Massive Star Evolution: Binaries as Two Single Stars
双星当然不止是两颗星,但它们也至少是两颗星。在这一章中,我们将回顾一些有关大质量恒星演化的物理学。我们还将回顾关键物理成分的不确定性:质量损失,旋转和对流。
2018-08-28 astro-ph.SR
Most EL CVn systems are inner binaries of hierarchical triples
尽管它们对现代天文学的重要性,我们并不完全了解包含至少一颗白矮星的近距离双星是如何从主序星双星形成的。EL CVn双星的发现,紧密前白矮星与A/F主序星的同伴,现在提供了独特的可能性,以测试模型的紧密紧凑的双星形成。双星演化理论预测,这些EL CVn型恒星来自轨道周期短于3天的非常接近的主序星双星。如果这是正确的,几乎所有的EL CVn恒星应该是层次三元组的内部双星,因为超过95%的非常接近的主序星双星(所谓的祖先系统)被发现是层次三元组。在这里,我们提出了SPHERE/IRDIS观测的五个EL CVn二进制,发现在所有的第三个对象,如预测。我们的结论是EL CVn系统的内部二进制的层次三元组,确实下降非常接近的主序列二进制经历稳定的质量传递。
2020-10-07 astro-ph.SR
Visual binary stars: data to investigate formation of binaries
双星轨道参数的统计以及它们的物理特征的统计都带有恒星形成历史的痕迹。然而,双星的统计调查是复杂的缺乏或不完整的观测数据和一些观测选择效应。可见双星是观测到的最多的双星,其数量超过13万对。目前已知的最完整的目视双星列表是通过交叉匹配物体和合并三个最大的目视双星目录的数据编制的。这是补充的数据对laxes,laxe光度,光谱特征的恒星名单采取从其他目录。这使我们能够部分弥补这些物体观测数据的缺乏。合并后的数据使我们能够检查观测值的有效性,并调查统计的轨道和物理参数的视觉双星。对观测数据的不完整性进行了修正。利用所获得的数据集和双星参数的现代分布,重建双星系统恒星形成函数的初始分布和参数。
2017-01-02 astro-ph.SR
Evolved stars as donors in symbiotic binaries
这一贡献的重点是在共生双星的冷巨人的作用。特别是,我们注意到它们的质量损失率和风的质量转移到其紧凑的吸积器。
2015-12-29 astro-ph.SR
Spectroscopic binaries among AGB stars from HERMES/Mercator: the case of V Hya
我们报告我们的搜索光谱双星之间的AGB星的样本。观测是在墨卡托1.2米望远镜上使用HERMES摄谱仪监测(候选)双星径向速度的框架内进行的。我们在UV Cam、TU Tau、BL Ori、VZ Per、T Dra和V Hya中发现了重复性的证据。这个简短的交流集中在V Hya上,发现它的行为像b亚型的RV Tau,它们是被圆盘包围的双星。
2018-09-25 astro-ph.SR
Evolution of neutron star + He star binaries: an alternative evolutionary channel to intermediate-mass binary pulsars
中等质量X射线双星很难形成具有短轨道周期($\la 3 \rm d$)的致密中等质量双星(IMBPs),它们有一个重的($\ga 0.4 M_{\odot}$)CO或ONeMg白矮星伴星。由于中子星+ He星双星可能经历共包层演化,它们在解释短轨道周期IMBPs的形成方面具有一定的优势。在这项工作中,我们探讨了这种进化通道形成的IMBPs的概率。利用Eggleton的恒星演化程序,考虑到死亡的中子星是由He星伴星的吸积物质和角动量旋转而成的,我们计算了大量的中子星+ He星双星的演化.模拟结果表明,NS + He星演化通道可以产生WD为$\sim0.5 - 1.1 M_{\odot}$、轨道周期为$0.03 - 20$ d的IMBPs,其中双星的自旋周期为$1.4 - 200$ ms.因此,NS + He星双星提供了一个替代的进化渠道紧凑IMBPs。
2013-03-25 astro-ph.SR
Wide double stars - I. The spectroscopic binaries: Double stars with wide separations in the AGK3 - I. The components that are themselves spectroscopic binaries
宽双星是银河系重力场的示踪物,但对它们的研究需要谨慎。从AGK 3中选出的一系列常见自行恒星用CORAVEL分光速度计进行了监测,以准备一个具有非常宽间隔的物理双星样品。66颗恒星受到了特别的关注,因为它们的RV似乎是可变的。对这些恒星进行了数年的监测,以得出其光谱轨道的元素。此外,其中10人获得了上普罗旺斯天文台T193望远镜的SOPHIE摄谱仪的精确RV测量。为了推导双线分光双星(SB 2)的轨道根数,采用了一种新的方法,即假定混合测量的RV是各分量RV的线性组合。因此计算出了13个SB 2轨道。最终获得了52个光谱双星(SB)的轨道根数,其中两个组成了一个三重系统。40个SB获得了它们的第一次轨道,另外10个SB的轨道要素得到了改进。此外,还发现了11颗光谱联星,它们的轨道参数都很长,其中40颗的平均周期是1年,有几颗光谱联星应该被解析,或者在未来接受天体测量轨道,提供其组成部分的质量。此外,HD 153252似乎还有一颗近距离伴星,是一颗最小质量为50木星质量的候选褐矮星。最后选择的宽二进制和推导其统计特性将在第二篇论文。
2011-12-09 astro-ph.SR
Observations of binaries in AGB, post-AGB stars and Planetary Nebulae
在过去的几年里,许多观测研究表明,双星在非球形行星状星云的形成中起着积极的作用。我们回顾了不同的工作,导致的直接或间接的证据,在渐近巨星分支,原行星状星云和行星状星云阶段的存在的二进制同伴。我们还讨论了这些双星如何影响恒星演化和该领域未来可能的发展方向。
2014-10-14 astro-ph.SR
Are the O stars in WR+O binaries exceptionally rapid rotators?
我们研究的WR+O双星的O-星组件的强引力暗化效应的索赔。我们生成合成光谱的参数范围很广,并表明,线宽的结果是一致的O星,无论是单一的或成员的“正常”的二进制广泛的测量。相比之下,WR+O的结果处于两个模型和其他观测值的分布的极端或外部。WR+O光谱的重新测量表明,它们可以通过明智地选择伪连续归一化与其他结果相协调。根据这种解释,先前在WR+O双星中发现的O星成分的超同步旋转似乎并不例外。因此,我们的调查符合一句格言,即如果一篇论文的标题以一个问号结尾,那么答案很可能是“否”。
2018-05-09 astro-ph.SR
Radial Velocities of Galactic O-Type Stars. II. Single-lined Spectroscopic Binaries
我们报告新的径向速度测量的大质量恒星,无论是怀疑双星或缺乏事先的意见。这是一项调查的一部分,以确定和表征光谱双星之间的O型恒星的目标是比较的二进制分数场和失控的恒星与那些在集群和协会。我们目前的轨道HDE 308813,HD 152147,HD 164536,BD-16 4826和HDE 229232,银河系的O型星表现出单线光谱变化。通过拟合模型光谱,我们观察到的光谱,我们得到的有效温度,表面重力和旋转速度的估计。我们计算每个系统的轨道周期和速度半振幅,并注意到任何系统的光度变化的缺乏。这些双星可能看起来是单线的,因为伴星很微弱,而且它们的轨道多普勒频移与主星旋转加宽的线相比很小。
2012-09-10 astro-ph.SR
Double stars with wide separations in the AGK3 - II. The wide binaries and the multiple systems
进行了一个大型观测方案,测量一组普通自行星各组成部分的径向速度,以便选出物理双星。探测到80个宽双星,并确定了39个光学对。加上距离足够近的CPM星,几乎可以肯定它们是物理的,获得了116个宽联星的“偏差控制”样本,并用于推导100到30,000 au的距离分布。所得分布不符合对数常数分布,但符合对数正态分布。在WB组分中检测到的光谱双星被用来获得关于多个系统的统计信息。近距离双星的WB似乎是类似的,在其他领域的恒星检测。对于WB,它们似乎服从对数正态周期分布。四重系统的数量与“无相关性”假设一致;这表明有利于形成WBs的环境不利于周期短于10年的子系统的形成。
2016-10-14 astro-ph.SR
Dynamical Tides in Eccentric Binaries Containing Massive Main-Sequence Stars: Analytical Expressions
包含至少一颗大质量主序星的偏心双星系统的潮汐演化在合并致密天体双星的形成过程中起着重要的作用。在这样的系统中占主导地位的耗散机制涉及潮汐激发的传出内部重力波在对流辐射边界和恒星的信封/表面的波耗散。我们推导出了任意轨道偏心率和恒星自转速率下,这类双星的潮汐力矩和潮汐能传递率的解析表达式。这些表达式可用于研究包含大质量MS星的偏心双星的自旋和轨道演化,如合并中子星双星的祖先。将我们的结果应用到PSR J 0045 -7319系统,它有一个大质量的B星伴星和一个观测到的,快速衰减的轨道,我们发现,对于基于非旋转恒星模型的对流核心的标准半径,B星必须有一个显着的逆行和差分旋转,以解释观测到的轨道衰减率。或者,我们认为,对流核心可能是更大的结果,快速恒星旋转和/或质量转移到B星在最近的过去在后MS演化的脉冲星的祖先。
2021-10-22 astro-ph.SR
Mass Transfer in Binary Stars using SPH. II. Eccentric Binaries
尽管有许多努力来更好地了解双星演化,但它的某些方面仍然缺乏约束。特别是,偏心双星的演变仍然难以捉摸,主要是因为罗氏瓣形式主义的圆形双星不适用。在这里,我们报告的结果,我们的平滑粒子流体动力学模拟的质量转移在偏心双星使用一种替代方法,在该方法中,我们只模拟最外层的恒星与适当的边界条件。使用这种技术,随着适当放松的模型恒星,我们的特点是质量转移事件的二进制与各种轨道参数。特别地,我们证明了这些事件可以用高斯方程描述,其FWMH为~ 0.12P_orb,峰值发生在近星点之后,轨道相位为~0.58,与恒星的偏心率和质量无关。据观察,吸积的物质在其中一颗或两颗恒星周围形成了一个相当稀疏的包层。虽然在我们的模拟中没有模拟这个信封的命运,我们表明,一个恒定的分数(~5%)的材料转移是从系统中喷出。我们讨论了这个结果的非保守的传质方案。我们建议我们的研究结果可以纳入分析和二进制人口合成的研究,以帮助更好地了解偏心双星的演化和外来恒星星族的形成。
2010-11-09 astro-ph.SR
New eclipsing binaries with mercury-manganese stars
双星系统是罕见的和非常有价值的天体物理实验室,使精确测定基本恒星参数成为可能。对食双星中早期型化学异常星的研究为理解其异常表面化学的起源和演化背景提供了重要信息。在这项研究中,我们讨论了TESS卫星监测的6颗汞锰(HgMn)星的日食变率观测。这些发现使已知的食HgMn星的数量增加了一倍,并产生了一些需要进一步研究的有趣物体。特别是,我们确认在HD 72208日食,从而建立这个对象作为最长的周期日食HgMn星。在这里首次报道的其他五个食双星中,HD 36892和HD 53004是除了食之外还显示心跳变化的偏心系统。后一个物体在食HgMn星中具有最高的偏心率,并且还表现出潮汐引起的振荡。最后,我们发现HD 55776可能被一颗白矮星伴星环绕。
2021-06-11 astro-ph.SR
Variable binaries and variables in binaries in the Binary Star Database BDB
BDB双星数据库http://bdb.inasan.ru综合了所有观测类型的双星和多星目录的数据。变星形成双星或多星系统的方式有很多种。我们描述如何在数据库中表示这样的明星。
2018-06-08 astro-ph.IM astro-ph.SR
Light curve solutions of six eclipsing binaries at the lower limit of periods of the W UMa stars
本文给出了六个食双星在W UMa星轨道周期下限的V和I波段光度观测结果。其中三个是新发现的食系统。光变曲线解表明,所有的短周期目标都是接触或过接触双星,并在短周期系统家族中增加了6个新的双星。四个双星的大小相等,质量比接近1。所有目标的V-I颜色的相位变化可以通过其背表面的温度低于其侧表面的温度来解释。有5个系统表现出O 'Connell效应,这种效应是由其主要部件侧面的冷斑再现的。V1067 Her在2011年和2012年的光变曲线由直径相反的斑点拟合。将WUMa星细分到我们的目标的标准导致了模糊的结果。
2015-02-03 astro-ph.SR
Identification of partially resolved binaries in Pan-STARRS1 data
使用弱透镜调查的形状测量技术,我们已经确定了三个新的超冷二进制泛星1调查。没有完全分辨的双星伴星仍然可以改变恒星图像的形状。这些形状失真可以测量,如果PSF各向异性所造成的望远镜是适当的占。我们使用已知的双星和模拟双星的样本,我们可以可靠地恢复双星宽约0.3”和流量比大于约0.1。然后,我们将我们的方法应用于30 pc内的超冷矮星样本,其中293个物体具有足够的Pan-STARRS 1数据。在这个样本中,我们总共恢复了11个宽于0.3”的二进制文件中的所有文件。我们的一个失败是一个真正的二进制检测到一个显着的,但错误的高椭圆率,导致它被拒绝在我们的分析。我们确定了三个新的二进制文件,一个同时发现,主要光谱类型M6.5,L1和T0.5。后两种情况通过Keck/NIRC 2随访成像得到证实。这项技术将是有用的识别大量的恒星和亚恒星双星在即将到来的LSST和DES的天空调查。
2017-02-17 astro-ph.SR
A comparison between observed Algol-type double stars in the Solar neighborhood and evolutionary computations of galactic case A binaries with a B-type primary at birth
我们首先讨论了一个大的B型的主要在出生时,并与一个时期,这样的罗氏瓣溢出开始在核心氢燃烧阶段的主要(中间质量和大规模的情况下A二进制)的密近双星的进化计算。这两个组件的演变,同时允许我们检查接触二进制的发生。我们考虑各种模型来处理接触系统和这些模型的预测的Algol型系统人口的影响进行了研究。我们批判性地讨论了现有的观测Algol型双星的B型小学在出生时。将这些观测结果与预测进行比较,使我们能够对接触星物理学进行限制。我们发现,在阿尔戈尔斯的质量转移是最有可能不保守的,在此阶段的接触并不一定会导致合并,角动量损失必须是温和的。
2017-01-19 astro-ph.SR
The effect of tides on near-core rotation: analysis of 35 Kepler $γ$ Doradus stars in eclipsing and spectroscopic binaries
我们用$γ$ Doradus望远镜系统地研究了开普勒食双星的重力和Rossby模周期间隔模式。这些恒星提供了一个很好的机会,以测试潮汐同步和角动量运输的F-和A-型恒星的理论。我们发现了35个显示出清晰模式的系统,包括光谱双星KIC 10080943。结合45个非食双星的$γ$ Dor组件已发现使用脉动计时,我们测量了它们的近核心旋转速率和渐近周期间距。我们发现,当轨道周期短于10天时,许多恒星被潮汐锁定,其中由传统自转近似(TAR)给出的近核自转周期与轨道周期一致。与单颗恒星相比,双星系统中的$γ$ Dor恒星在近核心的自转速率往往较慢,可能是潮汐自旋下降的结果。我们还发现了三颗恒星,它们的近核自转速度非常慢。为了解释这些,我们假设不稳定的潮汐激发振荡可以将角动量从恒星转移到轨道,并使同步以下的恒星减速,这个过程我们称为“逆潮”。
2020-07-31 astro-ph.SR
Unresolved binaries and Galactic clusters' mass estimates
双星存在于所有恒星系统中,但它们的作用远未被完全理解。我们研究了未分辨双星在由恒星计数推算疏散星团质量中的作用。我们从五个疏散星团:IC 2714,NGC 1912,NGC 2099,NGC 6834和NGC 7142的光度函数出发。光度函数是通过从2 MASS数据库中提取的恒星计数获得的。双星的比例被认为与恒星的星等无关。我们考虑到不同的假设的二进制质量比分布和分配的二进制质量使用所谓的{ \it光度限制配对}方法和蒙特卡罗模拟。我们表明,集群质量增加时,双星适当考虑。
2019-02-27 astro-ph.SR
Kepler Eclipsing Binaries with Stellar Companions
许多短周期双星都有轨道遥远的伴星,它们在驱动双星组件接近分离中发挥了作用。通过测量食双星的食时间的明显变化,间接探测第三恒星是可能的,因为双星轨道是共同的质心。在这里,我们提出了一个分析的日食时间的41日食双星观察整个美国宇航局开普勒任务的长时间和精确的测光。这个双星系统的特点是两个恒星的食都相对较深和频繁。我们提出了初步的轨道要素7个可能的三星在这个样本中,我们讨论了明显的周期变化,在7个额外的食双星,可能与运动有关的第三个在长周期轨道。这些结果将用于正在进行的对这些双星的光谱和光变曲线的研究,以进一步证明第三颗恒星的存在。
2015-10-07 astro-ph.SR
The OGLE Collection of Variable Stars. Eclipsing Binaries in the Magellanic System
本文根据OGLE巡天资料,介绍了大麦哲伦云和小麦哲伦云中的食双星。它包含48605个系统,40204属于LMC,8401属于SMC。在所提出的双星总数中,有16374个是新的。我们提出的时间序列测光获得选定的对象在OGLE项目的第四阶段。该目录是使用基于随机森林算法的两步机器学习过程创建的。
2016-12-19 astro-ph.SR
Observing Binaries
本章重点关注双星的观测性质,探讨描述双星的基本物理量、探测与分类方法,以及针对不同类型恒星可约束的参数。
2025-05-05 astro-ph.SR
Spectroscopic binaries among Hipparcos M giants III. The eccentricity-period diagram and mass-transfer signatures
本文是研究M巨星双星性质系列文章的第三篇。我们使用一组新的轨道来构建第一个(e-logP)图的一个广泛的样本M巨双星,以获得他们的质量函数分布,并推导出这一类的二进制和相关系统的进化约束。分析了M巨星双星的轨道性质,并与相关的双星族(K巨星、后AGB星、钡星、贫Tc S星)的轨道性质进行了比较。后AGB星和M巨星的轨道根数没有不同,这可能非常表明,对于所考虑的后AGB双星样本,后AGB星在相当早期的阶段(M4左右)离开了AGB。质量转移后的双星(如钡星)的轨道要素与M巨星的轨道要素也没有很大的不同,这表明质量转移并没有改变轨道要素,这与目前的看法相反。最后,我们证明了e < 0.4 log P - 1(周期以天表示)的双星系统主要是后质量转移系统,因为(i)绝大多数钡和S系统都符合这个条件,(ii)这些系统的伴星质量峰值约为0.6太阳质量,正如对白矮星的预期。后一种性质已经被证明对于包含K巨星的疏散星团双星也是成立的,对于K巨星,伴星质量的下限可以很容易地设定。
2009-02-09 astro-ph.SR
The Formation of EL CVn-type Binaries
EL CVn型双星包含一颗A型矮星和一颗非常低质量($\sim 0.2M_\odot$)的氦白矮星前体(pre-He WD)。最近的调查和观测已经发现了其中的几十个,并表明一些前He WD具有多周期脉动,开辟了使用星震学研究这些恒星内部结构的可能性。我们已经研究了EL CVn型双星的形成,以了解其形成的物理过程,并给出银河系中这群恒星的性质和空间密度。我们使用一个简单的分析表明,EL CVn二进制文件不能产生快速的共同信封演变,因为这个过程导致合并的组件时,一个巨人有这样一个低质量的核心。我们发现,EL CVn型双星可以产生长期稳定的质量转移之间的低质量恒星在紧密的双星系统。我们已经全面研究了这一形成渠道和特性的人口EL CVn型二进制从超过65,000运行的二进制演化与主恒星质量之间的0.9和$2.0M_\odot$,并假设组成适合人口I星。理论演化轨迹、质量比和WD质量周期($M_{\rm WD}-P$)关系与观测基本一致。我们的结论是,还有更多的EL CVn型双星有待发现,这些双星将主要是低质量系统的老恒星星族。
2017-03-21 astro-ph.SR
Compact Binaries in Star Clusters I - Black Hole Binaries Inside Globular Clusters
我们研究了星团中的紧凑的二进制人口,重点是包含黑洞的二进制,使用自洽的Monte Carlo处理动力学和完整的恒星演化。我们发现,黑洞经历强烈的质量分离,成为集中。在核心中,黑洞之间的相互作用非常强烈,形成了非常有效的黑洞-黑洞双星。然而,强相互作用也会破坏或弹出黑洞-黑洞双星。在我们的模拟中,我们没有发现黑洞-黑洞合并,但产生了许多硬逃逸者,它们将在哈勃时间内合并到银河系中。我们还发现了几个高度偏心的黑洞-黑洞双星是潜在的LISA源,这表明星团是天基探测器的有趣目标。我们的结论是星团必须考虑到预测紧凑的二进制人口统计。
2010-09-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
Evolving Neutron Star Low-Mass X-ray Binaries to Ulta-compact X-ray Binaries
作者介绍了NS LMXB的演化和UCXB的形成的结果(Ma & Li 2009 for details),并在这项工作中提出了一种借助于CB盘从L/IMXB形成UCXB的方案。
2010-05-11 astro-ph.HE astro-ph.SR
Stripped helium-star and compact object binaries in coeval populations -- predictions based on detailed binary evolution models
本研究基于3670个详细双星演化模型,预测了同龄星族中演化后大质量双星的星族数量与性质,发现OB+黑洞双星在10 Myr达峰,OB+中子星双星在20 Myr最丰富,为未来在年轻星团和星暴环境中的观测发现提供了指导。
2024-10-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
Periastron Advance in Neutron Star - Black Hole Binaries
由于中子星-黑洞双星有望通过未来的脉冲星调查使用即将到来的设施被发现,有必要了解这些系统的各种可观测的属性。在目前的工作中,我们研究了这种双星的近星点的进展下的后牛顿形式主义在很宽的参数范围内。我们发现,一阶和二阶后牛顿效应以及首阶自旋轨道耦合效应对这类双星是显著的,但高阶效应可以忽略。
2012-10-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
Formation of Be stars via wind accretion: Case study on Black hole + Be star binaries
Yunnan Observatories, Chinese Academy of Sciences (CAS)(中国科学院云南天文台);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Institute of Science and Technology Austria(奥地利科学技术研究所);Zhoukou Normal University(周口师范学院)
本文提出通过风罗奇洛夫溢流机制形成黑洞+Be星双星的新模型,并预测银河系中此类系统的数量及观测潜力。
2025-12-21 astro-ph.HE astro-ph.SR
Implementing Primordial Binaries in Simulations of Star Cluster Formation with a Hybrid MHD and Direct N-Body Method
星团内双星系统中恒星的比例对它们的演化很重要,但初始恒星吸积后通过动力学过程形成的双星比例仍然未知。在以前的工作中,我们表明,动力学相互作用单独产生太少的低质量的双星相比,观测。因此,我们实现了初始人口的二进制耦合MHD和直接N体恒星团簇形成代码火炬。我们比较模拟,没有,初始二进制人口,并遵循动态演化的二进制人口在这两组模拟,发现动态形成和破坏的二进制发生。即使在最初的几百万年的恒星形成,我们发现,一个初始的人口的二进制需要在所有的质量复制观察到的二进制分数的质量比以上的$q \geq 0.1$检测限。我们的模拟还表明,在气体的存在下,在团簇形成的动力学相互作用修改的初始分布朝向二进制较小的初级质量,较大的质量比,较小的半长轴和较大的偏心率。动态形成的系统不具有与初始系统相同的性质,并且在存在初始双星群体的情况下动态形成的系统不同于仅用单个恒星模拟形成的系统。在恒星团簇形成的早期阶段,动力学相互作用对于确定双星系统的性质是很重要的。
2020-11-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
Population Synthesis of Galactic Be-star Binaries with A Helium-star Companion
LB-1最初被认为是一个非常大质量($ \sim 70 M_\odot $)的黑洞,但最近被认为是一个包含Be星和He星的后质量转移双星。本文利用双星布居合成方法模拟了Be $ - $ He双星在银河系中的可能布居。祖先双星演化过程中的质量转移过程对确定Be $ - $ He双星的可能性质起着至关重要的作用。通过构建一系列具有显著不同的传质效率的物理模型,我们获得了Be $ - $ He双星在当前时期的组分质量和轨道周期的预测分布。特别是,我们表明,LB-1很可能已经演变通过非保守的质量转移,如果它确实是一个$ - $他系统。我们估计有超过$ 10^{3} $ Be $ - $ He双星的V波段视星等比LB-1亮。
2020-12-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
Broadening of the Main Sequence of a Star Cluster by Undetected Binaries
本文研究星团主序星在星等上的展宽,推导出包含双星效应的星等概率密度函数解析与半解析表达式,可用于确定星团中双星比例或限制类太阳星光度的长期变化。
2025-01-28 astro-ph.GA astro-ph.SR
Neutron star kicks plus rockets as a mechanism for forming wide low-eccentricity neutron star binaries
本文提出中子星诞生踢与持续火箭加速相结合的新机制,可解释宽轨道低偏心率中子星双星(如Gaia NS1)的形成,并可能诱发超新星后的延迟恒星并合及高能暂现源。
2024-09-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
X-ray emission from BH+O star binaries expected to descend from the observed galactic WR+O binaries
在银河系中,已知$\sim$ 18颗沃尔夫-拉叶+O(WR+O)双星,并估计了它们的恒星和轨道参数。虽然黑洞+O(BH+O)双星被认为是从前者演化而来的,但在银河系中只有一个这样的系统。为了解决这种差异,有人建议在核心坍缩时,WR星会受到巨大的撞击,使得大多数双星被破坏。我们重新评估这个问题,重点是在形成一个吸积盘风吸积BH的BH+O双星,这是关键,以确定这样的系统周围的不确定性。我们遵循以前的工作方法,并应用改进的分析标准风吸积BH周围的吸积盘的形成。然后,我们使用恒星模型来预测的BH+O双星的属性,预计下降从观察到的WR+O双星,如果WR星将形成BH没有出生踢。我们发现,盘的形成敏感地依赖于O星的风速,由风携带的特定角动量,由BH的角动量吸积的效率,和BH的自旋。我们表明,假设一个低的风速可能会导致预测,大多数的BH+O星双星将有一个延长的X射线明亮的周期。然而,当考虑O型星的典型风速时,情况并非如此。我们发现,BH的高自旋可以增加X射线活跃期的持续时间以及该阶段的X射线亮度,从而为检测具有高BH自旋参数的X射线中的高质量BH双星产生强偏差。我们的结论是,大BH形成踢不需要了解银河系中的X射线明亮的BH+O星的稀疏性。用不同的方法探测一群X射线无声的BH+O系统可以告诉我们关于BH反冲和高质量BH双星的高能量发射的条件。(节录)
2021-06-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
Hot subdwarf B stars with neutron star components II: Binary population synthesis
内容:亚矮B星在早型星系的恒星演化、星震学和远紫外辐射等方面具有重要的作用,因而在观测和理论上得到了广泛的研究。理论上曾预言银河系中存在有中子星(NS)伴星的sdBs,但至今尚未发现。这是该领域的一个难题。在以前的研究中(以下简称论文I),我们通过建立模型网格研究了由主序星和NS双星组成的sdB+NS双星的形成通道,但尚不清楚这些由主序星和NS双星组成的双星是如何形成的。目的:系统地研究sdB+NS双星从其原始零龄主序星的形成过程。我们以这种方式弥合了我们以前研究留下的差距。我们得到了sdB+NS双星的统计布居特性,并为观测工作提供了一些指导。研究方法:我们首先使用赫尔利的快速双星演化代码BSE将10^7个原始双星演化到NS+MS、NS+赫兹弹簧间隙(HG)恒星和NS+巨枝(GB)恒星双星的伴星刚刚填满它们的洛希叶的程度。接下来,我们将这些二进制文件注入到我们在论文I中开发的模型网格中,以获得sdB+NS种群的属性。我们采用了两个处方的NS natal踢。选择不同的共包线引射效率值来考察共包线演化对结果的影响。结论:大多数sdB+NS双星位于银河系盘,RV半振幅较小。具有大RV半振幅的SdB+NS双星预计是强GWR源,其中一些可能在未来被LISA探测到。
2019-12-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
Population Synthesis of Black Hole Binaries with Normal-Star Companions: I. Detached Systems
光学观测双星系统中的正常星与巨大的看不见的物体已经提出了寻找候选黑洞(BH),并提供了一个直接测量其动态质量。在本文中,我们已经进行了二进制人口合成计算模拟的潜在人口的分离双星含有BH和正常的恒星同伴在银河系中。我们专注于BH祖细胞的影响。在传统的模型中,双星中的黑洞是从质量比$ \sim25M_{\odot} $大的恒星演化而来的。然而,这个模型很难产生BH低质量X射线双星。最近对大质量恒星演化的研究表明,BH的祖先可能具有低至$ \sim15M_{\odot} $的质量。基于这个模型,我们提供了期望的各种参数的分布与正常星同伴的分离BH双星,包括组件的质量,双星系统的轨道参数,径向速度半振幅,和天体测量签名的光学同伴。在我们的模拟中,可以很容易地产生具有低质量同伴的分离BH系统。我们的计算表明,在银河系中有超过数千个这样的分离双星,其中数百个是潜在的可观测系统,其明亮的伴星亮度超过20 mag.In此外,分离BH双星主要是由那些主序星伴星和只有百分之几的人预计有巨大的同伴。
2019-09-25 astro-ph.GA astro-ph.SR
Orbital Circularization of Hot and Cool Kepler Eclipsing Binaries
潮汐循环的速度被预测为相对较冷的恒星对流外层,与辐射外层的较热的恒星相比,更快。观察这种效应是具有挑战性的,因为它需要大量的和良好表征的样本,包括热恒星和冷恒星。在这里,我们寻求证据的预测依赖于恒星类型的圆化,使用开普勒观测到的945个食双星的样本。这个样本补充了早期对这种效应的研究,后者采用了更小的特征更好的恒星样本。对于每一个开普勒双星,我们测量$e\cosω$的基础上的相对时间的主要和次要的日食。我们研究的分布$e\cosω$作为一个函数的周期组成的双星的热星,冷星,以及这两种类型的混合物。在最短的周期内,热-热双星最有可能是偏心的;在短于4天的周期内,热-热双星经常出现显著的偏心,但热-冷或冷-冷双星则不会。这与基于热恒星较慢耗散率的理论预期在定性上一致。然而,由于我们样本中恒星的年龄和演化状态在很大程度上是未知的,因此对我们结果的解释变得复杂。
2016-03-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Confusing binaries: the role of stellar binaries in biasing disk properties in the Galactic Center
银河系中心(GC)超大质量黑洞(SMBH)附近的年轻恒星群体对恒星形成理论提出了一个意想不到的挑战。对这些恒星的动力学测量揭示了一个恒星盘结构(明显的20%盘成员),这为这些神秘的年轻恒星的起源提供了重要线索。然而,许多明显的磁盘属性是很难解释的,包括低磁盘成员分数和高偏心率,考虑到这个人口的年轻。到目前为止,所有推导这个圆盘性质的努力都是基于一个简单的假设,即GC上的恒星都是单星。然而,恒星双星在我们的银河系中很普遍,最近的调查表明,它们在银河系中心也可能很丰富。在这里,我们表明,在磁盘中的二进制文件可以在很大程度上改变磁盘的表观轨道特性。双星成员的相互运动增加了一个速度分量,这可以与GC中SMBH周围的速度大小相媲美。因此,忽略双星的贡献可以显着改变推断的恒星的轨道属性。虽然星盘的方向不受影响,但视星盘的2D宽度增加到约11.2度,与观测到的宽度相似。对于一群以零偏心率绕SMBH运行的恒星,未计的双星将产生一个平均为0.23的宽的视偏心率分布,这与观测到的星盘中恒星的平均偏心率是一致的。我们认为,这种高偏心率值,这构成了理论上的挑战,可能是一个人工制品的双星。最后,我们的研究结果表明,实际的磁盘成员可能会显着高于一个推断的意见,忽略了二进制的贡献,减轻了另一个理论挑战。
2018-01-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
Binaries in the field: fossils of the star formation process?
最近对银河系中双星的观测表明,双星的比例和平均轨道间距都随着初始质量的减小而减小。我们提出了$N$体模拟的动力学演化的影响,在恒星形成区的原始双星,以确定这些观察到的趋势是否可以解释一个共同的二进制人口的动力学处理。我们发现,动态处理的二进制人口与初始的二进制分数的统一和初始过剩的中间/宽分离(100 - 10 $^4$ AU)的二进制不再现现场观察到的属性,即使在最初密集的($\sim 10^3$ M $_\odot$ PC $^{-3}$)恒星形成区域。相反,如果我们采用一个类场的人口作为初始条件,大多数棕矮星和M-矮双星的动力学硬和它们的整体分数和分离分布不受动力学演化。G-矮星和A-星双星在外地动态中间在我们的模拟密集区和动力学处理破坏一些系统的分离$>$ 100 AU。然而,通过溶解的监督区域的宽联星的形成是一个强大的功能的原始质量,和宽的G-矮星和A-星的联星,被破坏的动力学演化在subvirial区域的补充,形成的联星的监督区域。因此,我们认为,至少对于初始质量在0.02 - 3.0 M $_\odot$范围内的系统,场中的双星总体是恒星形成区原始双星总体的$indicative$。
2014-06-03 astro-ph.GA astro-ph.SR
Investigating the stability of mass transfer in neutron star-helium white dwarf binaries
中子星-氦白矮星(NS+He WD)双星是近轨道双星系统演化的重要产物。它们通常被观测为毫秒双星,并可能继续演变为超紧凑X射线双星(UCXB)和连续引力波(GW)源,这些源将被LISA、天琴和太极等星载GW天文台探测到。然而,NS+He WD双星进行质量转移的稳定性没有得到很好的研究,仍在争论中。本文利用详细的恒星演化程序mesa,模拟了WD质量在0.17-0.45 $M_{\odot}$之间的NS+He WD双星的演化。相反,以前的研究的基础上流体力学,我们发现,显然所有NS+He WD二进制进行稳定的传质。我们发现,这样的UCXB的WD质量越大,较大的最大传质速率和较小的最小轨道周期在其演变过程中。最后,我们证明了数值和分析,有一个紧密的WD质量和GW频率UCXB之间的相关性,独立的NS质量。
2022-04-08 astro-ph.HE astro-ph.SR
Galactic population of black holes in detached binaries with low-mass stripped helium stars: the case of LB-1 (LS~V+22~25)
我们模型的银河系人口的分离双星,港口黑洞与(0.5-1.7)太阳质量的同伴-剩余的情况下B的质量交换,迅速跨越赫兹普龙间隙终止后的罗奇瓣溢出或作为氦壳燃烧的恒星。目前银河系中可能存在几个这样的双星。其中的黑洞质量约为4 ~ 10个太阳质量,轨道周期为数十~数百天。独特的BH-双星LB-1非常适合这种极其罕见的双星。
2020-04-24 astro-ph.HE astro-ph.SR
Stars stripped in binaries -- the living gravitational wave sources
双星的相互作用会导致恒星的包层被剥离,这会显著减小恒星的半径。因此,由一颗剥离的恒星和一个紧凑的物体组成的双星的轨道可以如此紧密,以至于系统产生的引力辐射达到激光干涉仪空间天线(LISA)可以达到的频率。目前已知有两颗这样的恒星(ZTF J2130+4420和CD-30 11223)与白矮星在紧密的轨道上,但预计还会有更多的恒星存在。这些二进制文件提供了重要的约束二进制演化模型,并可用作LISA验证源。我们开发了一个蒙特卡罗代码,使用详细的演化模型来模拟银河系人口的剥离恒星在紧轨道与中子星或白矮星的同伴。通过10年的LISA观测,我们预测了信噪比大于5的0-100剥离星+白矮星双星和0-4剥离星+中子星双星。预计这些双星中超过90%的双星将显示出$\gtrsim 200$ km/s的大径向速度变化,这是光谱可检测的。由于剥离的恒星潮汐变形的光度变化也被预期,并已在ZTF J2130+4420和CD-30 11223中观察到。此外,剥离星+中子星双星的X射线亮度预计为$L_X \gtrsim 10^{33} - 10^{36}$ erg/s。我们的研究结果表明,剥离的恒星双星是有前途的多信使源,为即将到来的电磁和引力波设施。
2020-06-12 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Chemically homogeneous evolution in massive binaries
自转会对大质量恒星的演化产生严重的后果。它现在被认为是决定单个恒星最终命运的主要参数之一,与质量和金属丰度一起。在大质量快速旋转的恒星中,由旋转引起的混合过程可能非常有效,以至于中心产生的氦在整个包层中混合。这样的恒星在化学上几乎是均匀演化的。在低金属丰度时,它们仍然是蓝色和致密的,而它们逐渐演化成沃尔夫-拉叶星,并可能成为长伽马射线暴的祖先。在双星中,这种类型的演化可能是由于(I)非常接近的双星中的潮汐,由于(II)质量转移的结果,由于(III)两颗恒星合并的结果,以及(IV)当双星中的一个组件以非常高的初始旋转速率诞生时。由于这些恒星保持紧凑,演化通道与经典双星演化模型预测的非常不同。在这方面的贡献,我们讨论的例子,近化学均匀的演变非常接近潮汐锁定二进制。即使在这样非常接近的大质量双星中,恒星也可能保持紧凑,避免质量转移,而在经典图像中,洛希瓣溢出和合并是不可避免的。这类演化可能提供另一种形成紧沃尔夫-拉叶双星和大质量黑洞双星的途径。
2010-10-11 astro-ph.HE astro-ph.SR
Massive, wide binaries as tracers of massive star formation
大质量恒星可以和其他大质量恒星一起在宽的(几百到几千个天文单位)双星中找到。我们使用$N$体模拟表明,任何绑定集群应该总是有大约一个大规模的宽的二进制:一个可能会形成,如果没有最初的存在,可能只有一个将生存,如果一个以上的存在最初。因此,任何包含许多大质量宽双星的区域都必须由许多单独的子区域组成。对天鹅座OB 2的观测显示,大质量宽双星的比例至少是一半(38/74),这表明天鹅座OB 2至少有30个不同的大质量恒星形成点。这进一步证明天鹅座OB 2一直是一个大的,低密度的协会。天鹅座OB 2的总质量有一个正常的高质量IMF,这表明无论大质量恒星如何形成,它们都会“随机抽样”IMF(因为大质量恒星并不“知道”彼此)。
2018-02-13 astro-ph.GA astro-ph.SR
Supernovae Producing Unbound Binaries and Triples
恒星死亡时处于双星或三双星状态的恒星比例以及超新星爆发后幸存的恒星比例是演化模型和引力波源群预测的关键约束条件。这些分数也可以直接通过观测来确定。在这里,我们搜索10个超新星遗迹(SNR)包含未绑定的二进制或三重使用盖亚EDR 3和新的统计方法和测试假阳性的自行车的紧凑的对象。我们确认了G180.0-01.7中的一个已知的未绑定二进制文件HD 37424,并且没有发现其他例子。结合我们之前对绑定和未绑定二进制文件的搜索,并假设没有偏向于寻找相互作用的二进制文件,我们发现72.0%的(52.2%-86.4%,90%置信度)的SN产生中子星在爆炸时不是双星,13.9%(5.4%-27.2%)的程序生成绑定二进制文件,12.5%(2.8%-31.3%)的程序生成未绑定二进制文件。有一个强烈的偏见,有利于发现相互作用的二进制文件,中位数移动到76.0%的死亡时不是二进制文件,9.5%离开绑定和13.2%离开未绑定的二进制文件。爆炸不会留下双星,<18.9% can be fully unbound triples. These limits are conservatively for M>5 Msun恒星,尽管单个系统的质量限制明显更强。PSR J 0538 +2817的前身在诞生时可能是一颗13- 19 Msun的恒星,而在爆炸时可能是一颗洛希有限的、部分剥离的恒星,它将质量转移到HD…
2021-07-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
Observational constraints on massive binaries
本文综述了不同金属丰度下大质量双星的观测性质,强调其多重性对校准单星与双星演化模型的关键作用,并指出当前领域的未决问题。
2024-10-21 astro-ph.HE astro-ph.SR
Evolution of intermediate-mass X-ray binaries driven by magnetic braking of Ap/Bp stars: I. ultracompact X-ray binaries
一般认为超紧凑X射线双星(UCXB)是由中子星从低质量白矮星或氦星吸积而成的双星演化而来,其中质量转移由引力辐射驱动。然而,标准的白矮星演化通道不能产生具有高时间平均传质速率的相对长周期($40 - 60$ \,min)的UCXB。在这项工作中,我们探索了一种替代的演化路线UCXB的同伴从中等质量的Ap/Bp星演化的一个非常强的磁场($100 - 10000$ \,G)。考虑到磁场与吸积分量产生的X射线通量所引起的辐射驱动风之间的耦合所引起的磁制动,我们证明了中等质量X射线双星(IMXB)可以演化为UCXB.使用\emph{MESA}代码,我们已经计算了大量的IMXB的进化序列。模拟结果表明,在较小的风驱动效率$f=10^{-5}$下,异常磁制动可以驱动IMXB到11 min的超短周期。与15个已识别UCXB的观测参数比较,异常磁制动演化通道可以分别解释$f=10^{-3}$和$10^{-5}$的7个和8个源的形成。特别是,一个相对较大的值的$f$可以适合三个长期的,持久的源与高传质速率。虽然Ap/Bp星在中等质量恒星中的比例仅为5%,但UCXB相的寿命为$\gtrsim$ 2 Gyr,产生了相对较多的可观测系统,使其成为UCXB形成的另一个演化通道。
2016-08-06 astro-ph.HE astro-ph.SR
The gravitational redshift of solar-type stars from Gaia DR3 wide binaries
从引力势逃逸的光会发生红移,其幅度与引力势的深度成正比。这种“引力红移”在像白矮星这样的致密恒星中很容易测量,但是在主序星中要弱得多,并且无法被清晰地检测到。我的效果是直接测量的盖亚DR3径向速度(RV)的组成部分,广泛的双星。在包含一颗太阳型主序星和一颗红巨星或红团伴星的$\sim$ 500宽联星样本中,巨星的视RV平均比主序星低$0.49 \pm 0.02 \,\, \rm km\,s^{-1}$。这主要归因于巨星较弱的引力场,并且与广义相对论的预期值相当吻合。
2022-06-22 astro-ph.GA astro-ph.SR
On the formation of neutron stars via accretion-induced collapse in binaries
我们研究了相互作用双星中氧氖白矮星的坍缩导致中子星形成的演化途径。我们考虑了(1)非动力学质量转移,其中一个ONe WD接近于导致吸积诱导坍缩(AIC)的Ekrasekhar质量;(2)动力学时标合并诱导坍缩(MIC),其中一个ONe WD和另一个WD之间。我们提出了两种不同的治疗常见的信封演变率,延迟时间和祖属性。我们发现,AIC中子星是通过许多不同的通道形成的,最主要的通道取决于所采用的共同包络物理。大多数AIC和MIC中子星在恒星形成后不久就诞生了,尽管有些中子星的延迟时间超过10 Gyr。延迟时间最短的(2500 - 5000万年)AIC中子星有剥离的包层,紧凑,氦燃烧的恒星捐助者,虽然许多提示AIC中子星通过风吸积从渐近巨星分支星形成。延迟时间最长的AIC中子星是球状星团中年轻的毫秒双星,在NS形成时有一颗红巨星或主序星施主,最终将演化为NS +氦WD双星。我们讨论了AIC和MIC双星作为LISA潜在的引力波源。通过AIC产生的中子星经历LMXB阶段,为LISA可以识别的最短轨道周期源提供电磁对应物。双星中相互作用的WDs形成中子星可能是球状星团中LIGO/Virgo引力波源(NS-NS和BH-NS合并)产生的关键机制。
2019-01-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
Kepler Eclipsing Binary Stars. V. Identification of 31 Eclipsing Binaries in the K2 Engineering Data-set
超过2500个食双星被开普勒太空望远镜提供的超精密光度数据识别和表征。开普勒现在开始了它的第二个任务,K2,这是证明再次提供超精确的测光的一个大样本的食双星。在1951年K2工程数据集中覆盖12天的光变曲线中,我们已经确定并确定了31个食双星的星历表,这些星历表展示了在即将到来的K2活动中食双星科学的能力。其中20项是新发现。我们描述了手动和自动化的方法来收获完整的一套食二进制的K2数据,提供识别和详细的工程数据集中存在的全套食二进制,并讨论了食二进制搜索的应用前景在K2任务。
2014-07-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Embedded Binaries and Their Dense Cores
我们探讨年轻的,嵌入式二进制文件和他们的父母核心之间的关系,使用英仙座分子云内的观测。我们结合最近发表的VLA观测的年轻恒星的核心性能从SCUBA-2在850微米的观测。大多数嵌入式二进制系统都位于其母核的中心,尽管有些系统的组件更靠近核心边缘。宽双星,定义为那些系统的物理分离大于500金,显示出一种倾向,以对齐其母核的长轴,而紧双星没有显示出优先取向。我们测试了一些简单的,进化的模型来解释观察到的0类和I类来源的人口,无论是单一的还是二进制的。在最能解释观测结果的模型中,所有恒星最初都是宽双星。这些双星要么分裂成独立的恒星,要么收缩成更紧密的轨道。在假设双星分裂后两颗恒星都保持嵌入状态的情况下,我们发现总的恒星形成速率为1.68亿r ^-1。或者,由于双星分裂,一颗恒星可能会从致密的核心中弹出。后一种假设得出的恒星形成速率为2.47亿光年^-1。这两个生产率是令人满意的协议与目前的估计从其他研究英仙座。未来的观察应该能够区分这两种可能性。如果我们的模型继续为其他恒星形成区域提供良好的拟合,那么成为恒星的致密核心的质量分数是目前认为的两倍。
2017-04-28 astro-ph.GA astro-ph.SR
Formation of the Widest Binaries from Dynamical Unfolding of Triple Systems
非常宽的双星的形成,例如半人马座α系统(Proxima,也称为半人马座α C)与半人马座α(它本身是一个接近的双星A/B)相隔15000 AU,挑战了目前的恒星形成理论,因为它们的距离可以超过塌陷云核的典型尺寸。为了克服这个问题,人们提出了各种假设,包括超宽双星是由星团的解体造成的--当一颗星团恒星引力捕获另一颗遥远的星团恒星时。最近的观测表明,非常宽的双星经常是三重系统的成员,而近距离的双星经常有一个遥远的第三个伴星。在这里,我们报告Nbody模拟的动态演化的新生三重系统仍然嵌入在他们的新生云核心,非常广泛的系统相匹配的观测。我们发现,虽然三重系统是非常紧凑的出生-因此,最初更保护免受破坏通过恒星-他们可以发展极端的层次结构的时间尺度上数百万年的一个组件是动态分散到一个非常遥远的轨道。抛射的能量来自于其他两颗恒星轨道的收缩,通常使它们从远处看起来像一颗恒星。因此,这种松散结合的三元系看起来是非常宽的二元系。
2012-12-06 astro-ph.GA astro-ph.SR
Gaia's Detectability of Black Hole-Main Sequence Star Binaries Formed in Open Clusters
黑洞-主序星(BH-MS)双星是天体测量卫星{ \it Gaia}未来数据发布的目标之一。它们被认为是在两个主要的地方形成的:一个星系场和一个星团。然而,以前的工作从来没有预测的BH-MS二进制文件的数量起源于后者的网站。本文利用{ \it N}体模拟的结果,估计了在疏散星团中形成的、能被{\it Gaia}探测到的BH-MS双星的数目。通过考虑银河系(MW)的星际消光和观测限制,我们预测$\sim 10$ BH-MS双星是可观测的。我们还发现,化学丰度模式的同伴MS将帮助我们确定的起源双星星团。这样的MS不会被BH祖先的流出物污染,例如恒星风和超新星喷出物。化学异常可能是一个很好的测试,以确认相对较小的质量MS($\lesssim 5M_{\odot}$),轨道周期($\sim 1.5\;$年)和较高的偏心率($e \gtrsim 0.1$)的双星的起源。
2020-03-23 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR