模型的X射线双星中中子星的自旋性质或/和光度的分析，支持大场。此外，还有一些结果表明，在密近双星系统中，中子星的活动类似于磁星。大部分理论研究都不支持年龄大于$\sim10^6$ ~ yrs的中子星中磁星尺度场的存在，更不用说活跃衰变了。我提供了一个简短的回顾理论和观测结果与大磁场的中子星在双星的存在，并讨论了未来的研究前景。
2022-01-19 astro-ph.HE
Equilibrium eccentricity of accreting binaries
使用高分辨率的流体动力学模拟，我们表明，等质量的双星吸积从circumbinary磁盘发展的轨道偏心率的$e \simeq 0.45$，除非他们被初始化的近圆形轨道与$e \lesssim 0.08$，在这种情况下，他们进一步循环。隐含的双峰偏心率分布类似于后AGB恒星双星。近拱点附近的大型吸积尖峰在偏心双星的光变曲线上呈现出一种准周期性的爆发性特征。我们预测，中等质量和大质量黑洞双星在$z \lesssim 10$进入\emph{LISA}带将有可测量的偏心率范围$e \simeq 10^{-3} - 10^{-2}$，如果他们经历了气体驱动的阶段。另一方面，如果GW 190521被气盘驱动进入引力波区，它将以不可检测的偏心率$\sim 10^{-6}$进入LIGO/Virgo波段。
2021-03-04 astro-ph.HE
Magnetic Inclination Evolution of Accreting Neutron Stars in Intermediate/Low-Mass X-ray Binaries
磁倾角$χ$，即中子星（NS）的自旋轴和磁轴之间的夹角，对它的观测特性起着至关重要的作用。然而，很少有系统的研究其长期的演变，特别是在双系统中的吸积NS。应用\citet{2021MNRAS.505.1775B}模型和双星演化程序\mesa{}，同时模拟了中/低X射线双星（I/LMXB）吸积中NS的吸积速率、自旋周期、磁场和磁倾角的演化.结果表明，$χ$的演化不仅依赖于双星系统的初始参数，而且依赖于质量传递历史和脉冲星损失效率。根据计算结果，我们给出了包括超紧X射线双星、毫秒双星和超亮X射线源在内的各种系统的PDMATHAMM的特征分布，并讨论了它们可能的观测意义。
2023-02-22 astro-ph.HE
Dissecting accretion and outflows in accreting white dwarf binaries
这是一份支持大型X射线定时观测站（LOFT）飞行任务概念的白皮书，该观测站被提议作为欧空局的一项中型飞行任务。我们讨论了LOFT在吸积白矮星研究中的潜力。关于摘要，我们参考了该文件。
2015-01-12 astro-ph.HE
Polarised light from accreting low mass X-ray binaries
本文总结了IXPE卫星对吸积低质量X射线双星的首个1.5年偏振观测结果，并与理论预测对比，揭示了意外发现，凸显X射线偏振测量在高能天体物理中的互补与基础作用。
2023-12-22 astro-ph.HE
Interference as an origin of the peaked noise in accreting X-ray binaries
提出了吸积X射线双星X射线功率密度谱峰值噪声的物理模型。我们解释它的外观作为两个康普顿化连续的干扰：一个来自种子光子从冷薄盘和其他馈送的同步辐射的热流向上散射。这两种X射线分量的变化是由质量吸积率的波动引起的，但它们之间存在一个延迟，对应于从盘康普顿化半径到同步加速器康普顿化区域的传播时标。如果圆盘和同步加速器康普顿化是相关的，功率谱中的峰是谐波相关的，它们之间的下降出现在奇数1：3：5相关的频率处。如果它们是反相关的，则峰的相关性为1：3：5，但谷是谐波相关的。在吸积的中子星双星和超大质量黑洞中也有望观察到类似的结构。延迟可以很容易地从峰值噪声的频率恢复，并进一步用于约束的粘度参数和盘的高度半径比$α(H/R)^2$的吸积流的组合。我们对黑洞X射线双星GX 339 $-$ 4和XTE J1748 $-$ 288的多峰功率谱进行了建模，以约束这些参数。
2016-10-03 astro-ph.HE
Formation of Fast-spinning Neutron Stars in Close Binaries and Magnetar-driven Stripped-envelope Supernovae
通过双星演化模拟，本文证明密近双星中高效角动量传输的潮汐自转加速氦星可形成快速旋转磁星，统一解释多类磁星驱动剥离包层超新星。
2024-10-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
Ultra-luminous X-ray sources as neutron stars propelling and accreting at super-critical rates in high-mass X-ray binaries
超亮X射线源（ULX）是位于附近星系中的非核点源，其亮度远远超过恒星质量天体的爱丁顿极限。脉动ULXs（PULXs）的发现使人们认识到，尽管大多数ULXs缺乏相干脉动，但其中一部分可能是在高质量X射线双星（HMXB）中吸积中子星。一些HMXB的最早阶段可能存在快速旋转的中子星，它们将大质量伴星转移的物质推出来。中子星磁层传递到吸积盘的自旋下降功率在这个阶段可以远远超过爱丁顿光度和系统出现作为一个非脉动ULX。在这张图片中，PULXs看起来像非脉动ULXs的超临界质量增长后代。我们提出了这种演化的情况下，自洽模型的磁层磁盘相互作用，并讨论了我们的结果的自旋和磁场的中子星的影响。
2018-12-13 astro-ph.HE
Accreting black hole binaries in globular clusters
我们探讨了在球状星团中含黑洞的质量转移双星系统的形成。我们表明，它是可能的，以形成质量转移黑洞双星的主序星，巨人，白矮星的同伴与各种轨道参数的球状星团跨越大范围内，在当今的属性。所有的质量转移黑洞的二进制文件中发现在我们的模型在后期的动态创建。这些系统中的黑洞在获得施主之前和之后经历了星系团内$\sim 30$动力学相遇的中值。此外，我们表明，质量转移黑洞系统的存在与集群内的黑洞在任何时候的总数几乎没有相关性。这是因为星系团中黑洞-非黑洞双星的净形成速率在很大程度上与保留的黑洞总数无关。我们的研究结果表明，在球状星团中检测到质量转移黑洞双星并不一定表明宿主星团中包含大量的黑洞。
2017-10-31 astro-ph.HE
Wind-accreting Symbiotic X-ray Binaries
我们提出了一个新的共生X射线双星（SyXBs）的人口模型，考虑到非稳态特性的准球形亚音速吸积的红巨星的恒星风到缓慢旋转的中子星。早期的模型的更新，其中包括更严格的标准，慢NS旋转等离子体进入NS磁层通过瑞利-泰勒不稳定性，以及更严格的条件，解决吸积慢恒星风，与帐户的特定角动量的变化捕获恒星风在偏心双星。这些修改使得观测系统在双星轨道周期、NS自旋周期和$\sim 10^{32}-10^{36}$ ~erg s $^{-1}$范围内的X射线光度的分布能够得到更充分的描述，并使它们的模型银河数与观测值合理地吻合。调和的模型和观察到的SyXB的轨道周期需要一个低效率的物质驱逐从共同的信封在进化过程中，导致共生X射线系统的NS组件的形成。
2019-02-16 astro-ph.HE
Classification of 3 accreting binaries with VLT/X-Shooter spectra
自发射以来，国际伽马射线天体物理实验室（INTEGRAL）卫星已经发现了数百个X射线源，其中许多缺乏适当的分类。这一任务还导致了新类别的高质量X射线双星（HMXB）的发现。本文利用欧洲南方天文台（ESO）甚大望远镜（VLT）的X-Shooter光谱，对INTEGRAL发现的3个吸积双星（IGR J10101-5654，IGR J11435-6109和IGR J12489-6243）的性质进行了研究。我们主要集中在线和连续从X-Shooter光谱。我们使用地图集来限制源的性质，并补充了斯皮策和宽视场红外巡天探测器（WISE）在红外线上进行的测量光谱，以及来自盖亚的距离测量。我们确定了每一个双星系统的性质：一个BeHMXB系统与光谱类型为B0.5Ve的伴星，IGR J10101-5654和IGR J11435-6109有特殊的碳排放，一个CV系统与演化的K星（K 0 IV-K2 IV），IGR J12489-6243。本文还对IGR J11435-6109的衰变盘和中子星轨道的一些几何参数进行了估算。
2022-10-21 astro-ph.HE
The Spin Distribution of Fast Spinning Neutron Stars in Low Mass X-Ray Binaries: Evidence for Two Sub-Populations
为了确定低质量X射线双星中吸积中子星的自旋分布是否与当前的吸积力矩模型相一致，我们研究了吸积双星和非吸积双星中快速旋转中子星的当前样本。我们进行了统计分析的自旋分布，并表明，有证据表明，在低质量的X射线双星，一个在相对较低的自旋频率，平均约300 Hz和广泛的传播，和一个峰值人口在较高的频率，平均自旋频率约575 Hz。我们发现，这两个子群体分离的切割点在~540 Hz的频率。我们还表明，射电毫秒双星的自旋频率不遵循对数正态分布，并没有证据表明存在不同的子种群。我们讨论了不同的吸积模型的不确定性，并推测，要么吸积中子星的分界点标志着引力波的开始作为一个有效的机制，以消除角动量或一些中子星在快速子种群不演化成射电毫秒恒星。
2017-05-22 astro-ph.HE
Magnetars in Binaries as the Engine of Actively Repeating Fast Radio Bursts
提出统一理论框架：活跃重复快速射电暴源于双星系统中自转轴与磁轴（及轨道轴）对齐的磁星，伴星维持对齐并参与触发，可解释重复暴源的多种观测现象。
2025-10-08 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Origin of young accreting neutron stars in high-mass X-ray binaries in supernova remnants
最近，在超新星遗迹的X射线双星系统中发现了几颗吸积中子星。它们代表了NS标准磁旋转演化的难题，因为它们的年龄（$\lesssim 10^5$年）比风吸积开始之前喷射器和螺旋桨阶段的预期持续时间短得多。为了解释这样的系统的外观，我们考虑旋转演化的NS与早期的回退吸积和不对称的前/后过渡之间的喷射器和螺旋桨阶段（所谓的滞后效应，提出了V. Shvartsman在1970年）。结果表明，在一个成功的回退情节与某些现实的价值观的初始自旋周期，恒星风的属性，和磁场，年轻的NS可能不会进入喷射阶段在其演变过程中的结果在一个相对快速的启动吸积的超新星遗迹的寿命。对于标准磁场$\sim 10^{12}$ ~G和初始自旋周期$\sim 0.1$ ~--~0.2~s，吸积率$\gtrsim 10^{14}$ ~--~ $10^{15}$ ~g~s $^{-1}$足以避免喷射阶段。
2022-01-10 astro-ph.HE
A possible origin of the Galactic Center magnetar SGR 1745-2900
由于银河系中心附近存在大量的大质量O/B型星和推定的中子星（NS），因此可能存在由NS和B型星组成的中等质量X射线双星（IMXB）。研究了具有$\sim5.2M_\odot$伴星的IMXB（类似于M82 X-2）中吸积NS的演化，轨道周期为$\simeq2.53$天.通过对早期B类Roche瓣溢出（RLOF）吸积采用适度的超爱丁顿速率$\dot{M}=6\times10^{-8}M_\odot~{\rm yr}^{-1}$，我们发现只有在具有相当弹性地壳的吸积NS（滑移因子$s=0.05$）中，环向磁场才能在1 Myrs内被放大，这被认为是RLOF最长的持续时间。这些IMXB如果动力学稳定，将演化为NS+白矮星（WD）双星。然而，在NS+WD双星形成之前，GC中的高恒星密度可能会导致NS+演化双星（后早期Case B质量转移阶段）与NS频繁相遇或与其他恒星交换相遇，这可能会产生单个NS。当放大的极向磁场扩散到NS表面时，这些NS将演变成磁星。因此，我们的结果提供了一个可能的解释GC磁星SGR 1745-2900的起源。此外，具有$s>0.05$的增生NS将演化为毫秒级微扰器（MSP）。因此，我们的模型揭示了GC磁星和MSP都可能起源于特殊类型的IMXB。
2017-04-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
Multi-band light curves from eccentric accreting supermassive black hole binaries
我们使用长期运行，高分辨率的流体动力学模拟计算多波长光变曲线（LC）从周围的吸积等质量超大质量黑洞（BH）的二进制文件的热盘发射，重点揭示二进制偏心率。LC通过用绝热状态方程、局部黑体冷却处方和近似辐射压力影响的修正来模拟磁盘热力学而获得。我们发现，调制的轨道时间尺度上的多带LC通常是同相的（内$\sim\,$ 2%的一个双轨道周期），但它们包含脉冲子结构在时域中，不一定反映在BH吸积率$\dot M$。因此，我们预测，双星托管活动星系核将表现出高度相关的，同相的，周期性的亮度调制在其低能量磁盘的排放。然而，这些调制在多波长观测活动的可检测性可能会受到严重影响，因为观察到的活动星系核的随机变化通常具有比我们提出的信号更高的幅度。在许多双星周期的时间基线上的观测可能会使信号更加突出，但这需要仔细分析。如果喷流发射是由$\dot{M}$预测，那么我们预测一个较弱的相关性与低能量盘发射由于不同的亚峰结构。对于我们探索的二进制参数，我们表明，由于流体动力学的LC变异可能占主导地位的多普勒增亮与磁盘马赫数$\lesssim 20$的所有等质量的二进制文件。偏心率的一个有希望的特征是弱的或不存在的“块”周期性。我们发现，一个显着的滞后之间存在的$\dot{M}$和低能量盘发射的圆形双星，但他们是在偏心双星，这可能解释了一些“孤儿”耀变体耀斑没有$γ$射线对应。
2022-10-17 astro-ph.HE
Gamma-ray binaries as non-accreting pulsar systems
伽玛射线双星LS 5039和LS I +61 303已经被切伦科夫望远镜在TeV能量下探测到，表现出与轨道周期相关的周期性行为。这些伽马射线双星系统最近也被费米伽马射线望远镜在GeV能量下探测到，GeV和TeV的观测组合提供了预期和令人惊讶的结果。我们总结了这些结果，也考虑到多频率的情况下，从脉冲星系统的角度。我们讨论了脉冲星风/星风冲击，或脉冲星风区过程导致粒子加速到足以发射TeV光子的模型的相似性和差异。我们详细讨论了目前的观测检测吸积线或脉动从这些对象的警告。我们还评论的可能性，了解GeV的TeV的排放从这些二进制与2组件的贡献，他们的光谱。我们表明，这将是可能的，以适应正常的脉冲星发射和GeV / TeV通量随轨道相位。我们指出了这个想法的几个方面，目前正在采取的数据进行测试。
2010-08-03 astro-ph.HE
Radio emission from high-mass binaries with non-accreting pulsars
拥有非吸积脉冲星的双星系统是有效的非热辐射源，从无线电到伽马射线。这种宽带辐射被认为来自伴星和脉冲星风碰撞的区域。这种震源类型的典型例子是PSR B1259 $-$ 63。高能辐射探测的是二元尺度的激波结构，而射电辐射则产生于系统之外，在受冲击的恒星风和脉冲星风可能由于流体动力学不稳定性而混合的区域。理解冲击流的演化强烈依赖于低能辐射的适当表征。我们已经进行了数值计算的无线电发射产生的高质量的双星托管一个年轻的脉冲星。采用处方的系统中的冲击流和非热粒子注入，我们已经产生了合成的无线电发射图，可以与观测进行比较。初步结果表明，发射的整体流量应该是相当缓慢的，与脉冲星风磁化在冲击高于孤立的脉冲星。
2011-03-15 astro-ph.HE
A Population of Ultraluminous X-ray Sources with An Accreting Neutron Star
大多数超亮X射线源（ULX）被认为是X射线双星系统，但以前的观测和理论研究往往倾向于黑洞而不是中子星吸积体。最近从ULX M82 X-2中发现的1.37 s脉动，确定了它作为磁化中子星的性质。在这项工作中，我们模拟的形成历史的中子星ULX在M82或银河系类星系，通过使用两个双人口合成和详细的双演化计算。我们发现，出生率是在$10^{-4}\, \rm yr^{-1}$左右的早期X射线双星在这两种情况下。我们展示了ULX人口在施主质量轨道周期平面的分布。结果表明，与黑洞X射线双星相比，中子星X射线双星对ULX星群的贡献更大，而在M82和类银河系中，高质量和中等质量X射线双星分别占中子星ULX星群的主导地位.
2015-02-13 astro-ph.HE
Modelling the expected very high energy gamma-ray emission from accreting neutron stars in X-ray binaries
本文基于改进的Cheng & Ruderman模型，通过蒙特卡洛级联模拟研究了X射线双星中吸积中子星在10 GeV以上的预期伽马射线辐射，并给出了与Fermi/LAT和VERITAS观测的比较。
2023-08-11 astro-ph.HE
Spin-down of the accreting magnetar candidate 4U 0114+65: possible first evidence for a strong coupling regime
Instituto Universitario de Física Aplicada a las Ciencias y las Tecnologías, Universidad de Alicante（阿利坎特大学应用物理科学与技术大学研究所）；Sternberg Astronomical Institute, Moscow M.V. Lomonosov State University（莫斯科罗蒙诺索夫国立大学斯特恩伯格天文研究所）；Institute for Physics and Astronomy, Universität Potsdam（波茨坦大学物理与天文学研究所）
通过对比2015与2025年XMM-Newton观测，发现4U 0114+65光度下降约一个数量级，提出其可能首次进入强耦合机制下的部分离心抑制状态，导致吸积效率降低而非自转调制丧失。
2026-09-11 astro-ph.HE
Doughnut strikes sandwich: the geometry of hot medium in accreting black hole X-ray binaries
本文研究了黑洞双星在硬谱态下热等离子体与冷介质的相互作用对吸积盘截断半径的影响。我们考虑一些不同的几何形状。与以前的理论研究相比，我们使用现代节能代码从冷介质反射和再处理。我们表明，一个静态的日冕上方的光盘延伸到最里面的稳定的圆形轨道产生的光谱与观察到的不兼容。它们要么太软，要么需要比观察到的高得多的盘电离。这一结论证实了以前的一些发现，但反驳了最近的一项研究声称该模型与观察结果一致。我们表明，冷盘必须被截断，以符合所观察到的光谱硬度。然而，一个冷盘截断在一个大的半径，并取代了热流产生的光谱太硬，如果种子光子的康普顿化的唯一来源是吸积盘。我们的有利的几何形状是一个截断盘与热等离子体共存，或者与盘重叠，或者在其中包含一些冷物质，也包括种子光子所产生的混合电子的回旋同步辐射，即包含热和非热的部分。
2018-03-06 astro-ph.HE
Radio monitoring of transient Be/X-ray binaries and the inflow-outflow coupling of strongly-magnetized accreting neutron stars
强磁化（$B\geq10^{12}$ G）吸积中子星（NS）是研究固体表面物体发射喷流的主要目标;而经典的喷流发射模型预测，这样的NS不能发射喷流，最近的观察和模型认为，否则。瞬变Be/X射线二进制（BeXRB）是关键的实验室探测这个探索不足的参数空间射流形成。在这里，我们提出了三个BeXRB在四个爆发的协调监测活动：巨型爆发的SAX 2103.5+4545，1A 0535+262，和GRO J1008-57，以及后者的I型爆发。我们在20次观测中的10次观测中获得了1A 0535+262的无线电探测，而其他目标在$20$ - $50$ $μ$ Jy的典型限制下仍未被探测到。1A 0535+262的射电光度与其演化的X射线光度正相关，并占据了$L_X$ - $L_R$平面的一个区域，延续了之前对BeXRB Swift J0243.6+6124观察到的相关性。我们测量了一个BeXRB $L_X$ - $L_R$耦合指数$β= 0.86 \pm 0.06$（$L_R \propto L_X^β$），类似于NS和黑洞低质量X射线二进制测量的指数。引人注目的是，偶联的$L_R$标准化分别比那两个比较样品低$\sim 275$和$\sim 6.2\times10^3$倍。我们的结论是，喷流排放可能占主导地位，在巨大的爆发的主峰，但只有在目前的无线电灵敏度附近或超级爱丁顿系统检测。我们讨论了这…
2022-08-31 astro-ph.HE
Effects of Fall-Back Accretion on Proto-Magnetar Outflows in Gamma-Ray Bursts and Superluminous Supernovae
快速旋转的强磁化原中子星（“毫秒原磁星”）是长持续时间伽马射线暴（GRB）、超亮超新星（SLSNe）和双中子星合并的候选中心引擎。磁星的诞生可能伴随着恒星碎片的回落，在爆炸后持续数秒或更长时间。吸积通过以下方式改变磁星的演化：（1）提供额外的旋转能量来源（2）通过压缩磁层和扩大开放磁场线的极冠区，增强了偶极速率以上的自旋下降光度;（3）提供额外的吸积动力中微子光度，即使在磁星内部中微子光度下降后，也能维持风的重子负载。吸积磁星的喷流功率和磁化强度的复杂演化更容易解释高的56 Ni产额GRB SNe和一些GRB光变曲线的不规则时间演化（例如~在主要发射事件之前，伴随有前兆的爆发，随后是长的静止间隔）。额外的重子加载从吸积动力中微子照射的磁星极帽延长的时间框架内，射流磁化是在必要的范围sigma ~<1 e3的有效的伽马射线发射，从而容纳伽玛射线暴与超长的持续时间。虽然吸积并没有显著提高最大能量预算的限制<~几个1 e52尔格的孤立磁星，它大大扩大了磁场强度的范围和出生旋转周期能够驱动伽玛暴喷流，减少磁星之间的差异属性通常调用来解释伽玛暴与SLSNe。
2018-02-21 astro-ph.HE
Accreting Double white dwarf binaries: Implications for LISA
我们探讨了质量转移的白矮星双星经历直接影响和磁盘吸积的长期演化，并探讨这种系统的引力波天文学的影响。我们涵盖了广泛的初始组件的质量，并表明，这些系统，其中大部分位于LISA的灵敏度范围内，表现出显着的负轨道频率演变（啁啾）的一个显着的分数，他们的寿命。利用星系布居综合，我们预言~ $2700$双白矮星将被LISA观测到，其负啁啾小于$-0.1\ yr^{-2}$。我们还表明，LISA的质量转移双白矮星系统的检测可能会为天文学家提供独特的方式来探测物理管理紧密紧凑的对象二进制。
2017-09-12 astro-ph.HE astro-ph.SR
The ultra luminous X-ray source NuSTAR J095551+6940.8: A magnetar in a high mass X-ray binary
Bachetti等人最近在M82中探测到来自超亮X射线源（ULX）NuSTAR J095551+6940.8的脉动，表明该物体是高质量X射线双星（HMXB）系统中的吸积中子星。该天体的超爱丁顿光度意味着磁场足够强以抑制散射截面，除非它的光束是在一个有利的角度。我们证明了脉冲星的力矩平衡条件表明中子星的偶极磁场为$6.7 \times 10^{13}$ G，比Bachetti等人估计的高两个数量级，并进一步指出，更强的磁场很可能存在于更高的多极中。这支持了最近的观点，即如果在过渡过程中磁场衰减一个数量级，磁星就会从HMXB下降。
2014-12-12 astro-ph.HE
Accreting Compact Object Binaries with the SKA
Indian Institute of Astrophysics（印度天体物理研究所）；University of Oxford（牛津大学）；University of Cape Town（开普敦大学）；Curtin University（科廷大学）；Institute of Space Science（空间科学研究所）；Anton Pannekoek Institute, University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学安东·范·纽文克研究所）
本文综述了SKA如何通过高灵敏度和高分辨率观测，推动从恒星级到超大质量黑洞的吸积双星系统研究，特别是喷流与吸积流的耦合机制。
2026-06-25 astro-ph.HE
Binary and neutron star evolution in low-mass X-ray binaries on the evolutionary tracks of accreting millisecond X-ray pulsars
Sabancı University（萨班哲大学）；Istanbul University（伊斯坦布尔大学）；Ege University（埃琴大学）
研究低质量X射线双星中二进制和中子星演化过程，探讨吸积毫秒X射线脉冲星的形成机制及关键影响因素。
2026-04-17 astro-ph.HE
Exploring accretion theory with X-ray binaries in the SMC
对双星系统中致密天体吸积过程的认识是现代天体物理学的重要组成部分。理论工作，主要是Ghosh和Lamb（1979）的工作，对这类系统的行为做出了明确的预测，这些预测得到了星系吸积脉冲星系统质量差异很大的观测结果的普遍支持。在这项工作中，一个更大的均匀人口的小麦哲伦云（SMC）的这种对象是用来提供更苛刻的测试吸积理论。结果是非常支持的理论模型，并提供了有用的统计见解的方式，吸积恒星的行为和演变。
2009-08-29 astro-ph.HE
Periodic self-lensing from accreting massive black hole binaries
近150个大质量黑洞双星（MBHB）的候选者在sub-pc轨道分离已在最近的文献报道。然而，即使是一个单一的这种物体的确定检测仍然是难以捉摸的。如果至少有一个黑洞在吸积，从它的吸积盘发出的光将被另一个黑洞透镜化，以使双星轨道倾角接近视线。这种二元自透镜可以提供紧凑MBHB系统的独特签名。我们表明，对于质量在10^6 - 10^10太阳质量范围内且轨道周期小于10年的MBHB，强透镜事件应该发生在整个轨道上被监测的MBHB系统的1%到10%中。对于质量较小、周期较短的MBHB，透镜事件将持续数天，而对于质量最大、轨道周期约为10年的MBHB，透镜事件将持续一年。在双星轨道与视线的小倾角处，必然会发生透镜效应，并且由于相对论性多普勒增强而伴随着周期性。与多普勒调制的平均通量处于相同相位的耀斑将是自透镜的确凿证据，并且可以用于约束二元参数。对于间距大于100 Schwarzschild半径的MBH吸积盘，我们证明了有限尺寸源效应可以作为MBH吸积盘结构的一个探针。最后，我们强调，我们的透镜概率估计意味着，10个已知的MBHB候选人确定通过类星体周期性应该表现出强烈的透镜耀斑。
2017-12-05 astro-ph.HE
Magnetar Driven Shock Breakout and Double Peaked Supernova Light Curves
一些发光超新星的光变曲线被怀疑是由快速旋转的磁星的自旋能量提供动力的。在这里，我们描述了一个可能的中央引擎的签名：爆发的冲击爆发发射发生在超新星爆炸后几天。磁星输入的能量使一个高压气泡膨胀，驱动一股冲击波穿过超新星爆炸前的喷出物。如果磁星足够强大，冲击波将靠近喷出物表面并产生辐射。在冲击爆发时，喷出物将扩展到一个大半径（~10^{14} cm），因此释放的辐射是光学/紫外波长（T ~ 20，000 K），并持续数天。这次磁星驱动的冲击爆发的光度和时间尺度与最近在SNLSQ 14 BDQ的双峰光变曲线中观察到的第一个峰值相似。然而，对于模型参数空间的一个大区域，预测爆发发射比直接磁星加热的扩散光度要暗。一个明显的双峰光变曲线因此可能只有在磁星的热加热在早期被抑制的情况下才会明显。我们描述了如何这样的延迟加热可能会自然导致低效的耗散和热化的脉冲星风磁能。如果没有这样的抑制，爆发可能只会在早期的光度或颜色演化中作为一个小的隆起或扭结而被注意到，或者作为光球速度的一个小而突然的上升。类似的爆发特征可能伴随着超新星的其他中心引擎，例如黑洞吸积的后备物质。
2015-12-17 astro-ph.HE
Evolution of Accreting Binary Systems on the Spin-up Line
测得的二元双星的特性为这些系统的演化提供了有价值的见解。我们研究的方面，特别是相关的二进制毫秒脉冲星（MSP）的演化，并通过自旋演化图（自旋线）的形成密切的双星涉及简并恒星。对于这项任务，我们使用了各种各样的二进制文件，包括那些在不同能带中观察到的具有紧凑分量的二进制文件，我们根据自旋线对它们进行分析。它们的形成和演化的时间尺度上的二进制演化模型进行了研究，以抓住任何约束其演化，并估计质量的中子星与不同的质量转移历史。
2019-01-15 astro-ph.HE
