Short gamma-ray bursts from dynamically-assembled compact binaries in globular clusters: pathways, rates, hydrodynamics and cosmological setting
我们提出了一个详细的评估的动力学途径,导致合并的紧凑对象在球状星团(GC)和短伽马射线暴(SGRB)的生产。我们认为原始的二进制,动态形成的二进制(通过潮汐两体和三体交换相互作用)和紧凑的对象(WD/NS/BH)的直接影响。我们表明,如果原始的二进制部分是小的,密切接触占主导地位的生产率合并紧凑的系统。我们发现,这两个占主导地位的渠道是相互作用的领域NS与动态形成的双星,两个机构遇到。然后,我们估计的红移分布和宿主星系的人口统计SGRB的祖先,并发现GC可以提供一个显着的贡献,整体观察到的速率。我们已经进行了流体动力学模拟与WD/NS/BH的近距离恒星相遇的演变,并表明,在占一个典型的SGRB的能量预算没有问题。每一次相遇的细节都是可变的,并导致有趣的多样性:相遇的特征取决于碰撞参量,与合并的情况相反;致密恒星本身的性质可以产生非常不同的结果;其中物质在稍后的时间落回到中心物体上的潮汐尾的存在是这些计算的鲁棒特征,所涉及的质量大于二元合并。因此,在这种情况下,一般可以解释能量释放的即时事件,以及许多动力学时间尺度之后的活动(删节)。
2010-07-26 astro-ph.HE
Search for Intermittent X-ray Pulsations from Neutron Stars in Low Mass X-ray Binaries
本文介绍了我们对13颗低质量X射线双星(LMXB)进行的广泛的双星轨道运动校正脉动搜索的结果。这些选定的来源表现出爆发振荡的X射线频率范围从45至1122赫兹,并有一个双轨道周期从2.1至18.9小时不等。我们首先通过搜索这些源的所有档案罗西X射线定时探测器(RXTE)数据来确定包含爆发振荡频率周围的弱脉动的事件。然后,我们对这些脉动事件进行多普勒校正,以消除双星轨道运动的拖尾效应,并在第二阶段搜索恢复的脉动。在这里,我们报告了75个脉动事件,其中包含弱但连贯的脉动周围的爆发振荡频率。此外,我们报告了八个新的插曲,显示相对较强的脉动在双轨道运动校正数据。
2021-02-05 astro-ph.HE
Probing X-ray burst -- accretion disk interaction in low mass X-ray binaries through kilohertz quasiperiodic oscillations
I型X射线爆发的强辐射通量与中子星周围的吸积流相互作用。高频准周期振荡(kHz QPO),在几十个引力半径的轨道频率匹配的频率观察,提供了一个独特的探测盘最里面的区域。在本文中,我们跟踪低kHz QPO,响应于I型X射线爆发,在两个原型QPO源,即4U 1636-536和4U 1608-522,所观察到的罗西X射线定时探测器的正比计数器阵列。我们已经选择了一个样本的15个突发的kHz QPO频率可以跟踪的时间尺度与突发的持续时间(几十秒)。我们发现的证据表明,QPO的影响超过200秒,在一个非常长的爆发和100秒,在其他两个(虽然在一个不太重要的水平),而爆发的排放已经衰减到一个水平,将使预爆发QPO被检测到。另一方面,对于大多数我们的突发kHz QPO样本,我们表明,一旦检测到的QPO的统计允许,在最好的情况下,我们能够设置一个上限为20秒的恢复时间的QPO。这种行为的多样性与爆发峰值亮度的差异无关。我们讨论了这些结果的框架内,最近的发现,吸积到中子星可能会加强在I型X射线爆发。随后的磁盘耗尽可以解释QPO的消失约100秒,可能在两个事件中观察到。然而,必须援引其他设想来解释从大多数突发中推断出的恢复时间短的原因。显然,I型X射线爆发的快速计时和光谱信息的组合在中子星周围的内部吸积流动力学的研究中具有巨大的潜力。
2014-08-20 astro-ph.HE
Expectations for Fast Radio Bursts in Neutron Star-Massive Star binaries
本文探索重复快速射电暴起源于中子星-大质量伴星双星系统的情景,通过分析宿主星系、双星形成率及DM/RM演化,提出持续射电辐射可能源于双星内激波,为未来FRB观测提供理论框架。
2023-03-29 astro-ph.HE
Short gamma-ray bursts: evidence for an origin in globular clusters?
我们比较了观测到的短伽马射线暴从其宿主星系的空间偏移与它们的预测分布,假设它们起源于双中子星双星,形成从场星。我们发现,对于大多数的爆发,这个模型是足以解释所观察到的偏移,虽然有一个趋势,对更大的偏移比预测。其中一个爆发,GRB 060502B,有一个明显异常的偏移。我们讨论了可能的原因,包括宿主星系的错误识别,大的偏移,并建议一些最大的偏移爆发可能起源于合并的双中子星双星动态形成的核心球状星团。
2011-10-19 astro-ph.HE
Implications for the origin of short gamma-ray bursts from their observed positions around their host galaxies
我们提出了观察到的短持续时间的伽马射线暴(SGRB)从他们假定的宿主星系的偏移量,并将它们与合并紧凑型物体双星的预期分布进行比较,给出了观测到的主机属性。我们发现,除了一个突发在我们的样本中的偏移量是一致的,与此模型。对于大质量椭圆主星系爆发的情况,主星系晕的圆周速度超过了几乎所有紧凑型双星的出生速度。因此,椭圆星系的预测偏移分布的范围在很大程度上取决于它们的空间范围。相反,对于螺旋主机的星系旋转速度小于典型的二元出生速度和预测的爆发偏移分布比星系更广泛。其中一个SGRB,060502B,显然有一个大的径向偏移,这与合并中的银河系致密双星的起源不一致。虽然这是似是而非的主机GRB 060502 B是错误的识别,我们的研究结果表明,大的偏移量是兼容的情况下,至少有百分之几的SGRB是由合并的紧凑型双星动态形成的球状星团。
2011-01-05 astro-ph.HE
Detecting Gravitational Wave Bursts From Stellar-Mass Binaries in the Milli-hertz Band
UCLA(加州大学洛杉矶分校)
本文研究在毫赫兹波段探测恒星质量双星引力波爆发的可能性,评估其数量及对理解双星形成通道和银河系恒星形成历史的意义。
2026-05-27 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
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
Ultra wide black-hole - neutron star binaries as a possible source for gravitational waves and short gamma ray bursts
LIGO/Virgo/KARGA合作的第三次观测报告了几个中子星-黑洞(NSBH)合并事件。虽然NSBH合并还没有得到广泛的理论关注,但它们可能具有以短伽马射线暴形式存在的有希望的电磁特征。在这里,我们表明,NSBH动力学合并可以自然地形成从超宽双星领域。在这些超宽系统中,与星系中其他邻居的飞越引力相互作用可能导致高偏心率,从而驱动双星合并。结果表明,对于椭圆星系(旋涡星系),这一过程可以导致$\sim 10$ ~Gpc $^{-3}$ ~yr $^{-1}$($\sim 5$ ~Gpc $^{-3}$ ~yr $^{-1}$)量级的合并速率.这条通道预示了主星系的速度色散越大合并率越高,延迟时间分布比均匀分布浅,但比$1/t$陡,BH/NS质量比越小合并率越高。
2022-05-30 astro-ph.HE astro-ph.SR
Relationship Between the Kinetic Power and Bolometric Luminosity of Jets: limitation from black hole X-ray binaries, active galactic nuclei, and gamma-ray bursts
喷流的动力学功率$P_{\rm jet}$和内禀热光度$L_{\rm jet}$之间的相关性可以揭示各种黑洞系统中的喷流物理。基于Nemmen等人(2012)的最新工作,我们重新研究了这种相关性与硬/静态黑洞X射线双星(BXB)和低光度活动星系核(LLAGN)的其他来源。新样本包括来自7个BXB和20个LLAGN的29组数据,其中$P_{\rm jet}$和$L_{\rm jet}$来自吸积喷流情景下准同时多波段光谱的光谱模拟。与以前的工作相比,光度的范围现在被扩大到超过$20$十年,即从$10^{31}{\rm erg/s}$到$10^{52}{\rm erg/s}$,这允许更好地约束相关性。一个值得注意的结果是,BXB和LLAGN中的喷流几乎遵循从耀变体和伽马射线暴(GRB)获得的相同$P_{\rm jet} - L_{\rm jet}$相关性。我们推导出的斜率指数分别是全样本的$1.03\pm0.01$、BXB子样本的$0.85\pm0.06$、LLAGN子样本的$0.71\pm0.11$和LLAGN-blazar子样本的$1.01\pm0.05$。单位附近的相关指数表明喷流效率与光度或动能无关。我们的研究结果可能进一步支持类似的物理过程存在于各种黑洞系统的喷流的假设。
2013-12-08 astro-ph.HE
Low latency search for Gravitational waves from BH-NS binaries in coincidence with Short Gamma Ray Bursts
我们提出了一个程序,可用于搜索的引力波从黑洞中子星合并双星,在符合短伽马射线暴。它是基于最近提出的两个半解析拟合,一个再现的质量残余盘周围的黑洞合并后形成的一些二元参数的函数,第二个与中子星的紧凑性,即质量和半径的比率,其潮汐变形。使用Fisher矩阵分析和两个拟合,我们分配一个概率,即发出的引力信号与形成一个吸积盘足够大,以提供所需的能量来驱动一个短的伽马射线暴。该信息可用于低延迟数据分析,以限制与短伽马射线暴重合的引力波信号的参数空间搜索,并获得关于聚结系统的动力学和组件的内部结构的信息。此外,当二进制参数将以高精度测量时,将有可能使用该信息来触发对离轴伽马射线暴余辉的搜索。
2014-02-24 astro-ph.HE gr-qc
Method for detecting highly-eccentric binaries with a gravitational wave burst search
从高偏心双星黑洞(BBH)系统中探测到引力波(GW)可以深入了解它们的动力学和形成过程。到目前为止,所有的LIGO-Virgo BBH探测都是在最初发现时使用准圆形模板进行的。然而,最近的研究发现,其中一些系统与LIGO波段的高偏心率$e_{10 \textrm{Hz}} > 0.1$兼容,可能指向一个具有挑战性的源群。目前使用的低延迟搜索方法与地面GW探测器数据没有很好地装备检测高度偏心源。基于模板的匹配滤波器搜索需要精确的偏心波形模型,这是计算昂贵的。未建模的突发搜索被设计为检测局部过量功率,并且无法识别多个孤立的突发,因为这将源自单个高度偏心的BBH。因此,我们提出了一个基于信号的先验,可以纳入现有的GW突发搜索目标高度偏心BBH。我们的偏心爆发先验是基于Loutrel & Yunes(2017)描述的牛顿爆发模型。作为概念的证明,我们测试我们的方法对模拟数据,并发现,对于中间SNR $\sim3-6$信号使用偏心突发前更有效地定位GW突发相比,一个统一的前。
2021-09-24 astro-ph.HE gr-qc
Effects of Gravitational Wave Radiation of Eccentric Neutron Star-White Dwarf Binaries on the Periodic Activity of Fast Radio Burst Sources
通过考虑引力波辐射的影响,重新讨论了快速射电暴源周期活动的偏心中子星-白矮星双星模型。在该模型中,WD在近星点处充满其Roche瓣,并发生从WD到NS的质量传递。吸积的物质可以破碎,并到达NS的episodically,导致通过曲率辐射的多个爆发。因此,由于角动量守恒,WD可能被踢走。为了启动下一次传质,WD必须通过GW辐射重新填充其罗氏波瓣。在这种情况下,周期性活动是否能够出现取决于三个时间尺度,即,轨道周期$P_{\rm orb}$、待再填充的罗氏瓣的时标$T_{\rm GW}$以及对应于每个质量传递过程的所有情节事件的时间跨度$T_{\rm frag}$。只有当两个条件$T_{\rm GW} \gtrsim P_{\rm orb}$和$T_{\rm frag} < P_{\rm orb}$都满足时,周期性活动才会显现出来,周期应该等于$P_{\rm orb}$。在这种精神下,周期性活动更有可能出现相对较长的时间($P_{\rm orb} \gtrsim$几天)。因此,FRB 180916和121102是被声称表现出周期性活动的仅有的两个源,它们都对应于相对较长的周期是合理的。
2022-03-12 astro-ph.HE
Slingshot on compact binaries in the nuclear region of galaxies as the origin of large offset gamma-ray bursts
Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas(巴西物理研究中心);Universidade Federal do Espírito Santo(圣埃斯皮里图联邦大学)
本文提出星系核区致密双星经引力弹弓效应被弹射,可解释大偏移伽马射线暴的起源,数值模拟显示部分系统在超100千秒差距处并合。
2026-10-02 astro-ph.HE
Lensing of Fast Radio Bursts by Binaries to Probe Compact Dark Matter
一小部分暗物质是由大质量致密晕天体(MACHO)组成的可能性仍然不清楚,特别是在20-100 $M_{\odot}$窗口中。MACHO可以组成双星,它们的合并可以被LIGO探测到,作为引力波事件。另一方面,快射电暴的宇宙学起源也得到了证实。我们调查的可能性,检测快速射电暴(FRB)引力透镜的TSO双星约束其属性。由于透镜效应事件可能产生多个图像,因此二进制透镜效应可能导致多峰FRB。这些图像之间的角间距大致为$10^{-3}$ mas,其太小而无法分辨。不同图像之间的典型时间间隔大约为1毫秒(ms)。不同图像之间的通量比大致从10到$10^3$。根据即将进行的实验每年对$10^4$ FRB的预期检测率,如果MACHO中暗物质的分数为$f\sim0.01$,我们可以预期每年观察到5个多峰FRB,其时间间隔大于1 ms,通量比小于$10^3$。空搜索时间间隔大于1 ms且通量比小于$10^3$的多峰FRB与$10^4$ FRB将MACHO中暗物质的分数$f$约束为$f<0.001$。
2018-01-26 astro-ph.CO astro-ph.HE
From Gamma-Ray Bursts/Hypernovae To Black-Hole Binaries
在这项工作中,我总结了一个模型的二进制恒星演化,涉及C情况下的质量转移,然后由一个共同的信封,剥离了氢从核心的主要恒星的成本收缩的轨道分离,然后,通过潮汐相互作用,旋转起来。然后用这个模型来产生长伽马射线暴/超新星(GRB/HN)爆炸的可能的祖先。当核心带着新提供的角动量坍缩时,它会产生一个被吸积盘包围的克尔黑洞。能量从黑洞(BH)的旋转中通过Blandford-Znajek(BZ)机制提取,为长伽马射线暴和伴随的超新星(超新星类型Ic宽线)提供动力。如果双星在非对称质量损失中幸存下来,它的残余物是一个黑洞双星,当伴星演化并开始将质量转移回黑洞时,它最终可能被观察到软X射线瞬变(SXT)。与样本的质量和轨道周期很好地约束的黑洞双星进行比较。
2013-05-23 astro-ph.HE astro-ph.SR
Diverse Long-Term Variability of Five Candidate High-Mass X-ray Binaries from Swift Burst Alert Telescope Observations
我们提出了一个调查的长期调制X射线光变曲线的五个很少研究的候选人高质量X射线使用雨燕爆发警报望远镜。IGR J14488-5942和AX J1700.2-4220分别在49.6和44天的周期表现出强烈的调制,这被解释为Be恒星系统的轨道周期。对于IGR J14488-5942,Swift X射线望远镜的观测显示了33.4秒的脉动。对于AX J1700.2-4220,以前用XMM发现了54 s脉动。Swift J1816.7-1613表现出复杂的行为。功率谱中最强的峰值出现在接近150天的周期,但这与La Parola等人(2014)确定的118.5天的周期相冲突。AX J1820.5-1434被认为在54天附近表现出调制,但扩展的BAT观测表明调制时间略长于两倍,约为111天。在111天附近,调制的形状似乎有一个长期的变化,这可能解释了明显的差异。X射线脉冲星XTE J1906+090,之前被认为是一个Be恒星系统,从脉冲计时开始,轨道周期约为30天,在功率谱中显示出81和173天的峰值。这些周期的起源尚不清楚,虽然它们可能分别是轨道周期和超轨道周期。对于所有五个来源,长期的可变性,连同轨道和拟议的脉冲周期的组合,表明这些来源包含Be恒星质量捐助者。
2017-08-16 astro-ph.HE
Explosive Common-Envelope Ejection: Implications for Gamma-Ray Bursts and Low-Mass Black-Hole Binaries
我们提出了一个新的机制,在一个大质量的双星,其中的能源是核能,而不是轨道能的共同信封喷射。这可能发生在一个大质量的一次核与一个1-3兆太阳的二次核缓慢合并的过程中,当时一次核已经完成了氦的核心燃烧。我们表明,在最后的合并阶段,从二次富氢的材料可以注入到氦燃烧壳的主要。这导致了一个核失控和氢和氦层的爆炸性喷射,产生了一个包含一颗CO星和一颗低质量伴星的近距离双星。我们认为,这提出了一个可行的方案,以产生短周期的黑洞双星和长时间的伽马射线暴(LGRB)。我们估计,在太阳金属丰度的LGRB率约为1.e-6每年,这意味着这可能占所有LGRB的一个显着的部分,这一比率应该在较低的金属丰度较高。
2010-04-01 astro-ph.HE astro-ph.SR
Detecting gravitational-wave bursts from black hole binaries in the Galactic Center with LISA
本研究针对围绕银河系中心Sgr A*运行的高偏心率恒星质量黑洞双星,提出基于小波分解的无模型LISA引力波暴搜索方法,可有效获取时频特性并以20%误差推断偏心率,为后续贝叶斯推断约束参数空间。
2024-08-19 astro-ph.HE gr-qc
Short Gamma-Ray Bursts and Gravitational-Wave Observations from Eccentric Compact Binaries
致密双星的合并,如中子星双星(BNS)、中子星-黑洞双星(NSBH)和黑洞双星(BBH),被认为是引力波(GW)源和短伽马射线暴(SGRB)理论模型的最佳候选者。基于对SGRB的观测,我们可以推导出这些紧双星的合并率,并研究随机GW背景(SGWBs)或与SGRBs关联的GW的共检测率(GW-SGRBs)。但在此之前,最重要的是从单个GW源获得GW频谱。通常假设GW谱来自圆轨道双星。然而,SGRB与其宿主星系的大空间偏移的观测意味着SGRB的祖先可能是由动力学过程形成的,并将与剩余偏心率合并。轨道偏心率对GW谱有重要影响,进而影响SGWB和GW-SGRB的联合探测率。我们的研究结果表明,从偏心致密双星SGWB的功率谱大大抑制在低频。特别是,来自具有高剩余偏心率的双星的SGWB将难以被检测到(高于$\sim100~\rm Hz$的检测频率)。对于GW-SGRB事件的共同检测率,在$e_{\rm r}$的一些特定范围内,它们可以是圆形情况的$\sim1.4$倍,但是对于高剩余偏心率(例如,BS的$e_{\rm r}>0.1$)。通常,BBH祖细胞产生的GW-SGRB事件分别比BNS和NSBH祖细胞高200倍和10倍。因此,具有低剩余偏心率和高总质量的双星将更容易被aLIGO探测到。
2017-12-13 astro-ph.CO astro-ph.HE
On The Origin of Supernova-Less Long Gamma Ray Bursts
在小红移$(z<0.15)$处,没有关联的亮超新星(SNe)的长持续时间伽马射线暴(GRB)的比例与关联SNe的GRB相当。我们发现,它们的X射线余辉和X射线余辉的大多数附近的$(z<1)$伽玛暴没有一个确认的协会与SNe,以及复制的发射高度相对论性的喷流在SN-少出生的毫秒双星在中子星合并或通过相变的中子星夸克星质量吸积后,在紧凑的双星。然而,如此大比例的具有脉冲星样余辉的伽玛暴延伸到非常大的红移$(z>4)$,有利于相变的中子星夸克星的高质量X射线双星(HMXB),而不是合并的中子星,作为SN-少伽玛暴的起源。
2017-10-06 astro-ph.HE
Systematic Uncertainties in the Spectroscopic Measurements of Neutron-Star Masses and Radii from Thermonuclear X-ray Bursts. II. Eddington Limit
从低质量X射线双星中观测到的热核爆发的时间分辨X射线谱为测量中子星的质量和半径提供了一种独特的工具。在本文中,我们继续我们的系统分析所有的X射线暴观测与RXTE从X射线双星。我们确定的事件,显示出明确的证据,光球半径膨胀和测量爱丁顿限制这些吸积中子星使用的热辐射通量达到在着陆时刻的每个X射线爆发。我们采用贝叶斯技术调查的程度,每个源的爱丁顿限制保持不变的突发之间。我们发现,大量的半径膨胀爆发的源,系统的不确定性是在5-10%的水平。此外,在六个源只有对爱丁顿有限的爆发,流量的分布是一致的~10%的分数色散。这表明,使用热核X射线爆发的中子星质量和半径的光谱测量可以达到区分不同中子星状态方程所需的精度水平,只要与X射线探测器的总通量校准相关的不确定性具有可比性。
2012-01-05 astro-ph.HE
Constraining the Neutron Star Radius with Joint Gravitational-Wave and Short Gamma-Ray Burst Observations of Neutron Star-Black Hole Coalescing Binaries
合并中子星(NS)-黑洞(BH)双星是有希望的引力波(GW)源,将在未来几年内被现有的GW天文台检测到。如果NS在BH最内侧的稳定圆形轨道外被潮汐破坏,可能会形成一个吸积环,这最终可能会为短伽马射线暴(SGRB)提供动力。SGRB的观测与NS-BH合并的引力辐射相一致,这将证实这两种现象之间的联系,也给我们提供了新的见解NS物理。我们提出了一种新的方法来测量NS半径,从而约束NS状态方程使用联合SGRB和GW观察NS-BH合并。我们表明,在联合检测与现实GW的信噪比(S/N)为10的情况下,NS半径可以被约束到$\lesssim\,$ 20%的准确度在90%的置信度。
2020-03-01 astro-ph.HE gr-qc
Multi-Instrument X-ray Observations of Thermonuclear Bursts with Short Recurrence Times
来自低质量X射线双星的I型X射线爆发是由在中子星上的物质中的热核逃逸引起的。虽然典型的复发时间是几个小时,与理论点火模型预测一致,但也有观测到在前一次事件发生后10分钟或更短的时间内发生爆炸。我们提出了一个全面的评估,这一现象使用的目录3387爆发观察BeppoSAX/WFC和RXTE/PCA X射线仪器。该目录包含136个重现时间小于1小时的爆发,这些爆发来自15个来源,最多可达4个事件的倍数。从所谓的超致密双星中没有观察到短的重现时间,这表明氢燃烧过程起着至关重要的作用。至于中子星的自旋频率是已知的,这些来源都在500赫兹以上的快速旋转,旋转诱导混合可以解释突发复发时间的顺序为10分钟。短复发时间的突发一般发生在所有的质量吸积率,正常的突发观察,但对于个别来源的短复发时间可能会被限制在一个较小的间隔吸积率。这种爆发的比例约为30%。我们还报告了已知的最短复发时间为3.8分钟。
2010-05-18 astro-ph.HE
General-relativistic treatment of tidal $g$-mode resonances in coalescing binaries of neutron stars. II. As triggers for precursor flares of short gamma-ray bursts
在某些短的伽马射线暴中,观测到了在主事件发生前$\sim$秒出现的前兆耀斑。当轨道频率为几百赫兹时,这些耀斑可能与内旋的最后几个周期有关。在这些最后的周期中,潮汐力可以共振地激发吸气恒星中的准正常模式,导致其振幅迅速增加。已经表明,这些模式可以施加足够强的应变到中子星地壳煽动屈服。由于$g$ -模式的典型频率是$\sim 100\text{ Hz}$,它们与轨道频率的共振与前兆定时相匹配,因此需要进一步研究。采用现实的状态方程和解决的广义相对论脉动方程,我们研究了$g$模式的共振在合并准圆双星,在那里我们考虑不同的恒星自转速率,分层程度,和磁场结构。我们表明,对于某些恒星参数的组合,共振激发的$g_1$ -和$g_2$ -模式可能会导致地壳破裂和触发前兆耀斑。
2021-09-14 astro-ph.HE gr-qc
Probing modified gravitational-wave dispersion with bursts from eccentric black-hole binaries
Baylor University(贝勒大学)
本文研究了高偏心率黑洞双星爆发中引力波色散效应的影响,通过Fisher信息矩阵分析未来LIGO观测可能获得的约束,发现不同理论机制对色散参数的限制差异显著。
2026-04-28 astro-ph.HE gr-qc
Superfluid effects on gauging core temperatures of neutron stars in low-mass X-ray binaries
中子星从低质量的双星伴星吸积物质,观测到由于中子星表面物质的热核爆炸而发生X射线爆发。我们使用最近的超流和超导性质的结果表明,在这些中子星的核心温度可能不是唯一确定的范围内观察到的吸积率。推断出的核心温度的简并性可能有助于解释中子星之间的差异,这些中子星在多次爆发之间有很短的重现时间,而那些在爆发之间有很长的重现时间:短爆发源在恒星核心有较高的温度和正常的中子,而长爆发源有较低的温度和超流中子。如果正确的话,对短爆发源中最低亮度和长爆发源中最高亮度的测量可以用来限制中子超流性开始的临界温度。
2011-10-06 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
The chemical composition of the accretion disk and donor star in Ultra Compact X-ray Binaries: A comprehensive X-ray analysis
我们分析了所有已知的超紧凑X射线双星(UCXB)的X射线谱,目的是限制它们的吸积盘和施主星的化学成分。我们的调查集中在铁K $α$发射线的存在(或不存在),这是用来作为探针的磁盘的化学成分,根据先前建立的理论预测的反射X射线辐射离开表面的C/O丰富的或He丰富的吸积盘在UCXB。我们将光谱分析的结果与这些系统的I型X射线爆发的历史进行了对比,这也可以表明供体星的组成。我们发现,UCXB与突出和持久的铁K $α$发射也具有重复爆发活动。另一方面,在十多年的监测中,没有检测到铁线的UCXB似乎很少或没有检测到I型X射线爆发。基于蒙特卡罗模拟,证明了Fe K $α$线强度与吸积盘材料中C和O丰度之间的强相关性,并给出了H/He丰度与I型X射线爆发重现率之间的预期相关性,我们提出,具有持续铁发射的UCXB很可能具有富He施主,而那些不具有持续铁发射的UCXB具有富He施主,可能具有C/O或O/Ne/Mg富施主。我们的研究结果强烈主张发展更复杂的模拟X射线反射从氢贫吸积盘。
2020-11-05 astro-ph.HE
Probing the Masses and Radii of Donor Stars in Eclipsing X-ray Binaries with the Swift Burst Alert Telescope
质量供体和致密天体的物理参数都可以被约束在具有明确日食的X射线双星中,正如我们对风馈超巨星X射线双星(SGXB)IGR J16393-4643,IGR J16418-4532,IGR J16479-4514,IGR J18027-2016和XTE J1855-026的调查所揭示的那样。利用轨道周期和开普勒第三定律,我们可以用半径、倾角和质量之和来表示食半角。脉冲定时和径向速度曲线可以给出施主和致密天体的质量,就像“双线”双星IGR J18027-2016和XTE J1855-026的情况一样。IGR J16393-4643、IGR J16418-4532、IGR J16479-4514、IGR J18027-2016和XTE 1855-026的月食半角分别为15(+3,-2)、31.7(+0.7,-0.8)、32 +/- 2、34 +/- 2和33.6 +/- 0.7度。在风馈系统中,不超过罗氏瓣尺寸的初级提供了系统参数的上限。在IGR J16393-4643中,发现B 0 V或B 0 -5 III的光谱类型与日食持续时间和罗氏瓣一致,但先前在IGR J16418-4532和IGR J16479-4514中提出的施主星与罗氏瓣大小不一致。光谱类型为O7.5 I或更早的恒星是可能的。对于IGR J18027-2016,供体星的质量和半径介于18.6- 19.4 $M_\odot$和1…
2015-06-10 astro-ph.HE
Impact of an off-centred dipole on neutron star binaries
中子星是具有强烈磁化的旋转致密天体。因此,它们也会产生巨大的电场,将粒子加速到超相对论能量。最简单的磁拓扑是一个偶极子,通常位于恒星中心。在本文中,我们重新调查的偏心旋转磁偶极子的后果,显示准确磁场几何形状,相关的自旋下光度以及相应的电磁踢和扭矩印记到中子星。用伪谱方法对真空中的麦克斯韦方程组进行了含时数值模拟。我们比较我们的结果,已知的解析表达式可用于最低阶的参数$ε= d/R$,其中$d$是从恒星中心和$R$的中子星半径的偶极子的位移。我们发现我们的数值计算和我们的分析近似之间的良好的协议,即使是偏心偶极子具有较大的位移与一个相当大的分数的半径,即$ε\lesssim 1$。本文给出了双中子星偏心率分布函数的一种解释,强调了高偏心率系统作为传统双星形成的替代方案。
2019-07-31 astro-ph.HE
Accretion-modified Stars in Accretion Disks of Active Galactic Nuclei: Gravitational Wave Bursts and Electromagnetic Counterparts from Merging Stellar Black Hole Binaries
最近LIGO/Virgo对双星黑洞(BBH)合并产生的引力波(GW)的探测,特别是对可能与类星体有关的GW 190521的探测,重新激发了人们对活动星系核(AGN)作为合并BBH工厂的兴趣。在超大质量黑洞(SMBH)吸积盘的稠密气体环境中,由大质量恒星演化而来的致密天体被大质量包层包裹而形成吸积改性星(AMS)。我们发现,大多数AMS形成双星由于相互之间的引力相互作用,在径向迁移的SMBH磁盘,形成BBHS内的AMS。当BBH诞生时,它的轨道最初由SMBH的潮汐力矩控制。Bondi吸积以超爱丁顿速率自然发展,然后控制其轨道的演化。我们发现,邦迪吸积导致有效地删除的轨道角动量的二元,其最终合并产生GW爆发。与此同时,Blandford-Znajek机制泵出合并BH的自旋能量以产生电磁对应物(EMC)。此外,超爱丁顿吸积到BBH发展强大的外流,并触发邦迪爆炸,这表现为一个EMC的GW爆发,这取决于吸积流的粘度。Bondi球的热辐射是电磁兼容的一种。BBH以LIGO可访问的频率$\sim 10^{2}\,$ Hz辐射GW。
2021-06-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
Fast Radio Bursts From Primordial Black Hole Binaries Coalescence
本文提出了一个模型,即具有等质量$M \sim 10^{28}$ g的原始黑洞(PBH)双星合并后,如果至少有一个黑洞具有适量的净电荷$M \sim 10^{28}$ g,则可以发射出高亮度的千兆赫(GHz)射电瞬变,这可能是观测到的快速射电暴(FRB)的候选源.通过对电荷$q = Q/\sqrt{G}M$的无量纲化,我们的分析推断出$q\sim O(10^{-4.5})$可以解释释放能量为$O(10^{40}) {\rm ergs}$阶的FRB。利用FRB的当前样本,并假设所有PBH的电荷分布为$ϕ(q)$,我们可以推断,如果PBH是所观察到的FRB的源,则其形式与$q\geq 7.2\times10^{-5}$的$q^{-3.0\pm0.1}$成比例。此外,与所提出的假设的情况下,并通过估计的FRB的本地事件率$\sim 2.6 \times 10^3 {\rm Gpc}^{-3} {\rm yr}^{-1}$,一个推导出的PBH的分数(在质量的$10^{28}$ g)对物质$f_{\rm PBH}(10^{28}{\rm g})$ $\gtrsim 10^{-5}$需要解释率的下限。有了这个令人鼓舞的估计,我们希望未来的FRB观测可以帮助伪造其物理起源的PBH双星合并。未来,小黑洞合并产生的引力波可以被高频引力波探测器探测到。我们相信,这项工作将是一个有用的除了目前的文献多信…
2018-12-24 astro-ph.HE gr-qc
Repeating Fast Radio Bursts from Neutron Star Binaries: Multi-band and Multi-messenger Opportunities
本研究探讨了致密中子星双星中重复快速射电暴(FRB)的多频段与多信使观测价值,发现仅利用FRB到达时间即可高精度测量双星内禀参数并重建辐射图案,为约束中子星状态方程及检验超标准物理提供了前所未有的新途径。
2023-08-26 astro-ph.HE gr-qc
An Argument for Weakly-Magnetized, Slowly-Rotating Progenitors of Long Gamma-Ray Bursts
本文利用Case-C质量转移的双星演化方法,对X $-$射线双星中的几个黑洞的自旋进行了预测,并得到了三种情况的观测证实。这些黑洞的旋转能量足以为长伽马$-$射线暴和超新星(GRB/HNe)提供能量,并且仍然留下克尔黑洞。然而,这种恒星内部的强磁场和/或发电机效应耗尽了它们核心的角动量,从而阻止了类星体的形成。因此,即使双星可以产生克尔黑洞,它们的大部分旋转都是从恒星地幔获得的,在黑洞形成和旋转之间有很长的延迟。这样的双星不会形成伽玛暴。我们研究所需的条件,以产生伽玛射线暴是否可以满足这样的BH的祖先。潮汐同步和阿尔文时标进行了比较,不同强度的磁场线程He星。一个搜索的磁场范围内,允许潮汐自旋的所有方式在恒星的核心,但防止其慢下来在差分旋转阶段。能量产生一个强大的磁场在核心崩溃,这可能会允许伽玛射线暴中央引擎,也估计。一个观察合理的选择参数被发现($B \lesssim10^2$ G线程缓慢旋转的他星),这使得铁核心,以保持大量的角动量。因此,Case-C-mass-transfer双星通道能够解释长伽玛暴。然而,在它们的氢燃烧和氦燃烧阶段,祖细胞必须具有低的初始自旋和低的内部磁场。
2013-11-19 astro-ph.HE
Diversity Of Short Gamma-Ray Burst Afterglows From Compact Binary Mergers Hosting Pulsars
短伽马射线暴(sGRB)被广泛认为是致密双星合并的结果。该模型预测的余辉,承担一个恒定的,低密度介质的特征签名,包括一个平滑的余辉过渡,和一个简单的时间演变。然而,这些预期与sGRB余辉中不可忽略的一部分的观测结果相冲突。特别是,这些事件的余辉阶段的开始似乎是延迟的,此外,他们中的一些人表现出晚时间的光变曲线迅速衰落。我们表明,这些特殊的观察可以解释独立的正在进行的中央引擎活动,如果一些sGRB的祖先是紧凑的双星至少有一个脉冲星。脉冲星伴星的坡印廷流能在双星周围产生一个弓形激波腔。如果这个空腔大于未受扰动的星际介质中激波减速的长度尺度,那么余辉的开始将被延迟。如果减速完全发生在掠起的薄壳内,光变曲线将随之快速衰减。我们确定了两种类型的脉冲星,可以实现改变余辉所需的条件:低场,长寿命的脉冲星,和高场脉冲星。我们发现,相当大的一部分(~20-50%)的低场双星很可能居住在中子星双星的基础上的观察,而他们的高场同行不是。流体动力学计算的动机,这个模型被证明是在很好的协议与sGRB余辉光曲线的观察。
2014-06-22 astro-ph.HE
Linking the rates of neutron star binaries and short gamma-ray bursts
短伽马射线暴被认为是由双星中子星(BNS)和中子星-黑洞(NSBH)合并产生的。我们使用目前对BNS和NSBH合并率的估计来计算通过每个通道产生的可观测短伽马射线暴的比例。这使我们能够将BNS的合并率限制在$\mathcal{R}_{\rm{BNS}}=384^{+431}_{-213}{\rm{Gpc}^{-3} \rm{yr}^{-1}}$($90\%$可信区间),这是第二个LIGO-室女座引力波瞬态目录GWTC-2的速率不确定性的$16\%$降低。假设一个大的洛仑兹因子的顶帽发射轮廓,我们约束的平均张开角的伽玛射线爆发喷流产生的BNS合并$\approx 15^\circ$。我们还测量了BNS和NSBH合并产生可观测到的短γ射线爆发的分数分别为$0.02^{+0.02}_{-0.01}$和$0.01 \pm 0.01$,并发现BNS合并的$\gtrsim 40\%$发射喷流(90%置信度)。我们预测未来的引力波探测的限制,给出不同的建模假设,包括BNS和NSBH喷气机是不同的可能性。通过$24$ BNS和$55$ NSBH观测,预计在LIGO-Virgo-KAGRA网络以设计灵敏度运行的六个月内,将有可能限制BNS和NSBH合并的比例,这些合并以$10\%$精度发射喷气机。在一年的观测中,我们可以确定NSBH合并中发射的喷流是否具有与BNS合并中发射的喷流不同的结构,并排除二…
2022-03-29 astro-ph.HE gr-qc
Magnetic fileds of coalescing neutron stars and the luminosity function of short gamma-ray burst
合并中子星双星被认为是地面引力波探测器最可靠的来源,也是短伽马射线暴的可能祖先。在并合过程中,中子星的磁场可以诱发有趣的观测现象,并影响引力波信号的形式。本文采用粒子数合成方法,在对中子星初始参数及其磁场演化的不同假设下,模拟了中子星合并过程中的磁场分布。讨论了磁化中子星双星合并前可能出现的电磁现象以及磁场对引力波信号的影响。我们发现,中子星初始磁场的对数正态分布(单位为高斯)与射电暴的观测性质一致,在对中子星磁场演化和初始参数的不同假设下,产生的磁场能量分布能充分描述观测到的短伽马射线暴的光度函数.这一协议进一步支持合并中子星双星作为伽马射线暴的祖先的模型。
2009-09-18 astro-ph.CO astro-ph.HE
Accelerating Compact Object Mergers in Triple Systems with the Kozai Resonance: A Mechanism for "Prompt" Type Ia Supernovae, Gamma-Ray Bursts, and Other Exotica
白矮星-白矮星(WD-WD)和中子星-中子星(NS-NS)合并可能分别产生Ia型超新星和伽马射线暴(GRB)。一个普遍的问题是如何产生半长轴足够小的双星,以显着小于哈勃时间(t_H),从而适应观察,这些事件密切关注恒星形成的插曲。我探讨的可能性,这样的系统是不是在所有的二进制,但实际上coeval,或动态形成,三重系统。第三纪在内部双星中引起Kozai振荡,将其驱动到高偏心率,并减少其引力波(GW)合并的时间尺度。这种效应显著增加了二元周期P的允许范围,使得合并时间为t_merge < t_H。原则上,如果P ~ 300天的双星系双星包含一个倾角足够大的太阳质量第三系,那么它们可以在<tH时合并。对于逆行第三系,使得t_merge < t_H的最大P更大。相比之下,在没有三级的情况下需要P < 0.3天。我讨论了这些发现的影响,通过紧凑的对象二进制合并形成的瞬态生产。根据统计的太阳型双星,我认为,许多这样的双星应该在三重系统的影响下的Kozai共振。如果为真,则修改对来自各个源的mHz GW信号、漫射背景和GW实验(如LISA)的前景的预期。这项工作激发了未来的研究的三元组系统的A,B和O星,和新类型的搜索WD-WD二进制三元组系统。
2011-07-08 astro-ph.CO astro-ph.HE
Distances to Galactic X-ray Binaries with Gaia DR2
对银河系X射线双星(XRB)距离的精确测量减少了确定XRB物理参数的不确定性。我们将Liu等人(2006,2007)的XRB星表与盖亚数据发布2的结果进行了交叉匹配。我们确定了86个X射线双星与盖亚候选对应物,其中32个是低质量X射线双星(LMXB)和54个是高质量X射线双星(HMXB)。平均而言,与盖亚候选对应物的距离与依巴谷和无线电信标测量的距离一致。当与盖亚候选对应物测量的距离相比时,使用I型X射线爆发测量的距离系统性地更大,这表明这些爆发仅达到爱丁顿极限的50%。然而,这些结果强烈依赖于用于估计距离的盖亚视差测量的先验假设。将我们样本中XRB的盖亚候选对应物的位置与银河系中旋臂的位置进行比较,我们发现HMXB表现出更接近旋臂的轻微偏好; LMXB表现出更接近臂间区域的轻微偏好。LMXB没有表现出任何倾向于领先或落后于它们最近的螺旋臂。HMXB和螺旋臂之间缺乏强相关性的原因可能是恒星的形成发生在更接近臂的中点,或者恒星形成和HMXB形成之间的时间延迟表现为HMXB和它们形成的螺旋臂之间的空间分离。
2021-02-04 astro-ph.HE
The Smoking Guns Of Short Hard Gamma Ray Bursts
伽马射线短硬爆(SHB)的X射线余辉提供了令人信服的证据表明,SHB是由高度相对论性喷流产生的,这些喷流是在中子星合并和/或低质量X射线双星中中子星的质量吸积过程中产生的旋转动力毫秒双星。通过引力波探测相对较近的Ligo-Virgo中子星并合,以及随后的离轴较远的短GRB或具有类MSP光变曲线的SHB的孤馀辉,将毫无疑问地证实SHB的中子星并合起源。
2017-10-15 astro-ph.HE
Black Hole in Binary System is the Source of Cosmic Gamma-Ray Bursts and Their Counterparts
伽玛暴星团的发现使我们能够确定其来源的坐标和特征。辐射伽玛暴的天体被可靠地与包括银河双星在内的黑洞双星相鉴别。揭示了由黑洞决定的伽玛暴的一个不寻常性质,即伽玛暴的测量到达方向与其源的实际位置不一致。正是这个事实使我们能够找到辐射伽玛射线暴的物体。基于GRB星系团中观测到的广义相对论效应,发展了黑洞质量测量技术。计算的黑洞质量为大多数已知的银河系BH双星。它简要地表明如何不正确的解释观测事实的结果在一个错误的想法伽玛射线暴宇宙学起源。实际上,本文解决了两个问题:伽玛暴的起源和BH存在的现实性。
2011-08-01 astro-ph.HE physics.space-ph
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
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
Periodic Fast Radio Bursts from Luminous X-ray Binaries
快速射电暴(FRB)到达时间周期性的发现,对磁星研究提出了挑战。然而,假设FRB是由磁化冲击或相对论外流中的磁重联引起的模型并不特定于磁星发动机;相反,它们只需要将相对论能量脉冲注入到致密的磁化介质中。因此,出于这样的动机,我们概述了一个新的场景,其中FRB是由来自吸积黑洞或中子星的短暂相对论流出("耀斑“)提供动力,这些流出传播到预先存在的("静止”)喷流的空腔中。为了重现FRB的光度和速率,我们被迫考虑进行超爱丁顿质量转移的恒星质量紧凑型天体的二进制文件,类似于超铝X射线(ULX)源。事实上,FRB的宿主星系,以及它们在宿主星系内的空间偏移,与ULX表现出广泛的相似性。几天到几年的时间尺度上的周期性可以归因于岁差(例如,透镜Thirring)的极地吸积漏斗,沿其FRB发射的几何和相对论光束,扫过观察者的视线。通过吸积功率来解释最明亮的FRB可能需要一群经历不稳定(动态时间尺度)质量转移的双星系。这将导致一些重复的FRB的性质在数月至数年的时间尺度上发生长期演化,随后是类似于发光的红新星的瞬态光学/IR对应物,或者更明亮的吸积动力光学/X射线瞬态。我们鼓励对已知ULX源进行有针对性的FRB搜索。
2021-07-01 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph
Compact Binary Mergers and The Event Rate of Fast Radio Bursts
快速射电暴(FRB)通常被认为与由白矮星(WD)、中子星(NS)或黑洞(BH)组成的致密双星合并有关。我们测试这些模型拟合观测分布的红移和各向同性能量的22帕克斯FRB,其中,像往常一样,紧凑的二进制合并(CBM)的速度与宇宙恒星形成率的幂律分布的时间延迟。结果表明,当特征延迟时间为几百万年到几百万年,能量函数指数为$1.2\lesssimγ\lesssim1.7$,且对所有FRB采用一个暂定的固定谱指数$β=0.8$时,CBM模型可以很好地产生观测分布.相应地,对于所采用的最小FRB能量$E_{\min}=3\times10^{39}$ erg,FRB的局部事件率被约束为$(3-6)\times10^4f_{\rm b}^{-1}(\mathcal T/270\rm s)^{-1}(\mathcal A/2π)^{-1}\rm ~Gpc^{-3}yr^{-1}$,其中$f_{\rm b}$是辐射的聚束因子,$\mathcal T$是每次指向观测的持续时间,并且$\mathcal A $是调查的天空面积。这一事件率,约一个数量级高于NS-NS/NS-BH合并率,表明在煤层气方案中FRB最有希望的起源可能是合并的WD WD二进制文件。在这里,由于没有发现FRB与Ia型超新星有关,因此可能会产生巨大的WD。或者,如果实际上所有的FRB都可以在比当前观测周期长得多的时间尺度上重复,那么它…
2018-03-16 astro-ph.HE
Neutron star cooling and the rp process in thermonuclear X-ray bursts
当吸积中子星的上层经历氦和氢的热核逃逸时,它表现出几keV的X射线爆发,冷却阶段通常为1~ 1 min。当氢过剩时,由于rp过程,氢聚变预计将在同一分钟内进行,该过程包括快速的质子捕获和缓慢的富含质子的同位素的β衰变。我们分析了1996年至2012年期间使用Rossi X射线定时探测器上的正比计数器阵列获得的1254个X射线爆发的高质量光变曲线,以系统地研究冷却和rp过程。这是一项研究的后续行动,该研究选择了37个来自缺乏氢的系统的爆发,并且在爆发期间只显示冷却。我们发现,辐射热光变曲线很好地描述了一个幂律和单侧高斯的组合。幂律衰减指数在1.3和2.1之间,与37次爆发样本的幂律衰减指数相似。有个别的爆发器具有较窄的范围。在所有爆发的一半中检测到高斯,典型的标准偏差为50 μ s,并且能量密度范围高达总能量密度的60%。高斯分布似乎与rp过程一致。高斯注量分数表明,层的rp过程是活跃的是不足的H的一个因素,至少有五个宇宙丰度。超紧凑X射线双星的所有爆发中有94%缺乏高斯分量,剩下的6%是边缘检测。这与这些双星中的氢缺乏是一致的。我们没有发现明显的相关性之间的幂律和高斯光曲线组件。
2017-08-29 astro-ph.HE
Constraints on the mass and radius of neutron stars from X-ray observations
本文简要介绍了利用X射线测量中子星质量和半径的方法。中子星的质量和半径可以通过低质量X射线双星的光球半径膨胀爆发、吸积X射线双星的X射线脉冲轮廓模拟、低质量X射线双星的引力红移测量和静止低质量X射线双星的热X射线谱拟合来确定。
2015-12-22 astro-ph.HE
Importance of relativistic pericenter precession in identifying the presence of a third body near eccentric binaries
Niels Bohr International Academy, The Niels Bohr Institute(尼尔斯·玻尔国际学院,尼尔斯·玻尔研究所);Center of Gravity, Niels Bohr Institute(引力中心,尼尔斯·玻尔研究所);Space Telescope Science Institute(太空望远镜科学研究所)
本文提出一种改进的定时模型,通过纳入相对论性近心点进动修正,以更准确地检测接近偏心双星的第三体存在。
2025-12-30 astro-ph.HE gr-qc
Equilibrium eccentricity of accreting binaries
使用高分辨率的流体动力学模拟,我们表明,等质量的双星吸积从circumbinary磁盘发展的轨道偏心率的$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
A complete sample of bright Swift short Gamma-Ray Bursts
我们提出了一个精心挑选的样本短伽马射线暴(SGRB)观察到的雨燕卫星到2013年6月。受我们用于构建明亮长GRB样本(BAT 6样本)的标准的启发,我们选择了具有良好观测条件的SGRB进行地面红移测定,最终获得了36个事件的样本,其中几乎一半具有红移测量。通过限制在15-150 keV的雨燕爆发警报望远镜能量带中明亮的事件,红移完整性增加到约70%(平均红移值为z = 0.85)。这样的通量限制的样品最大限度地减少了任何红移相关的选择效应,并可以提供一个强大的基础,为研究的能量,红移分布和环境的斯威夫特明亮人口的SGRB。对于所有的事件的样本,我们推导出的即时和余辉发射的观察者和(如果可能的话)休息帧和测试的一致性与相关性有效的长伽玛暴。我们获得的红移和本征X射线吸收柱密度分布与原始双星中致密物体合并产生的SGRB的情况一致,其中可能有少量(~10%-25%)由动力捕获(或经历)形成的双星。大的出生踢)。随着Swift活动的进一步发展,这一样本预计将大幅增加。
2014-05-20 astro-ph.HE
Quark-Novae in Low-Mass X-ray Binaries with massive neutron stars: A universal model for short-hard Gamma-Ray Bursts
我们发现,当夸克新星发生在低质量X射线双星中时,自然会出现一些让人联想到短硬伽马射线暴(GRB)的特征,这些双星与大质量中子星(> 1.6 M_sun)一起诞生,并拥有一个环双星盘。在第一个吸积阶段接近尾声的时候,条件正好适合中子星爆炸性地转变为夸克星(夸克新星)。在我们的模型中,随后的相互作用的物质从中子星的喷射地壳与环双星盘解释的持续时间,可变性和近普遍的性质,在短硬伽玛暴的即时发射。我们还描述了一种统计方法,喷出物的分裂和碰撞,以获得光子光谱在我们的模型,这是非常相似的经验带函数(带1993年)。我们将该模型应用于GRB 000727,GRB 000218和GRB 980706 A的能量密度和光谱,获得了很好的拟合。扩展的发射(光谱和持续时间)是由高能喷出物对白矮星的冲击加热和烧蚀解释的。根据夸克新星发生时的轨道分离,我们隔离有趣的制度在我们的模型中,当提示和扩展的发射可以发生。我们发现,光谱可以携带典型的Ib/c型SNe的签名,虽然这些应该出现比正常的Ib/c型SNe发光少。晚期的X射线活动是由于夸克星上的吸积以及它的自旋下降光度。馀辉活动是由激波加热膨胀的环双星盘中物质的壳层膨胀引起的。我们发现短硬伽玛暴的持续时间和频谱之间的相关性,以及适度的硬到软的时间演化的峰值能量。
2011-01-16 astro-ph.HE hep-ph
The Fermi-GBM 3-year X-ray Burst Catalog
费米伽马射线暴监测器(GBM)是伽马射线暴研究领域中众所周知的全天伽玛射线监测器。虽然GBM在探测硬而明亮的河外伽玛暴方面表现出色,但它的灵敏度超过8 keV和全天视野使其成为探测罕见的短暂银河瞬变的优秀仪器。在2010年3月,我们开始了一个系统的搜索瞬态使用GBM数据。我们通过提供1084个X射线爆发的3年目录来结束这一阶段的搜索。使用光谱分析,位置和空间分布,我们分为752热核X射线爆发,267个瞬态事件的吸积耀斑和X射线脉冲,和65个未触发的伽马射线暴的1084事件。所有热核爆发的峰值黑体温度与光球半径膨胀(PRE)爆发大致一致。我们发现平均每天有1.4个PRE爆发,在大约10千秒差距内的所有银河系爆发中积分。其中超致密X射线双星4U~0614+09和2S~0918-549分别有33次和10次爆发。我们讨论这些复发时间和估计的总质量喷射的PRE爆发在我们的银河系。
2016-04-01 astro-ph.HE
Catalog of outbursts of neutron star LMXBs
该研究编制了87颗中子星低质量X射线双星截至2025年中期的爆发目录,新识别出109次爆发,并发现许多暗弱银心X射线双星可能是中子星X射线双星。
2025-10-11 astro-ph.HE
Long gamma ray burst rate in the binary merger progenitor model
长伽马射线暴(GRB)可能产生于大质量恒星的核塌缩。然而,在高红移下,长伽玛暴速率并不跟随恒星形成速率(SFR)。在这封信中,我们专注于双星合并模型,并认为合并后的高自旋氦星是长伽玛暴的祖先。在这种情况下,我们估计伽玛暴率的人口合成方法与金属丰度的演变。由于风的质量损失较弱以及恒星演化的差异,低金属丰度双星比太阳金属丰度双星更容易成为长伽玛暴的前身星。在我们的结果中,长伽玛暴速率与观测速率大致一致,并表现出与观测红移演化相似的行为。
2017-11-08 astro-ph.HE