The non-monotonic, strong metallicity dependence of the wide-binary fraction
宽双星在恒星星族中所占比例与金属丰度的关系对于解决宽双星的形成问题起着至关重要的作用。在本文中,我们研究的金属丰度([Fe/H])和年龄依赖的宽的二进制部分(之间的二进制分离$10^3$和$10^4$ AU)的字段F和G矮星在500秒差距结合其金属丰度和径向速度测量从LAMOST DR 5与天体测量信息从盖亚DR 2。我们发现宽二元分数强烈依赖于金属丰度:随着金属丰度的增加,宽二元分数首先增加,峰值在[Fe/H] $\simeq 0$,然后在高金属丰度端减少。在[Fe/H] $=0$处的宽二元分数比在[Fe/H] $=-1$和[Fe/H] $=+0.5$处的宽二元分数大约两倍。这种金属丰度的依赖性主要是由薄盘恒星。使用恒星运动学作为恒星年龄的代理,我们发现,年轻的恒星有一个更高的宽二元分数在固定的金属丰度接近太阳。我们建议,多个形成渠道负责的金属丰度和年龄依赖性。特别是,在[Fe/H] $<0$和年龄依赖性的金属丰度的正相关性可能是由于在较早的时间更密集的形成环境和更高质量的集群。[Fe/H] $>0$的负金属丰度相关可以从密近双星的类似金属丰度相关性中继承,径向迁移可能在增强太阳金属丰度附近的宽双星部分中起作用。
2020-12-14 astro-ph.GA astro-ph.SR
The formation of very wide binaries
在过去的几十年里,在银河系的场和晕中发现了许多宽(>1000 AU)的双星。这些宽双星的起源不能用恒星形成或银河系场的动力学相互作用来解释。我们解释它们的存在广泛的二元形成过程中的年轻星团的溶解阶段。在这种情况下,两颗单星在同一时间,以相同的方向,以相似的速度离开溶解的星团,形成一个新的,非常宽的双星。使用N-体模拟,我们研究如何频繁地发生这种情况,以及如何的轨道参数,这样的二进制依赖于集群的属性,它们来自。根据初始条件,单个星团的宽双星比例为1- 30%。由于大多数恒星形成的一部分,一个二进制或多个系统,我们预测,大部分这些宽的二进制实际上是广泛的三重和四重系统。
2009-09-07 astro-ph.GA
Modelling uncertainties in wide binary constraints on primordial black holes
该研究重新审视宽双星对原初黑洞暗物质约束的理论建模,通过改进半长轴分布模型、纳入未束缚双星及考虑观测间距不确定性,得出对致密天体晕占比的约束显著减弱的结论。
2023-07-04 astro-ph.GA
A Strip Search for New Very Wide Halo Binaries
我们在SDSS Stripe 82中寻找新的宽晕双星。提供了一个满足常见自行和光度约束的新晕宽二进制候选人的列表。样品的预测分离度在0.007-0.25pc之间。虽然样本是不够大,以改善对暗物质在晕的约束,我们发现广泛的二进制角分离函数与过去的工作大致一致。我们讨论了一些天体物理学应用,包括作为一个试验平台的想法宽的二元形成的新样本的意义。对于具有径向速度信息的候选者的子集,我们利用运动积分来研究这样一个方案,其中银河系宽双星的起源与银河系中恒星系统的吸积/破裂有关。对这些候选双星的进一步光谱观测将加强它们在许多方面的实用性。根据我们在Stripe 82中的搜索经验,我们估计即将到来的Pan-STARRS调查将使宽晕双星的样本量增加一个数量级以上。
2009-08-25 astro-ph.GA
Disrupted Wide Binaries as Dynamical Probes of Galactic Structure
该研究通过模拟含旋转星系棒引力势中宽双星的演化,发现非轴对称结构引发的共振会改变受扰双星的间距分布,可借此定位棒共振并约束其图案速度与振幅,为银河系结构探测提供新的动力学方法。
2024-07-09 astro-ph.GA
Dynamical origin of S-type planets in close binary stars
了解在双星中形成的行星的起源是约束双星和行星形成理论的基础。在距离为$\lesssim 50$ AU的双星中,行星的出现率只有更宽的双星或单星的$\sim$的三分之一。这可能表明,近伴星对行星形成具有破坏性的影响,因为它可以截断原行星盘,提高星子的偏心率和碰撞概率。然而,观测已经揭示了其中的一些系统,这挑战了当前的行星形成理论。动力学相互作用可以将行星送入S型轨道。在本文中,我们认为作为一个可能的方案形成的S-型行星的近距离双星的单星双星的相互作用,通常发生在星团。我们发现,密近双星中S-型行星的最终分数和轨道性质主要取决于密近碰撞中恒星的质量比,以及初始双星和行星的半长轴。目前和即将到来的任务,如TESS、PLATO和CHEOPS,可能会为近距离双星中S型行星的起源提供新的线索。
2018-12-06 astro-ph.EP astro-ph.GA
A binary-related origin mediated by environmental conditions for blue straggler stars
Alma Mater Studiorum Universita` di Bologna(博洛尼亚大学);INAF -- Astrophysics and Space Science Observatory Bologna(意大利国家天体物理研究所波洛尼亚天文台);Department of Astronomy, Indiana University(印第安纳大学天文学系);European Southern Observatory(欧洲南方天文台);Dept. of Physics and Astronomy Galileo Galilei, University of Padova(帕多瓦大学伽利略物理学与天文学系);Istituto Nazionale di Astrofisica - Osservatorio Astronomico di Padova(意大利国家天体物理研究所帕多瓦天文台)
研究发现蓝矮星数量与星团密度和碰撞率呈反相关,表明低密度区域更易形成蓝矮星和二元星系统,其起源可能与二元星生产率有关。
2026-01-21 astro-ph.GA astro-ph.SR
Chemical homogeneity of wide binary system: An approach from Near-Infrared spectroscopy
本研究利用近红外光谱分析宽双星系统,发现多数系统化学组成均匀,且丰度差异随间距增大而增加,证明近红外光谱是研究恒星化学的有效工具。
2023-11-14 astro-ph.GA astro-ph.SR
Wide binaries are rare in open clusters
双星的星族统计是恒星形成模型的重要成果。然而,由于系统诞生环境中的相互作用和广泛的、层次化的三重系统的展开,宽双星的种群会随着时间的推移而进化。因此,在恒星形成区或OB星协中观测到的广泛的双星群体可能无法准确地反映最终到达该区域的广泛的双星群体。我们使用盖亚DR 2数据来选择三个疏散星团,Alpha~Per,Pleiades和Praesepe的成员,并标记由于过光度或天文噪声升高而可能无法解析的双星。然后,我们确定了解决广泛的二进制人口在每个集群中,将其与不相关的集群成员的重合配对。我们发现这些星系团在300- 3000\,AU的投影分离范围内有一个平均宽的二元分数,对于质量在0.5-1.5\,$M_{\odot}$范围内的原色,从2.1 $\pm^{0.4}_{0.2}$\ %增加到3.0 $\pm^{0.8}_{0.7}$ \%。这是显着低于观察到的字段宽的二进制部分,但显示一些宽的二进制生存在这些动态高度处理的环境。我们比较我们的结果与另一个疏散星团(毕宿星团)和两个人口的年轻恒星,可能起源于松散的协会(年轻移动集团和双鱼座波江座流)。我们发现,毕宿也有赤字的宽二进制,而松散的协会的产品有广泛的二进制分数或以上领域的水平。
2020-06-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
Binary Star Formation and the Outflows from their Discs
我们进行磁流体动力学模拟与FLASH的形成一个单一的,紧联星($a\sim$ 2.5 AU)和宽联星($a\sim$ 45 AU)。我们研究了这些系统的外流和射流,以了解拱星和拱双星盘对外流的效率和形态的贡献。在单星和紧双星的情况下,我们得到一个单一的喷流发射系统,而在宽双星的情况下,观察到两对喷流。这意味着在紧双星情况下,环双星盘对外流的贡献大于宽双星情况。我们还发现,单星的情况下是最有效的传输质量,线性和角动量的系统,而广泛的双星的情况下,效率较低($\sim$ 50 $\%, \sim$ 33 $\%, \sim$ 42 $\%$各自的数量在单星的情况下)。紧双星的效率介于其他两种情况之间(在单星情况下,相应的量的$\sim$ 71 $\%, \sim$ 66 $\%, \sim$ 87 $\%$)。通过对磁场结构的研究,我们推断出在单星和紧双星的情况下,外流是由磁离心驱动的,而在宽双星的情况下,外流是由磁压梯度驱动的。
2017-05-23 astro-ph.GA astro-ph.SR
Formation of wide binary stars from adjacent cores
星前核相邻,彼此相对运动足够缓慢,就可以形成引力作用下广泛结合的成对恒星。这些双星是原始星团的残余。结果表明,在低密度恒星形成区的宽束缚对的预期分数可以大于在现场的宽对的分数。另一方面,宽双星不会形成或生存在密集的集群。最近的工作的分离分布的年轻的二进制文件,总结在这里,证实了这些期望。宽双星的其他形成机制,如星团解体或三星展开,不能解释观测到的年轻宽双星的大部分,因此不是主导的。事实上,超过一半的宽对包含子系统匹配的一般多样性统计,并不意味着层次多样性和宽二进制基因相关。
2017-03-20 astro-ph.GA astro-ph.SR
Detailed numerical implementation of the wide binary test
观测到的星系平坦的旋转曲线是许多天体物理现象之一,这些现象需要比探测到的重子的牛顿引力所能提供的更大的加速度。提出的主要解决方案是以暗物质的形式增加未被探测到的质量,或者是对牛顿引力的低加速度修正,称为米尔格罗米安动力学(MOND)。我们有可能直接用太阳系附近的宽双星来测试MOND,因为即使这些系统包含银河系的大部分,它们也应该包含动态上微不足道的暗物质。然而,MOND中的局部宽双星应该比牛顿动力学中更快地绕彼此的$\approx 20\%$轨道运行。我们描述了如何进行这种广泛的二进制测试的详细计划,特别是在具有高数值成本的阶段。计算成本和内存需求估计的计划中的主要阶段。我们的总体评估是,至关重要的成本函数可以在几秒钟的边际成本确定性地评估,给出模型的绝对二项式似然。这将允许将成本函数嵌入马尔可夫链蒙特卡罗采样器中,或设计用于揭示最佳拟合模型参数的较便宜的梯度下降阶段。因此,使用当前可用的技术,宽二元测试应该是可行的。
2021-09-08 astro-ph.GA astro-ph.SR
Gaia Assorted Mass Binaries Long Excluded from SLoWPoKES (GAMBLES): Identifying Ultra-Wide Binary Pairs with Components of Diverse Mass
双星系统的形成和演化仍然是现代天文学的关键问题。宽双星对(间隔$>10^3$ AU)特别有趣,因为它们的低结合能使恒星难以在长时间尺度上保持引力束缚,从而探测双星形成和溶解的动力学。我们以前的SLoWPoKES I \& II目录提供了最大和最完整的低质量宽二元对样本。在这里,我们将这些目录扩展到广泛的恒星质量:长期排除在SLOWPoKES(GAMBLES)之外的盖亚分类质量双星,包括8,660个统计上显着的宽对,我们在一个在线数据库中提供。在这个目录中,我们确定了一个子集的543个长寿命(耗散时标$>$ 1.5 Gyr)候选二进制对,各种质量,典型的分离之间的$10^3-10^{5.5}$ AU($0.002-1.5$ pc),使用公布的距离和自行从第谷-盖亚天体测量解决方案和斯隆数字巡天测光。每对最多有0.05的假阳性概率;在我们的样本中,总的期望值是2.44个假二进制文件。其中,我们发现了22个系统的3个组件,1个系统的4个组件,和15对组成的至少一个可能的红巨星。我们发现最大的长寿命的二进制分离是近3.2 pc,即使如此,$>76\%$的GAMBLES长寿命的二进制有大的结合能和耗散寿命超过1.5 Gyr。最后,我们发现二进制分离的分布是明显的双峰,证实了从SLOWPoKES的发现,并建议在银河系中最广泛的二进制的形成和消散的多个途径。
2017-04-14 astro-ph.GA astro-ph.SR
A dynamical origin for planets in triple star systems
最近的径向速度和凌日数据发现了$\sim 100$行星在双恒星或三恒星系统的整个人口的几千个已知的行星。恒星伴星被认为会强烈影响多恒星系统中行星的形成和动力学演化。在这里,我们探讨的可能性,行星在三元组形成的结果,在星团的动态相互作用的双星。我们的模拟表明,形成一个行星托管三个作为一个单一的二进制的结果,二进制散射的概率是在范围$0.5-3\%$,当其中一个二进制主机的行星。与其他形成场景一样,双星相遇是创造行星托管三重系统的可行方法。最近发射的TESS卫星预计将在三重系统中发现更大的行星样本,并揭示它们的起源。
2018-11-25 astro-ph.EP astro-ph.GA
Detailed properties of gravitational-wave mergers from flyby perturbations of wide binary black holes in the field
宽黑洞双星(宽BBHs; $\geqslant 10^3$ AU)在现场可以扰动随机恒星飞越激发他们的偏心率。一旦一个宽的双星被驱动到一个足够小的近心点,引力波(GW)的发射变得显着,和双星吸气和合并。在我们以前的研究中,使用宽BBHs的简化模型,我们发现连续的飞越导致宽BBHs在小于哈勃时间内的合并分数,使得飞越扰动机制成为GW源产生率的相关贡献者。然而,所产生的GW源的确切速率和详细性质取决于宽的二元祖元。在本文中,我们使用详细的人口合成模型的初始宽BBH人口,考虑几个人口对应于不同的自然踢模型和金属丰度,然后遵循宽BBH的演变,由于飞越扰动和GW排放。我们发现,飞掠的累积效应是有利于GW源的产生在不可忽略的$1-20$ Gpc $^{-3}$ yr $^{-1}$,这是敏感的出生踢模型。这些速率与观测推断的速率有关。我们的模型,现在来自详细的人口的二进制文件,提供了详细的属性产生的GW源,包括质量函数和延迟时间。GW合并是圆形的,当进入aLIGO波段;有一个高速色散宿主星系(特别是椭圆星系)的偏好;有一个相对均匀的延迟时间分布;并可能有轻度相关(小于孤立的演化通道,大于动力学通道)的自旋自旋和自旋轨道。
2022-04-26 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Origins of Blue Stragglers and Binarity in Globular Clusters
我们使用新近获得的球状星团的经验双星分数对双星演化假说和涉及双星的碰撞通道进行了直接检验。更具体地说,使用以前报道的蓝色离散星的数量和核心质量之间的相关性作为基准,我们测试的相关性与双星的数量,以及与单单,单双,双二遇到的比率。令人惊讶的是,我们发现,与核心质量的简单相关性仍然是迄今为止最强的预测蓝离散人口规模,即使在我们的联合模型。这是尽管事实上,双星分数本身强烈反相关的核心质量,正如预期的双星演化模型。乍一看,这些结果并不完全符合最简单形式的二元演化或碰撞模型。可以说,最简单和最有趣的可能性来解释这个意想不到的结果是,观测误差的核心二进制分数大于真正的内在色散与他们的依赖于核心质量。在双星演化模型的背景下,这可以解释为什么双星分数和核心质量的组合比单独的核心质量更难预测蓝离散星的数量。这也意味着,核心质量是一个非常干净的核心二元分数的预测。这对球状星团的动力学演化具有相当重要的意义,并为试图了解其现今性质的模型提供了重要的基准。
2012-10-01 astro-ph.GA astro-ph.SR
Observational tests in scale invariance III: wide binary stars
针对宽双星轨道速度超出牛顿预测的问题,在尺度不变真空理论框架下探讨极端间距双体系统的附加加速度效应,通过与Gaia DR3观测对比,证实该机制能很好解释宽双星的速度超标现象。
2024-06-03 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Evolution of Wide Binary Stars
我们研究了太阳附近的宽双星在经过恒星的引力扰动下的轨道演化。我们包括银河系潮汐场的影响,并继续跟踪恒星后,他们成为无约束的。对于各种各样的初始半长轴和形成时间,我们发现,数量密度(每单位对数间隔的恒星投影分离)表现出最小值的几倍的雅可比半径r_J,这等于1.7 pc的太阳质量的恒星双星。内部的密度峰值这个最小值来自原始分布的结合双星,和外部的密度,峰值在\sim 100- 300 pc的分离,来自以前的结合双星,慢慢地漂移。外峰在盘星的位置和速度上产生了显着的长程相关性,这在大型天体测量中应该是可以检测到的,如GAIA,它可以测量精确的三维距离和速度。
2009-09-18 astro-ph.GA astro-ph.SR
Not that simple: the metallicity dependence of the wide binary fraction changes with separation and stellar mass
宽双星部分(WBF)的金属丰度依赖性是研究宽双星形成的关键。虽然近年来发现了一些有争议的结果。在这里,我们结合了广泛的二元目录承认从盖亚EDR 3和恒星参数LAMOST调查这一主题。考虑到恒星温度在给定间距下的偏差,我们发现,对于s > 200 AU的薄盘,WBF和金属丰度之间的关系取决于温度。在4000 ~ 7500 K温度范围内,随着温度的升高,它由负变正.这种温度/质量的依赖性是没有看到厚盘。此外,WBF和金属丰度之间的总体趋势随着分离而变化,与以前的结果一致。它在小的分离处显示出反相关性,对于薄圆盘s < 200 AU,对于厚圆盘s < 600 AU。然后,在较大的分离处(数百到数千AU),它变成一个“弓形”形状,在薄盘的[Fe/H] ~ 0.1和厚盘的[Fe/H] ~ -0.5处达到峰值。最后,在1000 < s < 10000 AU时,薄圆盘的表面变得大致平坦。我们的工作为双星形成和演化的理论研究提供了新的观测证据。
2022-05-09 astro-ph.GA astro-ph.SR
MOCCA-SURVEY Database I: Coalescing Binary Black Holes Originating From Globular Clusters
在这一系列论文的第一篇中,我们利用MOCCA星团演化代码(巡天数据库I)模拟的约2000个星团模型的结果,确定源自球状星团(GC)的合并双星黑洞(BBH)的天体物理性质和局部合并率密度。我们提取了所有合并BBH的信息,这些BBH逃脱了星系团模型,随后在哈勃时间内与保留在我们的GC模型中的BBH合并,并通过引力波(GW)发射合并在星系团内部。通过获得大量的现实的星团模型,涵盖不同的初始参数的结果,我们有一个非常大的统计样本的黑洞与恒星质量和大质量恒星BH($\lesssim 100M_{\odot}$)的组成部分,合并在哈勃时间。利用这些数据,我们估计这些源自GC的BBH的局部合并率密度至少为5.4 ${\rm Gpc}^{-3}\,{\rm yr}^{-1}$
2016-09-01 astro-ph.GA astro-ph.HE
Destruction of wide binary stars in low mass elliptical galaxies: implications for initial mass function estimates
讨论了低质量巨椭圆星系核中宽双星的破坏效应。我们表明,钡星和外来的S星的数量应显着减少,在这些星系相比,在最大的椭圆星系。由于外生S星表现出很强的Wing-Ford带和Na I D吸收,我们认为最近关于大质量椭圆星系与低质量椭圆星系的初始质量函数不同的说法可能是外生S星的结果,而不是底部重的初始质量函数.
2014-03-17 astro-ph.GA astro-ph.SR
The wide binary fraction of solar-type stars: emergence of metallicity dependence at a < 200 AU
我们结合了一个目录的广泛的二进制构建从盖亚DR 2与[Fe/H]丰度从宽场光谱调查,以量化如何二进制分数与金属丰度在分离$50 \lesssim s/{\rm AU} \lesssim 50,000$的变化。在一个给定的距离,目录的完整性是独立的金属丰度,使其直接约束固有的变化与[Fe/H]。在大的分离度($s \gtrsim 250$ \,AU)下,宽的双星分数与[Fe/H]基本上是恒定的,但在较小的分离度下,它与[Fe/H]的反相关性变得相当快:对于$50 < s/{\rm AU} < 100$,$\rm [Fe/H] = -1$的双星分数超过$\rm [Fe/H] = 0.5$的3倍,这种反相关性几乎与$a < 10$ AU的近距离双星一样强。解释在模型中,磁盘碎片是更有效的低[Fe/H],我们的研究结果表明,$100 < a/{\rm AU} < 200$是分离低于其中一个显着的一部分二进制文件通过碎片的个别引力不稳定磁盘,而不是通过湍流核心碎片形成。我们提供了一个200 pc内的8,407个二进制文件的公共目录,其中至少有一个组件具有光谱测定的[Fe/H]。
2018-10-30 astro-ph.GA astro-ph.SR
Very Wide Binary Stars as the Primary Source of Stellar Collisions in the Galaxy
我们提出了数值模拟模拟的轨道演化非常宽的双星,对恒星分离超过1000 AU。由于其他经过的恒星和银河系潮汐的扰动,非常宽的双星的轨道偶尔会变得非常偏心,这迫使伴星之间发生近距离相遇(Kaib et al. 2013)。我们发现,这一过程导致了银河系中平均每1000-7500年发生一次非常宽的双星伴星之间的恒星碰撞。碰撞率的主要不确定性之一是近距离(但不是碰撞)近星点通道期间动态潮汐消散的能量。这种耗散为恒星碰撞提供了动力学障碍,并且可以将非常宽的双星转化为紧密或接触的双星。然而,对于任何合理的潮汐耗散模型,非常宽的双星是一个未实现的,并可能是我们银河系中恒星碰撞的主要来源。这样的碰撞应该发生在整个银河系的薄盘上。在非常宽的双星系统中的恒星碰撞应该会产生一小部分单一的、锂耗尽的、快速旋转的大质量恒星。
2014-01-08 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.HE
A binary origin for the first isolated stellar-mass black hole detected with astrometric microlensing
银河系被认为拥有数亿个静止的恒星质量的黑洞(BH)。在过去的十年中,其中一些物体可能通过引力微透镜事件被发现。所有这些检测导致了透镜的速度和质量之间的简并。这种简并性随着最近对OB 110462的天体测量微透镜探测而第一次被解除。然而,两项独立研究报告了该事件的非常不同的晶状体质量。Sahu等人(2022)推断透镜质量为7.1 $\pm$ 1.3 Msun,与BH一致,而Lam等人(2022)推断为1.6 - 4.2 Msun,与中子星或BH一致。在这里,我们研究的景观孤立的BH形成在外地。特别是,我们专注于质量和质心速度的四个子群:孤立的BH从单星起源,破坏BH的双星起源,主序星与紧凑的对象伴侣,和双紧凑对象合并。我们的模型预测,大多数($\gtrsim$ 70%)孤立的BH在银河系的二进制起源。然而,非相互作用导致大多数大质量BH($\gtrsim$ 15 - 20 Msun)主要是单一起源。假设OB110462是一个自由浮动的紧凑型天体,我们得出结论,它更有可能是一个BH最初属于一个双星系统。我们的研究结果表明,低质量的BH微透镜事件可能有助于了解银河系中大质量恒星的双星演化,而高质量的BH透镜可能有助于探测单个恒星演化。
2023-03-02 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Binary origin of blue straggler stars in Galactic star clusters
本文基于 Gaia 数据研究银河系疏散星团中的蓝离散星,首次发现其数量与宿主星团双星比例相关,并通过双星演化模型与颜色-星等图分布的比较,支持蓝离散星主要起源于双星演化。
2024-02-22 astro-ph.GA astro-ph.SR
Detection of wide binary and multiple nuclei of planetary nebulae using the Gaia DR3
利用Gaia DR3的视差和自行数据,采用文献判据探测行星状星云中心恒星的宽双星及多重系统,共发现45个候选体,并识别出四重、三重系统及密近双星成分,计算了部分系统质量。
2023-03-10 astro-ph.GA astro-ph.SR
Dynamics of wide binary stars: A case study for testing Newtonian dynamics in the low acceleration regime
极宽的双星是探测星系外部区域典型的低加速度区域(<10 e-10 m/s/s)牛顿动力学的理想系统。在这里,我们提出了一个研究60个所谓的宽双星的投影分离范围从0.004到1 pc,探测引力加速度远低于极限的暗物质或修改动力学理论设置。获得了每颗恒星的径向速度,精确度约为100米/秒,以限制它们的轨道速度,与自行数据一起,可以区分束缚和非束缚系统。结果发现,大约有一半的观察到的对确实有速度在预期范围内的绑定系统,最大的分离探测这里。特别是,我们确定了五对预测分离>0.15 pc,这对所提出的测试是有用的。虽然在这些低加速度下对牛顿动力学的有效性得出任何结论还为时过早,但我们的主要结果是,非常宽的双星似乎存在于太阳附近的恶劣环境中。这可以提供一个工具,以测试牛顿动力学与修改后的动力学理论在低加速度条件下的典型星系。在不久的将来,GAIA卫星将提供数据,大大增加宽对的数量,加上适当的后续光谱观测,将允许以前所未有的精度实施这一实验。
2016-11-25 astro-ph.GA physics.class-ph
Wide nutation: binary black-hole spins repeatedly oscillating from full alignment to full anti-alignment
在2PN黑洞的二元自旋进动的框架内,我们探讨的配置中的两个自旋振荡从被完全对齐的轨道角动量被完全反对齐与它在一个单一的进动周期。这种“宽章动”是黑洞双星自旋章动普遍现象的极限。重要的是,大章动发生在短的岁差时间尺度上,它不是由引力波辐射反应引起的长期效应。因此,当进入这些特殊构型之一时,这些双星的自旋会反复翻转。具有总质量$M$、质量比$q$和质量较大(较小)的黑洞的无量纲自旋$χ_1$($χ_2$)的双星被允许在双星间隔$r \leq r_{\rm wide} \equiv [(q χ_2 - χ_1)/(1-q)]^2 M$处进行宽章动。更可能广泛章动的源具有相似的质量和接近零的有效自旋。
2019-04-15 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Formation of Wide Binaries by Turbulent Fragmentation
理解由质量非常低的恒星(M $\le$ 0.1 Msun)组成的宽双星系统的形成是一个挑战。最明显的途径是通过广泛分离的低质量坍缩碎片产生的湍流分裂的分子核心。然而,从磁盘碎片的近双星/多重也可以通过潮汐演化演化的星团的几个初始交叉时间演变为宽双星。发现一个孤立的低质量宽双星系统在形成的最早阶段,潮汐演化之前可能会发生,将证明湍流碎裂是一个可行的机制(非常)低质量宽双星。在这里,我们报告的高分辨率ALMA观测一个已知的宽分离原恒星二进制,显示每个组件有一个拱星盘。这个系统太年轻,不可能是从一个近距离双星演化而来的,而且盘的轴也没有对准,这为湍流碎裂模型提供了强有力的支持。这两颗恒星的质量都来自于其盘的开普勒自转;它们都是质量很低的恒星。
2017-07-02 astro-ph.GA astro-ph.SR
Discovery of the first wide L dwarf + giant binary system and eight other ultra-cool dwarfs in wide binaries
我们从SDSS riz测光中识别出806颗超冷矮星(其中34颗是新发现的L矮星),并通过与UKIDSS和2 MASS的交叉匹配获得自行。自行和距离约束表明,我们的九个超冷矮星是相距甚远的双星系统的成员; SDSS 0101(K5V+M9.5V),SDSS 0207(M1.5V+L3V),SDSS 0832(K3 III +L3.5V)、SDSS 0858(M4V+L0V)、SDSS 0953(M4V+M9.5V)、SDSS 0956(M2V+M9V)、SDSS 1304(M4.5V+L0V)、SDSS 1631(M5.5V+M8V)、SDSS 1638(M4V+L0V)。其中之一(SDSS 0832)被证明是明亮的K3巨星Eta Cancri的伴星。这样的原色可以为任何同伴对象提供年龄和金属丰度限制,从而产生优秀的基准对象。Eta Cancri AB是第一个发现的宽超冷矮+巨双星系统。我们提出了新的观测和分析,限制Eta Cancri A的金属丰度接近太阳,并使用最近的进化模型将巨人的年龄限制在2.2-6.1 Gyr。如果Eta Cancri B是一个单一的物体,我们估计它的物理属性是:质量= 63-82 M_Jup,T_eff = 1800+/-150 K,log g = 5.3-5.5,[M/H] = 0.0+/-0.1。与其他超冷矮星相比,它的颜色是不典型的,我们还评估了Et…
2010-01-20 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Origin and Shaping of Planetary Nebulae: Putting the Binary Hypothesis to the Test
行星状星云(PNe)是渐近巨星分支恒星在生命中强烈质量损失阶段喷出的拱星气体。PNe有各种各样的形状,其中大多数不是球对称的。关于这些中等质量恒星的星周气体是如何形成和形成的争论已经持续了20年。今天,科学界正在达成共识,认为单颗恒星不能轻易地制造PNE,并赋予它们非球形的形状,在大多数情况下,可能需要一个双星伴星,甚至可能是亚恒星伴星。然而,这一理论推测还没有经过观测的检验。在这篇评论中,我们讨论的问题,从理论和观测的观点,解释的障碍,站在一个干净的观测测试和改善这种情况的方法。我们还讨论了这一假设的间接检验及其对恒星和星系天体物理学的影响。
2009-02-06 astro-ph.GA astro-ph.SR
Detecting wide binaries using machine learning algorithms
Indian Institute of Technology Patna(印度巴特那理工学院);Trinity College Dublin, The University of Dublin(都柏林三一学院,都柏林大学)
本文提出一种基于Gaia DR3数据的机器学习框架,通过训练监督模型高效分类宽双星,并利用聚类和最近邻搜索配对候选系统,实现高准确率和召回率。
2025-10-16 astro-ph.GA gr-qc
A recent confirmation of the wide binary gravitational anomaly
本文纠正了Cookson论文中宽双星质量参数的设定错误,证明宽双星1D相对内部速度在3.3σ水平上偏离牛顿动力学预期,证实了低加速度引力机制下存在Milgromian异常。
2025-01-31 astro-ph.GA gr-qc
Wide binary stars formed in the turbulent interstellar medium
该研究提出宽距双星源于湍流星际介质中的恒星形成,并推导任意相对速度分布下的偏心率分布,解释了太阳系邻近宽距双星的超热偏心率观测。
2023-03-28 astro-ph.GA astro-ph.SR
Formation and disruption of wide binaries in star clusters revealed by N-body simulations
Xi’an Jiaotong-Liverpool University(西交利物浦大学);Heriot-Watt University Aktobe Campus(赫瑞-瓦特大学阿拉木图校区);Energetic Cosmos Laboratory, Nazarbayev University(纳扎尔巴耶夫大学能量宇宙实验室);Shanghai Normal University(上海师范大学);National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);Astronomisches Rechen-Institut, Zentrum für Astronomie, University of Heidelberg(海德堡大学天文学计算研究所,天文学中心);Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics, Peking University(北京大学柯利天体物理与天文学研究所);Department of Physics, School of Sciences and Humanities, Nazarbayev University(纳扎尔巴耶夫大学理学院物理系)
通过N体模拟研究星团中宽双星的形成与破坏过程,发现宽双星在星团早期高密度阶段主导了双星形成与破坏,提出两种半解析模型解释宽双星种群演化,揭示宽双星破坏对星团总双星分数下降的影响。
2026-04-14 astro-ph.GA astro-ph.SR
Spin misalignment of black hole binaries from young star clusters: implications for the origin of gravitational waves events
最近的研究表明,年轻星团中的合并黑洞(BH)双星的祖先可以像孤立的双星一样经历一个共同的包络相。如果恒星从共同的包层中以裸露的核心出现,潮汐相互作用可以在它们坍缩成BH之前有效地同步它们的自旋。与孤立的情况相反,这些二元黑洞在合并之前也可以与集群中的其他黑洞进行动力学相互作用。这种相互作用可以使双星轨道平面倾斜,导致自旋轨道不对准。我们估计的自旋性质合并二进制BH经历这种情况下,结合最新的二进制人口合成和准确的少体模拟。我们表明,后共同信封二进制BH可能只经历一次遭遇,由于高的二进制反冲速度和短的合并时间。采用双星-单星相遇率的保守极限,我们得到的本地黑洞合并率密度约为6.6 yr^-1 Gpc^-3。假设BH的出生自旋小于0.2,这个方案再现了由GWTC-2推断的有效自旋Xeff和进动参数Xp的分布趋势,包括在(Xeff,Xp)~(0.1,0.2)处的峰值和在负Xeff值处的尾部。
2021-04-02 astro-ph.GA astro-ph.HE
Distributions of wide binary stars in theory and in Gaia data: I. Generalized Ambartsumian (1937) approach and the family of power-law distributions of eccentricity
本文在广义 Ambartsumian 方法下,利用 copula 分布导出轨道偏心率幂律分布族,并结合 17 万 Gaia 双星样本通过蒙特卡洛模拟推断偏心率固有分布。
2025-01-05 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
New Dynamical Channel: Wide Binaries in the Galactic Center as a Source of Binary Interactions
该研究提出银河系中心500pc内的宽双星可通过邻近恒星引力作用激发高偏心率进而发生近星点相互作用的新动力学通道,给出四类相互作用通道并预测了不同类型相互作用双星的数量及相关天文现象。
2023-10-04 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
The eccentricity distribution of wide binaries and their individual measurements
由于宽双星的轨道周期很长,所以它们的偏心率很难测量。通过盖亚的高精度天体测量,宽双星的偏心率可以被分离矢量和相对速度矢量之间的角度($v$ - $r$角)所限制。在本文中,通过使用的$v$ - $r$角的宽的二进制在盖亚早期数据释放3,我们开发了一种贝叶斯方法来测量偏心率分布作为一个功能的二进制分离。此外,我们推断个别宽二进制的偏心,并公开提供。结果表明,$10^2$ AU宽双星的偏心率分布接近均匀,而在$>10^{3}$ AU变为超热,表明在不同的分离区域有两种主要的形成机制.近距离双星的形成,最有可能是磁盘碎片,导致在$<10^{2}$ AU的偏心率均匀分布。宽双星的形成,导致高偏心宽双星在$>10^{3}$ AU可能是湍流碎裂和/或紧凑的三重动力学展开。有了盖亚,现在可以测量大量宽双星的偏心率,为理解双星的形成和演化打开了一扇新的窗口。
2022-03-08 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The origin of the high-mass X-ray binary 4U 2206+54/BD +53 2790
根据Gaia EDR 3天体测量参数和我们新获得的高质量X射线双星4U 2206+54/BD+53 2790的系统径向速度,研究了该系统的回溯运动,提出它起源于仙王座OB 1星协的一个子群(年龄约4- 1000万年),其最亮的恒星BD+53 2820(B 0 V; L~ $10^{4.7}$ L $_\odot$)。4U 2206+54的运动学年龄约为2.8 $\pm$ 0.4 Myr,相对于Cep OB 1星协的成员星BD+53 2820的距离为3.1-3.3 kpc,空间速度为75-100 km/s。这种逃逸速度表明,4U 2206+54的中子星前身在超新星爆炸期间损失了大约4-9个$M_{\odot}$,后者获得了至少200-350 km/s的反冲速度。由于高质量的X射线双星4U 2206+54/BD+53 2790是作为Cep OB 1的一个子群的成员而诞生的,所以该系统中最初质量最大的恒星在约700万年到900万年前终止了演化,相当于初始质量>= 32 $M_{\odot}$。
2022-01-19 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Core-Collapse Supernovae in Binaries as the Origin of Galactic Hyper-Runaway Stars
有几颗恒星被探测到以接近或超过银河系逃逸速度的速度移动,可能起源于银河系圆盘。我们定量探讨的“二进制超新星的情况下”的假设,其中这些“超失控”的恒星被抛出时,他们的密切,大规模的二进制同伴进行核心坍缩超新星和二进制被打乱了大的奇特的速度。我们进行了广泛的二进制人口合成模拟不断发展的大规模系统,以确定的假设和参数,最影响快速恒星的弹射率。在一个模拟量身定制的喷射快星,我们发现最有可能的超逃逸恒星的祖先二是由一个大质量的($\sim$ $30\,\mathrm{M_{\odot}}$)的主要和一个$\sim$伴星的轨道周期收缩到$\lesssim$ 1天之前的核心崩溃后,一个共同的信封阶段。由主星形成的黑洞残骸必须接受出生踢$\gtrsim$ 1000 $\mathrm{km\ s^{-1}}$,以破坏双星并以很大的速度喷射伴星。我们比较在这些模拟中产生的快速恒星的早期型银河系超逃逸恒星候选人的当代人口普查。我们发现,这些罕见的对象可能会产生足够的数量,只有当约束不佳的二进制演化参数的强度,核心崩溃后,残余的出生踢和共同的包络效率调整到目前不支持的值-但不排除-由文献。我们讨论了观测的影响,可能会限制这些假定的祖系统的存在。
2020-08-18 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR