The discovery of a massive white dwarf in the peculiar binary system HD 49798/RX J0648.0-4418
2008年5月进行的XMM-Mewton观测证实了X射线双星HD 49798/RX J0648.0-4418中的13秒脉动是由于快速旋转的白矮星。由1.55天的轨道运动引起的脉冲时间延迟和系统的倾角,在这次观测中发现的X射线食的持续时间的限制下,我们可以得出白矮星的质量为1.28+/-0.05 M_sun。这个后共包络双星系统的未来演化可能会涉及一个新的阶段,即通过罗奇瓣溢出的质量吸积,这可能会将已经巨大的白矮星驱动到阿布拉塞卡极限之上,并产生Ia型超新星。
2009-11-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
Gravitational waves from SGRs and AXPs as fast-spinning white dwarfs
磁形变机制引起的引力波(GWs)辐射被应用于软伽马重复星(SGRs)和异常X射线脉冲星(AXP),它们被描述为快速旋转和磁化的白矮星(WD)。这种辐射是由恒星自身强烈的磁场产生的围绕旋转轴的不对称性引起的。因此,第一次在文献中,它是估计的GWs对应的SGRs/AXP描述为WD卫星。我们发现,空间探测器BBO和DECIGO可以观测到一些SGR/AXP。特别是,1 E 1547.0-5408和SGR 1806-20可以在1年的观测时间内检测到,而SGR 1900+14,CXCRJ 171405.7 -381031,Swift J1834.9-0846和SGR 1627-41可以在5年的观测时间内观察到。我们还发现SGR/AXP作为高磁化中子星的灵敏度远低于BBO和DECIGO的灵敏度曲线。这一结果表明,一个可能的检测连续GW起源于这些对象将证实WD脉冲星模型。
2020-09-25 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Gravitational waves from fast-spinning white dwarfs
研究了快速自旋白矮星(WD)中引力波发射的两种机制:物质吸积和磁形变。在这两种情况下,GW辐射都是由围绕恒星旋转轴的不对称性产生的。然而,在第一种情况下,不对称性是由于磁极上的吸积物质的量,而在第二种情况下,它是由于强磁场。我们已经估计了GW振幅和光度的三个双星系统,具有快速旋转的磁化WD,即AE宝瓶座,AR天蝎座和RX J0648.0-4418。我们发现,对于第一种机制,如果AECorarii和RX J0648.0-4418系统的吸积质量为$δm \geq 10^{-5}M_{\odot }$,则它们可以被空间探测器BBO和DECIGO观测到.对于第二种机制,所研究的三种系统要求WD具有高于$\sim 10^{9}$ G的磁场以发射可由BBO检测到的GW。我们还验证了,在这两种机制中,引力光度有一个无关的贡献,这三个系统的自旋降光度。因此,需要其他的能量发射机制来解释这些物体的自旋。
2020-01-22 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Dark Matter-admixed Rotating White Dwarfs as Peculiar Compact Objects
异常致密天体的发现挑战了我们对恒星结构和演化的标准理论的理解。它们是探索新物理学的绝佳实验室。早期关于球对称暗物质混合致密恒星的研究可以解释一些异常现象。在本文中,我们研究了暗物质(DM)混合旋转白矮星的观测特征,并与观测到的特殊白矮星联系起来。我们用自洽双流体方法计算了DM混合旋转白矮星的平衡结构,其中DM组分为非旋转简并费米气体。我们发现旋转白矮星中DM的混合物可以:(1)解释了一些特殊的不遵循通常质量-半径关系的白矮星,(2)允许存在稳定的、快速旋转的、没有热核逃逸的白矮星,这可以解释一些异常的x射线双星/软γ射线中继星,(3)产生了普遍的$I$(转动惯量)-Love(潮汐Love数)- $Q$(四极矩)关系,该关系跨越了没有DM混合物的带,从而提供了一种通过引力波探测在白矮星中寻找DM的间接方法。混合了DM的旋转白矮星可以解释一些特殊的致密天体。我们的研究结果提出了一种系统的方法来解释可能被即将到来的调查发现的不寻常的紧凑物体。
2022-11-14 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Partial tidal disruptions of spinning eccentric white dwarfs by spinning intermediate mass black holes
本文通过光滑粒子流体动力学模拟,研究旋转白矮星在偏心轨道上被旋转中等质量黑洞部分潮汐瓦解的过程,揭示黑洞与恒星自旋耦合对碎片质量分布和晚期回落率的影响,并指出引力波信号在该参数范围内不受恒星自旋影响。
2025-08-17 astro-ph.HE gr-qc
Final Evolution and Delayed Explosions of Spinning White Dwarfs in Single Degenerate Models for Type Ia Supernovae
我们研究了单简并(SD)情形下迟发SNe~Ia的发生.我们假设一颗大质量的碳氧(CO)白矮星(WD)吸积了来自伴星的物质,使其以临界速率旋转。我们假设均匀旋转由于磁场耦合。非旋转WD的碳点火质量为M_{ig} ^{NR} \approx 1.38 M_{\odot} ;而对于均匀旋转WD的情况,它要大几个百分点(M_{ig} ^{R} \approx 1.43 M_{\odot})。当吸积速率降低时,WD开始失去角动量,收缩并旋转;然而,它不会超过其临界旋转速率,避免质量脱落。因此,角动量损失可以导致CO WD内部压缩和碳点火,这将引起SN~Ia。延迟,主要是由于角动量损失的时间尺度,可能是足够大的,让伴星演变成一个He WD,成为在爆炸的那一刻无法检测。如果最终CO WD质量为1.38 M_{\odot} < M < 1.43 M_{\odot},则该方案支持延迟SNe~Ia的发生。我们还发现,如果延迟超过~3 Gyr,WD将变得太冷而不能爆炸,而不是经历崩溃。
2015-08-08 astro-ph.HE astro-ph.SR
Mass limits of the extremely fast-spinning white dwarf CTCV J2056-3014
CTCV J2056--3014是一颗离地球很近的激变变星,轨道周期约为$1.76$小时,距离地球约为$853$光年。最近报道的X射线特性表明,J2056-3014是一个不寻常的吸积动力中间极,拥有一个快速旋转的白矮星(WD),旋转周期为$29.6$ s。低X射线光度和相对适度的吸积率每单位面积表明,冲击是不是发生在WD表面附近。有人认为,在这些条件下,冲击波的最高温度不能直接用来确定WD的质量(在上述假设下,WD的质量将在$0.46$ $M_\odot$左右)。在这里,我们探索这种快速旋转WD的稳定性,使用现代状态方程(EoS),占电子-离子,电子-电子,离子-离子相互作用。对于这个EoS,我们确定的质量密度阈值为pycnonuclear聚变反应的发生,并研究微观稳定性和快速旋转对WD的结构和稳定性的影响,考虑他们与氦,碳,氧,氖。根据该分析,我们获得了CTCV J2056- 3014的最小质量为$0.56~M_\odot$,最大质量约为$1.38~M_\odot$。如果CTCV J2056- 3014的质量接近质量下限,则由于快速自转,其赤道半径将在$10^4$ ~km数量级。这样的半径明显大于平均质量($0.6\, M_\odot$)的非旋转WD的半径,其数量级为$7\times 10^3$ ~km。由于温度和恒星物质组成的变化对J2056-3014的最小质量的影响被发现是微…
2021-10-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
Significantly super-Chandrasekhar limiting mass white dwarfs as progenitors for peculiar over-luminous type Ia supernovae
自2012年以来,我们已经开始系统地开发从简单到严格的模型,以证明高度超白矮星和高度亚白矮星,限制质量的白矮星可能存在。我们表明,高度磁化或修改的爱因斯坦引力诱导的白矮星的质量可能显着超钱德拉塞卡,并且此类白矮星可能完全具有不同的质量极限。另一方面,Ia型超新星(SNeIa)是解开宇宙演化历史的关键,被认为是在质量接近克拉塞卡极限的白矮星中触发的。然而,对几个特殊的、过亮和欠亮的SNeIa的观测表明,爆炸的质量与这个极限有很大的不同。我们认为,爆炸的超拉塞卡极限质量的白矮星的结果,在过度发光的SNeIa。我们得到这个启示,首先考虑简单的,球形的,牛顿的白矮星与恒定的磁场。然后,我们放松牛顿假设,考虑变化的领域,但得到类似的结果。最后,我们考虑了一个全尺度的广义相对论磁流体动力学描述的白矮星允许他们的自洽离开从一个球体到椭球。随后,我们还探讨了修改后的爱因斯坦引力的影响。我们的发现质疑的唯一性的Ekrasekhar极限。它进一步论证了可能的第二个标准蜡烛,这有许多深远的影响。
2015-09-30 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Weak-field limit of $f(R)$ gravity to unify peculiar white dwarfs
近几年来,亚白矮星和超白矮星极限质量(英语:sub-brackekhar limiting mass,缩写为白矮星)的概念,分别是产生欠亮和过亮Ia型超新星的潜在候选者,一直是科学界的主要兴趣。虽然研究人员已经提出了不同的模型来解释这些奇特的物体,修改后的爱因斯坦引力理论,特别是$f(R)$引力与$R$是标量曲率,似乎是最好的选择之一,以解释这两个制度的这些奇特的WD。它已经表明,考虑高阶修正的Starobinsky模型与两个参数,子和超的Erasekhar祖WD的结构可以自洽地解释。众所周知,WD可以被认为是牛顿物体,因为它们的尺寸很大。本文导出了$f(R)$引力场的弱场极限,它是对泊松方程的高阶修正。后来,我们使用这个方程,以获得结构的子和超超的Ekrasekhar极限质量WD在不同的中心密度,仅纳入一个模型参数。
2022-01-28 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Anisotropic magnetized white dwarfs: Unifying under- and over-luminous peculiar and standard type Ia supernovae
自从观测到奇异的超亮Ia型超新星以来,探索经典的超亮Ia型超新星质量极限(CML)的可能性就成为现代天体物理学中一个紧迫的研究领域。自2003年首次发现以来,已经发现了十几种奇特的过亮SNeIa,但其潜在祖先的真实性质仍存在争议。此外,也有发光不足的SNeIa,其祖细胞质量似乎远低于CML(亚细胞)。这些观察结果让人质疑CML的神圣性。我们最近在论文I中已经表明,强磁场的存在、致密物质的各向异性以及磁场本身的方向对中子星和夸克星的性质有着显著的影响。在这里,我们研究了白矮星的这些效应,这表明它们的性质也受到了严重的影响。最重要的是,我们得到了各种各样的质量半径关系的白矮星,其中包括次超拉塞卡质量限制。这就促使人们在使用与SNeIa相关的白矮星作为标准烛光时要谨慎。
2021-12-07 astro-ph.HE
J0526+5934: a peculiar ultra-short period double white dwarf
本研究结合光学光谱、时序测光与低质量白矮星演化模型,证明J0526+5934的可见主星更可能是极低质量白矮星,并确认其为已知第五个超短周期分离双白矮星。
2024-02-06 astro-ph.HE astro-ph.SR
One possible solution of peculiar type Ia supernovae explosions caused by a charged white dwarf
最近的天体物理观测揭示了一些超亮Ia型超新星的存在。对这种奇特现象的一种自然解释是,这种超新星的前身必须是一颗质量非常超克拉塞卡的白矮星。沿着这条线,在本文中,我们提出了一个可能的机制来解释这一现象的基础上充电白矮星。特别地,通过选择合适的新变量和代表性的电荷分布,获得了解析解。对稳定性问题也进行了讨论,值得注意的是,带电白矮星位形是动态稳定的。此外,我们还研究了广义相对论效应,发现当带电白矮星的质量小于约$3M_\odot$时,广义相对论效应可以忽略不计。
2014-05-20 astro-ph.HE gr-qc
Prospects for the Observation of Continuous Gravitational Waves from Deformed Fast-spinning White Dwarfs
本文通过物质吸积和磁性形变机制分析快速自转白矮星的引力波发射,发现六颗白矮星可能成为 BBO 和 DECIGO 的引力波源,但 LISA 和 TianQin 探测器难以探测到。
2024-05-03 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Tidal Disruptions of White Dwarfs from Ultra-Close Encounters with Intermediate Mass Spinning Black Holes
我们提出的数值相对论结果的潮汐破裂的白矮星从超近距离遇到一个旋转,中等质量的黑洞。这些遭遇需要对引力作完全的广义相对论处理。我们发现,碎片的破裂过程和迅速吸积强烈依赖于黑洞自旋的大小和方向。然而,黑洞的晚期吸积遵循相同的衰变,$\dot{M}$ ~ t^{-5/3},这是根据牛顿引力破坏研究估计的。我们计算光谱的磁盘形成的回退材料使用一个超薄磁盘模型。圆盘光谱在软X射线中达到峰值,并在破坏后维持爱丁顿光度1-3年。对于任意的黑洞自旋取向,被破坏的材料被散射远离轨道平面的相对论框架拖曳,这往往会导致遮蔽的内部后备磁盘的流出碎片。对于银河系中等质量的黑洞,破裂事件也产生了特征频率为~3.2 Hz、应变振幅为~10^{-18}的引力辐射爆发。认为超近距离干扰的乐观率与ROSAT全天调查中没有发现任何来源一致。未来的任务,如宽视场X射线望远镜(WFXT),可以观察到几十个事件。
2012-01-20 astro-ph.HE gr-qc
Tidal encounters of close white dwarf binaries with spinning black holes
Indian Institute of Technology Kanpur(坎普尔印度理工学院);Indian Institute of Astrophysics(印度天体物理研究所)
研究密近白矮星双星与自转黑洞的潮汐相遇,发现黑洞自转显著影响双星潮汐动力学,回落率受初始倾角影响并可能呈现三峰结构。
2026-09-29 astro-ph.HE gr-qc
On the origin of the peculiar cataclysmic variable AE Aquarii
宝瓶座AE是一个包含红矮星和磁化白矮星的近距离双星系统,自转周期为33秒。白矮星的短自旋周期是由系统各组成部分在前一个纪元中的强烈质量交换引起的。我们发现,一个高速率的磁盘吸积到白矮星表面导致临时屏蔽其磁场和自旋的白矮星到目前的自旋周期。白矮星到喷射状态的转变发生在自旋上升时期的最后阶段,在它的磁场由于扩散而从吸积的等离子体中出现之后。在这个场景的框架中,AE Aqr代表了北极星进化链中缺失的一环,而白矮星类似于一颗回收的脉冲星。
2014-05-09 astro-ph.HE
The CO White Dwarf + Intermediate Mass/Massive Star Binary Evolution: Possible Merger Origins for Peculiar Type Ia and II Supernovae
双星恒星演化是引发超新星等瞬变事件的重要途径。虽然双星的共同包层(CE)、CE的结果和CE阶段SN爆炸的条件都不确定,但有人认为CE阶段可以触发SN爆炸。在这项工作中,我们探索的形成和演化路线的碳/氧(CO)WD的二进制为了调查合并的CO WD和核心的非简并恒星在CE阶段作为可能的起源SNe下的核心合并爆炸(CMD)的情况下,考虑几个二进制物理模型。CO WD +中等质量正常(非简并和富氢)恒星双星的演化导致CE阶段的合并仍然可能触发Ia型SNe(SNe Ia)在不同的模型下与星周物质的相互作用。与其他CE合并事件相比,CE阶段内CO WD与He(非简并和富氦)恒星核心之间的合并是罕见的。这两个通道可能会产生特殊的超新星Ia,如过亮/超钱德拉塞卡质量超新星Ia,因为它们中的某些部分具有组合的核心质量$\geq2M_\odot$。在CO WD +大质量恒星($\geq8M_\odot$)CE事件通道中,我们发现CO WD与大质量恒星He核的合并速率为(0.85 - 12.18)$\times10^{-5}{M_\odot}^{-1}$,可能引发类似SN 2006 gy的II型超亮超新星,其延迟时间在34 - 120 Myr之间。我们基于CMD模型的结果与奇异SNe的观测结果是一致的。
2021-07-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
Gravitational wave in f(R) gravity: possible signature of sub- and super-Chandrasekhar limiting mass white dwarfs
在通过对Ia型超新星光度的观测预测了许多次和超亚克拉塞卡(至少有十几个后者)限制质量的白矮星之后,研究人员提出了各种模型来分别解释这两类白矮星。我们在前面已经指出,这两类特殊的白矮星,以及规则的白矮星,都可以用单一形式的f(R)引力来解释,它的影响只在高密度区域才显著,在低密度区域几乎消失。然而,由于没有直接探测到这样的白矮星,很难从修正的引力理论中挑出一个特定的理论。讨论了在引力波天文学中直接探测这类白矮星的可能性。众所周知,在f(R)引力中,存在两个以上的偏振模式。我们估计的振幅的所有相关模式的特殊以及定期白矮星。我们进一步讨论了通过未来的引力波探测器,如LISA,ALIA,DECIGO,BBO或爱因斯坦望远镜探测它们的可能性,从而限制或排除各种修改的引力理论。这种探索将理论与通过f(R)引力中的引力波可能的观测联系起来。
2021-01-18 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
The Peculiar Evolutionary History of IGR J17480-2446 in Terzan 5
球状星团Terzan 5中的低质量X射线双星IGR J17480-2446拥有一颗11 Hz吸积脉冲星。这是第一个在一个球状星团中发现的天体,其中脉冲星以如此低的速度旋转。吸积脉冲星是异常的,因为它的特性与银河系LMXB中其他五个已知的缓慢吸积脉冲星非常不同。11 Hz脉冲星的许多特征与吸积毫秒脉冲星非常相似,以>100 Hz的频率旋转。了解这种异常是有价值的,因为IGR J17480-2446可能是迄今为止发现的唯一一颗正在成为吸积毫秒脉冲星的吸积脉冲星。首先,我们验证了中子星(NS)在IGR J17480-2446确实是旋转了仔细分析X射线数据与相干定时技术,占定时噪声的存在。然后,我们研究了目前的洛希瓣溢出时代和前两个自旋下降的时代占主导地位的磁偶极子辐射和恒星风吸积。我们发现IGR J17480-2446很可能是一颗轻度再循环的脉冲星,并认为它在最近的一段时间内开始了一个自旋上升阶段,持续时间不到10^7年。我们还发现,当考虑新生NS的典型参数时,双星的总年龄令人惊讶地低(<10^8年),并提出不同的方案来解释这种异常。
2012-05-06 astro-ph.HE
Surface and core detonations in rotating white dwarfs
利用三维流体动力学模拟方法研究了旋转白矮星质量为$\simeq 1 M_{\odot}$的双爆轰机制的可行性。假设是刚性旋转,旋转速度被取得足够高,以至于白矮星的初始球形几何形状被显著扭曲。与球对称模型不同的是,我们发现当氦气点火远离旋转轴时,爆轰波阵面在点火点的对极处呈螺旋收敛。尽管如此,碳核的爆炸仍然是最有可能的结果。核心的爆炸会引起强烈的爆炸,符合Ia型超新星的许多基本观测限制。我们的结论是,双爆轰机制也工作时,白矮星是快速旋转。这证实了亚克拉塞卡质量模型,也许还有一些双简并模型(那些在合并时刻有一些氦燃料的模型),作为产生Ia型超新星事件的吸引人的渠道。
2018-01-31 astro-ph.HE
General Relativistic White Dwarfs and Their Astrophysical Implications
我们考虑应用广义相对论性均匀旋转的白矮星的几个天体物理现象有关的自旋和自旋的时代和延迟Ia型超新星爆炸的超-Bracrasekhar白矮星,在那里我们估计的“自旋”的寿命由于磁偶极子制动。此外,我们还描述了软伽马重复星和异常X射线脉冲星的物理性质,它们是大质量快速旋转的高磁化白矮星。特别地,我们考虑了一个所谓的低磁场磁星SGR 0418+5729作为一个大质量的快速旋转的高磁化白矮星,并给出了边界的质量,半径,转动惯量,和磁场通过要求广义相对论均匀旋转的配置是稳定的。
2014-12-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
Numerical-relativity simulation for tidal disruption of white dwarfs by a supermassive black hole
本文在全广义相对论框架下数值模拟了超大质量黑洞对白矮星的潮汐撕裂,证实典型白矮星在特定质量黑洞的临界束缚轨道附近会被撕裂。
2023-04-03 astro-ph.HE gr-qc
The outburst of a 60 min AM CVn reveals peculiar color evolution: implications for outbursts in long period double white dwarfs
我们报告的多波长观测在静止和第一次检测到的爆发~60分钟的轨道周期AM CVn SDSS J113732+405458。利用X射线和紫外线观测,我们确定了事件持续时间的上限约为一年。爆发的幅度非常小,r约为1级,g约为0.5级。我们还研究了SDSS J113732+405458和其他长周期AM CVns在爆发中的颜色变化,并确定了颜色-星等图上的一个轨道,该轨道与盘不稳定性模型的预测不兼容,这表明长周期AM CVns中的一些爆发是由增强的质量传递引起的。据我们所知,这些是对AM CVns颜色演变的首次研究。在静止期间,我们测量了SDSS J113732+405458在0.5-10 keV波段的~ 3E 29 erg/s的X射线光度。这表明一个非常低的吸积率,在协议的磁盘不稳定性模型的长周期系统。然而,这样的模型预测稳定的磁盘在相当长的时期。该系统爆发的发现,以及与长周期系统SDSS J 080710 +485259的相似性,表明这些增强的质量传递事件可能在长周期AM CVns中更常见。需要更大的样本来凭经验确定在什么时期(如果有的话),磁盘不稳定性完全停止运作。最后,我们确定了一个红外过量的静止光谱归因于捐助者。这使得SDSS J113732+405458成为第二个直接检测到供体的AM CVn。
2021-07-23 astro-ph.HE astro-ph.SR
Exploring a missing link between peculiar, sub- and super-Chandrasekhar type Ia supernovae by modifying Einstein's gravity
对几个特殊的、亮度不足和过亮的Ia型超新星(SNeIa)的观测表明,爆炸质量与克拉塞卡极限有很大的不同。我们在文献中首次探索了爱因斯坦在白矮星中的重力修正,这表明,根据为当前表示目的而选择的(依赖于密度的)修正重力参数$α$,白矮星的极限质量可能是显着的亚钱德拉塞卡和超级钱德拉塞卡。因此,这统一了明显不相交的SNeIa类,建立了修正的爱因斯坦引力在白矮星中的重要性。我们的发现质疑了爱因斯坦引力理论的全局有效性和拉塞卡极限的唯一性。
2016-03-01 astro-ph.HE gr-qc
The merger of binary white dwarf-neutron stars: Simulations in full general relativity
利用广义相对论方法对白矮星-中子星双星系统的旋进和并合过程进行了数值模拟。最初的双星是在一个圆形轨道在罗氏临界分离。我们的目标是确定这些系统的最终命运。我们专注于二进制的总质量超过最大质量(Mmax)的冷,简并状态方程可以支持对引力坍缩。时间和长度尺度跨越许多数量级,使得完全广义相对论流体动力学(GRHD)模拟计算上是不允许的。出于这个原因,我们将WD建模为“伪白矮星“(pWD),如我们的二元WDNS正面碰撞研究[PRD 83:064002,2011]。我们的GRHD模拟的pWDNS系统与0.98太阳质量的WD和1.4太阳质量的NS显示,合并残留物是一个旋转的索恩Zytkow的对象(TZlO)包围的一个巨大的磁盘。最后的总静止质量超过了Mmax,但残骸不会立即坍缩。为了评估物体在冷却后是否会最终坍缩,我们引入了辐射热冷却。我们首先将我们的冷却算法应用于WDNS迎面碰撞中形成的TZlO,并表明这些物体在冷却时间尺度上坍缩并形成黑洞,正如预期的那样。然而,当我们冷却在圆形轨道WDNS双星合并中形成的旋转TZ 10时,残余物不会坍缩,这表明差分旋转支持足以防止坍缩。鉴于最终总质量超过Mmax,磁场和/或粘性可能会重新分配角动量,并最终导致延迟坍缩为BH。我们推断,现实的大质量WDNS双星的合并可能会导致形成旋转的TZ 10,经历延迟崩溃。
2012-01-13 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Degeneracy between mass and peculiar acceleration for the double white dwarfs in the LISA band
质量和距离是引力波天文学测量的基本量。然而,最近的研究表明,由于GW源的加速度,测量可能会有偏差。在这里,我们开发了一种分析方法来量化这样的偏见引起的第三对双白矮星(DWD),因为DWD是最常见的GW源在毫赫兹波段。我们表明,在一个大的参数空间的质量退化的特有的加速度,使我们只能从波形检索质量${\cal M}(1+Γ)^{3/5}$,其中${\cal M}$是真正的啁啾质量的DWD和$Γ$是一个无量纲的因素成比例的特有的加速度。基于我们的分析方法,我们进行了模拟观测DWDs的激光干涉仪空间天线(LISA)。我们发现,在约$9\%$的情况下,测量的啁啾质量是有偏的,由于存在一个三级的$(5-30)\%$。在大约12个DWD中发现了更极端的情况,它们可能被错误地归类为双中子星,双黑洞,经历质量转移的DWD,甚至包含低质量间隙物体和原始黑洞的双星。质量的偏差也影响了距离的测量,导致在$1$ kpc的日心距离内以及超过$100$ kpc的DWD密度似乎过高。我们的研究结果强调了模拟GW源的天体物理环境以检索其正确的物理参数的必要性。
2020-11-30 astro-ph.HE gr-qc
New mass limit for white dwarfs: super-Chandrasekhar type Ia supernova as a new standard candle
Ia型超新星是由质量接近克拉塞卡极限的白矮星爆炸而产生的,它对理解宇宙的膨胀率起着关键作用。然而,最近对几颗奇特的Ia型超新星的观测表明,它的前身质量明显是超克拉塞卡。我们表明,强磁化的白矮星不仅可以显着违反钱德拉塞卡质量极限,而且还表现出不同的质量极限。我们从基础水平确定了白矮星的类属质量极限为2.58太阳质量。这解释了超亮的奇特Ia型超新星的起源。我们的发现进一步论证了可能存在的第二标准烛光,这具有许多深远的影响,包括可能重新考虑宇宙的膨胀历史。
2013-01-25 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
A strange dwarf scenario for the formation of the peculiar double white dwarf binary SDSS J125733.63+542850.5
哈勃空间望远镜对双白矮星双星SDSS J125733.63 $+$ 542850.5的观测表明,大质量的白矮星具有表面重力对数$g_1\sim8.7$(意味着质量为$M_1\sim1.06~{\rm M_\odot}$)和有效温度$T_1\sim13000$ K,而小质量的白矮星($M_2<0.24$ { \rm M $_\odot$ })的有效温度为$T_2\sim6400K$ .因此,大质量和低质量的WD分别具有冷却年龄$τ_1\sim1$ { \rm Gyr}和$τ_2\geq5$ { \rm Gyr}。这与传统的二元进化理论相矛盾。在这封信中,我们提出了一个奇怪的矮场景来解释这个双WD双星的形成。我们假设大质量WD是一个奇怪的矮起源于一个$\sim1.1$ M $_\odot$ WD,经历了吸积和自旋下降过程的相变。它的高有效温度可能来自相变过程中的加热过程。我们的模拟结果表明,SDSS J125733.63 $+$ 542850.5的前身星可能是一个双星系统,由一颗$0.65~\rm M_{\odot}$ WD和一颗$1.5~\rm M_{\odot}$主序星组成,轨道为1.492天。特别是,第二颗恒星(即,低质量WD的祖先)可能具有超低金属量的$Z=0.0001$。
2018-05-06 astro-ph.HE
Significantly super-Chandrasekhar limiting mass white dwarfs and their consequences
自2012年以来,我们已经提出了一个新的想法,表明高度磁化或修改爱因斯坦引力诱导的白矮星的质量可能是具有不同质量极限的显着超磁吸塞卡。这一发现有几个重要的结果,包括解释奇特的,过亮的Ia型超新星,软伽马射线中继器和异常的X射线双星,而不会引起异常强大的,但未观察到的磁场。它进一步论证了可能的第二标准蜡烛。基于更简单的计算,这些白矮星的亮度也比它们的标准对应部分(低磁场)低得多。这一发现开创了一个新的研究领域.
2016-11-01 astro-ph.HE astro-ph.SR
R-process nucleosynthesis from magnetar giant flares in neutron star--white dwarf mergers: A unified picture for peculiar long gamma-ray bursts
Guangxi University of Science and Technology(广西科技大学);Nanchang University(南昌大学);Xiangtan University(湘潭大学);Hunan University of Science and Technology(湖南科技大学)
研究奇特长伽马射线暴起源,基于中子星-白矮星合并及磁星巨型耀斑,提出统一图景。通过超吸积放大磁场触发耀斑,解释瞬时发射各阶段,火球冲击地壳合成重元素解决r过程亏损,还能解释千新星及X射线平台,提供自洽框架。
2026-07-28 astro-ph.HE
Peculiar Spectral Evolution of the Type I Supernova 2019eix: A Possible Double Detonation from a Helium Shell on a Sub-Chandrasekhar-mass White Dwarf
本文通过测光与光谱观测及 TARDIS 辐射转移建模,发现 SN 2019eix 在峰值后呈现与亚钱德拉塞卡质量白矮星氦壳双爆轰模型一致的特殊光谱特征,为 Ia 型超新星双爆轰起源提供了新证据。
2023-05-12 astro-ph.HE astro-ph.SR
Partial tidal disruption of White Dwarfs in off-equatorial orbits around Kerr black holes
Indian Institute of Technology Kanpur(坎普尔印度理工学院)
研究了Kerr黑洞非赤道轨道上白矮星部分潮汐破坏事件的物理特性及观测特征
2025-11-20 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Significantly super-Chandrasekhar mass-limit of white dwarfs in noncommutative geometry
大约在90年前,阿格拉塞卡有了一个惊人的发现,即一旦核聚变反应停止,致密物体白矮星的质量就会有一个极限值。这就是卡拉塞卡质量极限,对于不旋转、不磁化的白矮星来说是$\sim1.4M_\odot$。在接近这个极限质量时,白矮星被认为会以一种称为Ia型超新星的爆炸而点燃,这被认为是一种标准的蜡烛。然而,对几颗过亮、奇特的Ia型超新星的观测表明,克拉塞卡的质量极限要大得多。通过考虑位置和动量变量分量之间的非对易性,从而在量子尺度上测量它们的不确定性,我们证明了白矮星的质量可能是显著的超对称塞卡,从而达到一个新的质量极限$\sim 2.6M_\odot$,解释了一个可能的起源过于奇特的发光Ia型超新星。除了海森堡的不确定原理之外,非对易性的概念已经存在了相当长的一段时间,但是没有任何观测证据。我们的发现为非对易性提供了一个可信的天体物理学证据,为可能存在的第二标准烛光辩护,这具有许多深远的影响。
2021-01-13 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Possible formation of lowly luminous highly magnetized white dwarfs by accretion leading to SGRs/AXPs
我们描绘了一个可能的进化场景,通过这种场景,一个高度磁化的超级白矮星白矮星可以通过吸积到一个通常观察到的磁化白矮星上而形成。这是一个探索性的研究,当在灾难变量(CV)的物理是非常丰富和复杂的。在此基础上,我们还探讨了白矮星脉冲星AR Sco由于吸积和自旋下降的反复发生而获得高自旋和高磁场的可能性。我们发现,强磁场显着降低亮度的高磁化白矮星(B-WD),让他们低于目前的检测极限。这个周期的重复最终会导致B-WD,最近被认为是Ia型超新星过度发光的原因。旋转的B-WD也可能是连续引力辐射和软伽马射线中继器(SGR)和异常X射线源(AXP)的理想来源。SGR/AXP通常被认为是高度磁化的,但尚未被观测证实的中子星。对B-WD进行建模并不需要磁场与基于中子星的模型一样高,但是完整地再现了其他观察到的性质。
2019-08-27 astro-ph.HE astro-ph.SR
Maximum mass of stable magnetized highly super-Chandrasekhar white dwarfs: stable solutions with varying magnetic fields
我们解决的问题,最近提出的显着的超级超级拉塞卡白矮星的稳定性。本文给出了不同磁场分布下超超白矮星白矮星静磁平衡模型的稳定解。这已经通过自洽地包括在广义相对论框架中的磁压梯度和总磁密度的影响而获得。我们估计磁化白矮星的最大稳定质量可能超过3个太阳质量。这对于解释不符合传统的克拉塞卡质量极限的奇特的、过亮的Ia型超新星非常有用。
2014-05-20 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Mixing via Thermocompositional Convection in Hybrid C/O/Ne White Dwarfs
超渐近巨星分支星中的对流过冲被认为是导致具有碳-氧核和氧-氖地幔的混合白矮星形成的原因。随着白矮星冷却,这种核幔结构变得对流不稳定,应该会混合。这种混合以前曾用恒星演化计算研究过,但这些计算得出的近似结果是对流并不影响混合区的温度分布。在这项工作中,我们进行直接的数值模拟的理想化的问题,代表混合白矮星的核幔界面。我们证明,虽然对流区内的结构是有点不同的假设在恒星演化计算,这两种方法产生类似的结果的大小和增长的混合区。这些混合白矮星被认为是各种奇特的热核超新星的祖先。这进一步支持了这样的想法:如果这些混合的白矮星形成,那么它们应该在爆炸时完全混合。这些影响应包括在祖先的演变,以更准确地描述这些事件的签名。
2019-03-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
Formation of the Galactic Millisecond Pulsar Triple System PSR J0337+1715 - a Neutron Star with Two Orbiting White Dwarfs
三重系统中的毫秒脉冲星(PSR J 0337 +1715,最近由Ransom等人发现)是一颗不寻常的中子星,它有两颗绕轨道运行的白矮星。银河系中这样一个系统的存在对恒星天体物理学的理解提出了新的挑战,在密切的多恒星系统的演化,相互作用和质量转移。此外,该系统还首次精确确认了白矮星质量-轨道周期关系的宽轨道系统。在这里,我们提出了一个自洽的,半解析的解决方案,PSR J 0337 +1715的形成。我们的模型限制了系统的特殊速度小于160公里/秒,并带来了新的见解,例如,在一个三重系统,我们发现的证据,在螺旋外两颗恒星的共同信封演变。最后,我们简要讨论了我们的方案与替代模型。
2014-01-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
ZTF 18aaqeasu (SN 2018byg): A Massive Helium-shell Double Detonation on a Sub-Chandrasekhar Mass White Dwarf
氦壳在白矮星上的爆炸被认为是Ia型超新星爆炸的可能触发机制。在这里,我们报告了ZTF 18 aaqeasu(SN 2018 byg/ATLAS 18 pqq),这是一颗奇特的I型超新星,与氦壳双爆相一致。从爆炸开始的上升时间为$\approx 18$天,瞬变达到了$M_R \approx -18.2$等的峰值绝对星等,表现出类似于亚发光SN 1991 bg的Ia型超新星的光变曲线,尽管在爆炸后的一周内亮度异常急剧增加。在峰值光附近拍摄的光谱显示出明显的Si吸收特征,以及由5000 Å的通量蓝向几乎完全的线覆盖产生的异常红色($g-r \approx 2$ mag)。这种行为不同于以前观察到的任何热核瞬变。星云相位光谱采取在$\approx 30$天后,从峰值光揭示的证据,一个热核爆炸事件占主导地位的铁组核合成。我们表明,ZTF 18 aaqeasu的特殊性质是一致的爆炸的大规模($\approx 0.15$ M $_\odot$)氦壳上的一个sub-Bracrasekhar质量($\approx 0.75$ M $_\odot$)白矮星后,包括混合的$\approx 0.2$ M $_\odot$的材料在外部喷出物。这些观测结果提供了一种可能罕见的热核超新星的证据,这种超新星是由大量氦壳的爆炸产生的。
2019-01-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
Multi-Dimensional Radiative Transfer Calculations of Double Detonations of Sub-Chandrasekhar-Mass White Dwarfs
双爆轰Ia型超新星的研究,其中氦壳爆轰触发碳核爆轰在亚克拉塞卡质量的白矮星,在过去的十年中经历了复苏。新的进化方案和对哪些核反应是必不可少的更好理解,使得白矮星的氦壳比几十年前的双爆方案更薄,从而成功地爆炸。在本文中,我们提出了第一套光变曲线和光谱的多维辐射转移计算薄壳双爆轰模型,探讨了一系列的白矮星和氦壳质量。我们发现广泛的协议与观察到的光变曲线和光谱的非奇特的Ia型超新星,从次发光的过发光的亚型,提供证据表明,双爆炸的亚克拉塞卡质量白矮星产生的大部分观察到的Ia型超新星。光谱速度和颜色的一些差异仍然存在,但这些可能会通过未来的计算,包括更准确的初始条件和辐射输运物理达成一致。
2021-08-31 astro-ph.HE astro-ph.SR
The diverse outcomes of binary white dwarf mergers and connections to Galactic LISA sources
University of California, San Diego(加州大学圣地亚哥分校);Carnegie Mellon University(卡内基梅隆大学);Canadian Institute for Theoretical Astrophysics, University of Toronto(多伦多大学加拿大理论天体物理研究所)
LISA将为银河系中的白矮星双星提供关键约束,揭示白矮星双星的长期命运。本文通过COSMIC代码生成模拟目录,总结并探索白矮星并合的不同结果及模型不确定性对速率的影响。
2026-07-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
Rapidly Evolving and Luminous Transients Driven by Newly Born Neutron Stars
我们提供了一个全面的分析,最近发现的泛星1中深调查的一些快速发展和发光瞬变的发射材料的属性。据发现,这些瞬变可能是由一个低质量的非相对论流出,是由一个新诞生的,快速旋转,高度磁化的中子星持续供电。这样的系统可能起源于白矮星的吸积引起的坍缩,或者是中子星-中子星双星的合并。因此,对这些瞬态的观测将有助于约束白矮星和中子星物理和/或搜索和识别合并的引力波信号。
2015-05-13 astro-ph.HE astro-ph.SR
Lense-Thirring frame dragging induced by a fast-rotating white dwarf in a binary pulsar system
短周期偏心双星轨道上的射电双星可以用来研究引力动力学和双星演化。包含PSR J1141 $-$ 6545的双星系统包括一个大质量的白矮星(WD)伴星,它在引力束缚的年轻射电脉冲星之前形成。我们观察到这个脉冲星的轨道倾角的时间演变,我们推断是由牛顿四极矩和Lense-Thirring进动的快速旋转的WD导致的轨道的组合所造成的。Lense-Thirring进动是相对论性坐标系拖曳的一种效应,是广义相对论的一个预言。这一探测结果与WD从脉冲星祖先吸积物质的进化情景相一致,WD的旋转周期为$< 200$秒。
2020-01-30 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
A highly magnetised and rapidly rotating white dwarf as small as the Moon
白矮星是质量小于太阳八倍的恒星演化的最后阶段,和其他恒星一样,经常在双星中发现。如果双星的轨道周期足够短,引力波辐射的能量损失会使轨道收缩,直到两颗白矮星接触并合并。根据组成部分的质量,合并可能导致Ia型超新星或导致大质量白矮星。在后一种情况下,白矮星的残骸预计会被高度磁化,因为在合并过程中会产生强磁发电机,并且由于轨道角动量守恒而快速旋转。在这里,我们报告了对一颗白矮星ZTF J190132.9+145808.7的观测结果,它表现出这些特性,但达到了一个极端:自转周期为6.94分钟,表面磁场范围在600兆高斯到900兆高斯之间,恒星半径约为2,100公里,略大于月球的半径。如此小的半径意味着这颗恒星的质量接近最大白矮星质量,或称rasekhar质量。ZTF J190132.9+145808.7很可能通过Urca过程(钠上电子捕获的中微子发射)冷却,因为它的核心达到了高密度。
2021-07-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
Highly magnetized white dwarfs: implications and current status
在过去的十年左右,我们一直在发展可能存在的高度磁化的白矮星与分析恒星结构模型。虽然最初的目的是解释奇特的过亮Ia型超新星的性质,但后来发现这些磁化恒星具有更广泛的含义,包括白矮星的恒星,软伽马射线重复器和异常X射线恒星,以及引力辐射。特别是,我们已经详细探讨了这些磁化恒星的质量-半径关系,并表明它们可以显着不同,从本质上导致一个新的超的质量极限。最近,我们利用恒星演化程序STARS成功地模拟了磁化主序星的形成和冷却演化。在这里,我们简要地讨论了所有这些发现,并总结了它们在科学界的现状。
2021-10-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
A 5.3-minute-period pulsing white dwarf in a binary detected from radio to X-rays
本研究发现了首个与AR Sco同类的双星白矮星脉冲星J1912-4410,其脉冲周期为5.30分钟,轨道周期4.03小时,确立了双星白矮星脉冲星的天体类别,为相关形成模型提供了观测支持。
2023-06-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
The origin of hypervelocity white dwarfs in the merger-disruption of He-CO white dwarfs
通过三维流体动力学模拟,本文提出两颗HeCO白矮星并合引发部分瓦解与双爆轰,可抛射出约2000 km/s的HVWD,并解释其观测性质。
2025-10-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
Stability criterion for white dwarfs in Palatini $f(R)$ gravity
最近对几颗特殊的过亮和欠亮Ia型超新星的观测表明存在超和次超亮白矮星白矮星,从而推断出违反克拉塞卡质量极限的间接证据。在试图解释这些现象的广义相对论扩展的背景下,我们研究这些对象在Palatini $f(R)$重力。在给定的引力理论下,我们得到了白矮星的超、亚亚-拉塞卡极限质量和动力学不稳定性判据。我们进一步证明了传统的正性条件$\partial{M}/\partial{ρ_\text{c}}>0$与$M$是WD的质量与中心密度$ρ_\text{c}$,也是一个有效的标准,稳定的Palatini重力。
2021-12-24 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
A Link Between White Dwarf Pulsars and Polars: Multiwavelength Observations of the 9.36-Minute Period Variable Gaia22ayj
本文通过多波段观测发现Gaia22ayj兼具白矮星脉冲星的快速自转减速特征和极星的吸积特征,是连接两类磁性白矮星双星的关键过渡天体。
2025-01-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
Gravitational Wave Emission by Accretion of Matter and Magnetic Deformation in Fast Rotating White Dwarfs
本文探讨了快速旋转磁化白矮星通过物质吸积和磁形变产生引力波的两种机制,估算了三个联星系统及SGRs/AXPs的引力波振幅与光度,发现特定吸积质量或磁场条件下可被BBO和DECIGO探测器观测到。
2021-10-01 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Properties of white dwarf in the binary system AR Scorpii and its observed features
天蝎座AR双星系统拥有一颗M型主序星,它围绕着银河系中的一颗磁性白矮星运行。从天蝎座AR观测到的无线电、光学和X射线波段的宽带非热发射表明,白矮星的自旋频率以及系统的自旋-轨道拍频都有很强的调制。因此,天蝎座AR也被称为白矮星脉冲星,其中快速旋转的白矮星在宽带非热辐射中起着非常关键的作用。对AR Scorpii观察到的特征的几种解释出现在文献中,但没有明确的结论。本文研究了天蝎座AR双星系统中与白矮星相关的一些重要物理性质如自旋下降功率、表面磁场、状态方程、温度和引力等与其观测特征之间的联系。我们探讨了白矮星表面磁场对该双星系统不存在大量吸积的可能影响,并讨论了磁形变机制引起的引力波发射。
2021-03-22 astro-ph.HE
Possible Contribution of Magnetized White Dwarf Binaries to Type Ia Supernova Populations
具有强磁场的吸积白矮星(WD)向Ia型超新星(SN Ia)的演化可能不同于经典的单简并(SD)通道。在本文中,我们进行二进制人口合成(BPS)模拟的SD通道与主序列(MS)的同伴,包括强磁化WD吸积。在这样的系统的分数是$\sim 15$ %的合理假设下,得到的延迟时间分布(DTD)大致遵循$t^{-1}$幂律分布。在(WD/MS)SD通道内,估计来自高磁化WD的贡献与来自经典的非磁化WD通道的贡献相当。SD通道对SNe Ia的贡献在整个SNe Ia群体中可以是至少$\sim 30$ %。我们认为,从高度磁化WD系统产生的超新星Ia不会共享预期的经典SD通道的观测特性;对于每一个(潜在的奇特)SN观测与SD通道,我们预计在正常类的“隐藏”SD人口的可比数量。
2019-10-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
The runaway velocity of the white dwarf companion in the double detonation scenario of supernovae
本研究考虑双爆轰情景中超新星抛射物有限速度,发现幸存白矮星逃逸速度比爆炸前轨道速度低8-11%,需更大初始质量,此类双星罕见,还支持该情景主要产生特殊Ia型超新星。
2024-01-23 astro-ph.HE astro-ph.SR
Gravitational waves associated with the r-mode instability from neutron star-white dwarf mergers
本文研究白矮星质量≳1M⊙的中子星-白矮星并合中吸积中子星的r模不稳定性产生的强引力波辐射,指出其强度远超中等或低质量X射线双星情形,并可能伴随长伽马射线暴、快速蓝色光学暂现源和快速射电暴等电磁辐射。
2024-10-04 astro-ph.HE
Effects of modified gravity on microscopic properties and cooling timescale of white dwarfs
本研究首次探讨修正引力(以Ricci-based引力为例)对白矮星微观性质与冷却的影响,发现大质量白矮星冷却更快,或可解释其观测稀少及超钱德拉塞卡白矮星未被直接探测的现象。
2024-01-26 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc