LISA Detection of Binary Black Holes in the Milky Way Galaxy
利用LIGO的黑洞合并率,我们计算了银河系中紧束缚双黑洞的丰度。具有小半长轴的双星($\lesssim 10 R_\odot$)通过传统的形成机制起源于较大的分离,并作为引力波发射的结果而演化。我们发现LISA可以在银河系中探测到它们。我们还确定了可能的X射线签名,这样的二进制文件。
2017-04-28 astro-ph.HE
Effects of variability of X-ray binaries on the X-ray luminosity functions of Milky Way
星系的X射线光度函数已成为研究星系中X射线双星星族分布的有用工具。利用全天空X射线观测仪获得的X射线双星的长期光变曲线,为构造X射线光度函数提供了可能性,同时也考虑了星系X射线双星的强度变化效应。利用RXTE-ASM在2-10 keV能区获得的源的长期光变曲线,我们构造了银河系X射线光度函数的多重实现。在HMXB和LMXB XLF的斜率值中观察到的扩散是由于在这些XLF的构造中包含了X射线双星的可变光度以及有限样本效应。在光度范围10^{36} - 10^{39} erg/sec的银河系HMXB构造的XLF由幂律模型描述,平均幂律指数为-0.48,由于HMXB的可变性导致的扩展为0.19。在10^{36} - 10^{39} erg/sec的光度范围内,为银河系LMXB构造的XLF具有截止幂律的形状,平均幂律指数为-0.31,由于LMXB的变化而产生的扩展为0.07。
2016-02-26 astro-ph.HE
Clustering between high-mass X-ray binaries and OB associations in the Milky Way
我们首次直接测量了银河系中大质量X射线双星和活跃的OB恒星形成复合体的空间互相关联函数。该结果依赖于含有79个硬X射线选择的HMXB和458个OB关联的样品。检测到两个群体之间的聚类,对于< 1 kpc的距离具有高于7 σ的显著性。因此,HMXB紧密地追踪了大质量恒星形成区域的潜在分布,这些区域有望产生HMXB的祖星。HMXB和OB组合之间0.4+-0.2千秒差距的平均偏移量与100+-50公里/秒量级的出生反冲一致。关联函数的特征尺度表明,HMXB的平均运动学年龄(自超新星阶段)为400万年。尽管这些HMXB演化的特征是从我们银河系的全局视角得出的,但它们与理论预期以及对单个物体的观测结果是一致的。
2011-09-19 astro-ph.HE
Finding binary black holes in the Milky Way with LISA
我们确定的银河系双黑洞(BBH)人口可检测的LISA和战略,以区分他们从更多的白矮星二进制文件的主要属性。我们模拟BBH人口的基础上的银河系类星系和二进制演化模型的宇宙学模拟。然后,我们确定它们的引力波发射所观察到的LISA和建立模拟目录。根据我们的模型,假设运行4(10)年,LISA将探测到$\approx4(6)$二进制黑洞。当模型重新标准化到推断的LIGO/Virgo合并率时,这些数字增长到$\approx6(9)$。大约40%(70%)的源将有足够好的啁啾质量测量,以将它们与轻得多的白矮星和中子星双星分开。大多数剩余的源应该可以通过它们在$\approx100$ pc中缺乏电磁对应物来识别。这些结果是强大的相对于目前的不确定性BBH合并率测量LIGO/室女座以及全球质谱的二进制文件。我们确定LISA至少有94%的机会找到其中一个系统,这将使我们能够确定它们形成的条件,并可能找到独特的电磁特征。
2019-12-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
A Chandra Survey of Milky Way Globular Clusters II: Testing the Hills-Heggie Law
双星-双星和双星-双星相遇在星团的演化中起着关键作用,因为它们可能导致双星的破裂或硬化,这是希尔斯-赫吉定律的一个新预测。基于我们最近对银河系球状星团(GCs)的{ \it Chandra}调查,我们重新审视了GCs中恒星动力学相互作用的作用,重点关注主序星(MS)双星相遇作为GCs中观测到的X射线源的潜在形成通道。我们发现,累积X射线光度($L_X$),在一个给定的GC中的X射线发射双星(主要是激变变量和日冕活动双星)的总数的代理,是高度相关的MS二进制遇到率($Γ_{b}$),作为$L_X \propto Γ_{b}^{0.77\pm0.11}$。我们进一步测试希尔斯-赫吉定律对{ \it二进制硬度比},定义为相对数量的X射线发射硬二进制MS二进制和近似的$L_{X}/(L_{K}f_{b})$,与$L_{K}$是GC K-波段光度和$f_b$的MS二进制分数。我们证明了大多数GC的双星硬度比大于太阳邻体星的硬度比,并且与星团特定相遇率($γ$)呈正相关,即$L_{X}/(L_{K}f_{b}) \propto γ^{0.65\pm0.12}$。我们还发现了一个很强的相关性之间的二元硬度比和集群速度分散($σ$),与$L_{X}/(L_{K}f_{b}) \propto σ^{1.71\pm0.48}$,这是符合希尔斯-Heggie定律。我们讨论了在核星团的背景下,二进制遇到的…
2018-10-23 astro-ph.GA astro-ph.HE
Low-mass X-ray binaries ejected from globular clusters
本文研究了从含有黑洞和中子星吸积体的球状星团中喷射出的质量传递双星的总体情况。我们使用了一组137个完全进化的球状星团模型,这些模型跨越了大范围的星团性质,总体而言,与银河系中观察到的旧GC的性质非常匹配。我们确定所有的二进制弹出我们的一套模型,最终进行质量转移。这些双星从它们的宿主星系团中弹射出来的时间范围很广,包括白矮星、巨星和主序星。我们计算这些喷射系统的轨道在银河系的潜力,以确定其目前在银河系中的位置,并比较观察到的低质量X射线双星(XRB)在银河系中的分布。我们估计$\sim 300$质量转移NS二进制和$\sim 180$质量转移BH二进制目前可能存在于银河系中,起源于GC。其中,我们估计,根据质量转移率和占空比在目前的时间,在最多的几个将是可观察到的BH-XRB和NS-XRB在目前的一天。根据我们的研究结果,起源于GC的XRB不太可能对银河系中低质量XRB的总数量做出显着贡献。
2018-02-13 astro-ph.HE
Population of the Galactic X-ray binaries and eRosita
到目前为止,银河系X射线双星的数量大多是用中等灵敏度的硬X射线测量来探测的。eRosita飞行任务将首次提供2-10千电子伏能量范围内的全天空灵敏X射线测量,X射线双星在该能量范围内发射大部分通量,并发现这些天体中尚未观测到的低光度群体。在本文中,我们简要地回顾了目前的限制X射线光度函数的高质量和低质量的X射线双星,并提出了我们自己的分析的基础上的INTEGRAL 9年银河系巡天,这产生了改进的限制。根据这些结果,我们估计了eRosita全天空调查中要检测到的新XRB的数量
2014-05-05 astro-ph.GA astro-ph.HE
New Insights into X-ray Binaries
X射线双星是研究坍缩天体的极好实验室。一方面,瞬态X射线双星包含恒星质量黑洞的最佳例子,而持久的X射线双星大多数港口吸积中子星。持久X射线双星中恒星质量的测定通常受到X射线加热吸积盘的巨大光度的阻碍。然而,从被照射的伴星中发现的高激发发射谱线为研究致密天体开辟了新的途径。本文提出了新的技术,利用这些辐射线,并总结了动力学质量的两个人口的坍缩恒星:中子星和黑洞。
2009-04-07 astro-ph.GA astro-ph.HE
Modeling Dense Star Clusters in the Milky Way and Beyond with the $\texttt{CMC}$ Cluster Catalog
我们提出了一套148个独立的$N$体模拟的球状星团(GC)计算使用的代码$\texttt{CMC}$($\texttt{Cluster Monte Carlo}$)。在$\sim10-13\,$ Gyr的年龄,由此产生的模型几乎涵盖了银河系GC所表现出的星系团性质的全部范围,包括总质量,核心和半光半径,金属丰度和银河系距离。我们用我们的模型来研究恒星质量的黑洞在核心坍缩过程中所起的作用。此外,我们还研究了动力学相互作用如何影响GC中几种重要类型源的形成和演化,包括低质量X射线双星、毫秒双星、蓝离散星、激变变星、Ia型超新星、富钙瞬变和合并致密双星。虽然我们在这里的重点是旧的,低金属量的GC,我们的$\texttt{CMC}$模拟遵循哈勃时间的集群演化,它们包括广泛的金属量(太阳),因此我们的结果也可以用来研究年轻和高金属量的星团。
2020-03-08 astro-ph.GA astro-ph.HE
VERITAS Observations of X-ray Binaries
X射线双星是银河系中最明亮的X射线源,它既有可变的X射线发射,也有极端的耀斑。其中一些系统最近被发现是TeV的伽马射线发射器,高能发射被认为是相对论喷流中粒子加速或脉冲星和恒星风之间的冲击造成的。VERITAS是一个由四个12米成像大气切伦科夫望远镜组成的阵列,已经积累了超过100小时的X射线双星观测时间。在这里,我们介绍了对3A 1954+319,XTE J2012+381,1A 0620-00,EXO 2030+375,KS 1947+300,SS 433,天鹅座X-1和天鹅座X-3的观测结果。
2009-08-12 astro-ph.GA astro-ph.HE
On the Origin of Highly Ionized X-ray Absorbers Detected in the Galactic X-ray Binaries
对银河系X射线双星(XRB)的X射线观测揭示了许多高度电离的金属吸收线。然而,目前还不清楚这些谱线是由双星固有的热星际介质(ISM)还是星周介质(CSM)产生的。在这里,我们提出了一个钱德拉X射线吸收线研究的28个观测的12个X射线双星,重点是NeIX和FeXVII线。我们报告的第一次检测到这些线在大量的观察。我们没有发现显着的依赖性的线等效宽度的距离上的XRB,但我们看到弱依赖于源X射线光度。我们还发现,十二个选定的目标中有两个表现出强烈的NeIX吸收剂的时间变化。虽然两种离子种类之间的线比表明与ISM的先前预测一致的温度,但与ISM的两个理论模型比较显示观察到的柱密度显著高于预测。另一方面,XRB的光电离提供了合理的数据拟合。我们的研究结果表明,这些X射线吸收剂的一个显着的部分可能起源于热气体固有的X射线双星,ISM作出很小,如果不是可以忽略不计的贡献。我们简要地讨论了银河系热气体含量的研究的意义。
2013-12-07 astro-ph.GA astro-ph.HE
Linking high-mass X-ray binaries to binary compact object mergers in Milky Way-like galaxies
Universidad Andres Bello(安德烈斯贝略大学);INAF - Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio(意大利国家天体物理研究所空间科学与天体物理观测站);Instituto de Astrofísica de Canarias(加那利群岛天体物理研究所);Universidad de La Laguna(拉拉克鲁纳大学);Institut de Ciències del Cosmos (ICCUB), Universitat de Barcelona (UB)(巴塞罗那宇宙科学研究所);Universität Heidelberg, Zentrum für Astronomie (ZAH), Institut für Theoretische Astrophysik(海德堡大学天文学中心理论天体物理研究所)
本研究用SEVN代码生成合成星表,结合TNG50模拟探究类银河系中HMXBs与BCO并合的关联,明确CE阶段和kick速度是决定并合数量的主要过程,得出BH-HMXBs与NS-HMXBs演化成并合BCOs的不同占比。
2026-08-26 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
High-Mass X-ray Binaries in the Milky Way: A closer look with INTEGRAL
高质量X射线双星是研究恒星演化、核合成、星系结构和演化以及吸积过程的基础。INTEGRAL和Swift的硬X射线观测大大拓宽了我们的理解,特别是对银河系中的超巨星系统的理解,其数量几乎增加了三倍。INTEGRAL在发现、研究和理解严重模糊系统和快速X射线瞬变过程中发挥了至关重要的作用。大多数超巨系统现在可以分为三类:经典/模糊,偏心和快速瞬变。经典的系统具有低偏心率和约1000的变异因子,主要是由流体动力学现象发生在大于吸积半径的尺度上。其中,轨道周期短、接近罗什叶瓣溢出或风慢的系统看起来非常模糊。在偏心系统中,由于沿轨道的风密度的对比,变化幅度可以达到甚至更高的因子。四个超巨星系统,具有快速爆发,非常短的轨道周期和非常低的吸积率,尚未被理解。在相对大的尺度上对吸积过程的模拟已经取得了进展,并再现了部分观测结果。风团、磁场、中子星旋转和偏心率的综合影响应该包括在未来的模拟工作中。INTEGRAL与其他天文台结合进行的观测对于探测X射线天体光谱中的回旋共振散射特征、探测其变化以及吸积柱和发射区的几何形状也很重要。最后,INTEGRAL独特的特性和它的长寿命为建立一个完整的HXMB目录,研究这些系统的不同种群,以及它们之间的相互作用发挥了基础性作用。
2015-05-14 astro-ph.HE
PeV Gamma Rays from Interactions of Ultra High Energy Cosmic Rays in the Milky Way
本文计算了超高能宇宙射线在银河系中传播时与周围物质和辐射相互作用产生的PeV γ射线本底。如果初级超高能宇宙射线是从银河系的点源产生的,那么这些点源也会发射PeV的伽马射线。我们讨论,在未来的检测galactocentric PeV伽马射线将是一个签名的存在EeV宇宙加速器在银河系。
2011-10-24 astro-ph.HE
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
INTEGRAL & RXTE View of Gamma-ray Binaries
伽马射线双星是具有伽马射线辐射的X射线双星。它们的多波长发射范围从无线电,光学,X射线到非常高的能量(TeV)。X射线辐射对于理解伽马射线双星的性质至关重要。INTEGRAL和RXTE已经覆盖并监测了硬X射线和软X射线中的大多数伽马射线双星。在这里,我们报告的结果,几个伽玛射线双星和可能的伽玛射线双星的INTEGRAL和RXTE。
2013-02-21 astro-ph.HE
Constraining Compact Object Formation with 2M0521
我们发现,最近发现的二进制2 M05215658 +4359220(2 M0521),由一个巨大的恒星(GS)在一个约80天的轨道上绕着一个可疑的黑洞(BH),可能有助于揭示不确定的BH形成物理,可以是一个测试案例,研究风吸积模型。使用二进制人口合成与现实处方的恒星形成历史和银河系的金属丰度演化,我们分析了二进制的演化包含紧凑的对象(CO)在轨道周围的GS与属性类似的2 M0521。我们在银河系中发现了大约100-1000个由盖亚观测到的CO-GS双星,在银河系中发现了0-12个BH-GS和0-1个中子星-GS双星,它们的性质与2 M0521相似。我们发现,所有的CO-GS与Porb<5年,包括2 M0521,通过一个共同的信封(CE),因此形成了一类更高的质量类似物的白矮星后CE双星。我们进一步展示了2 M0521类双星的组件质量如何强烈依赖于我们采用的超新星引擎模型。因此,对2 M0521轨道的改进测量,即将与盖亚的第三次数据发布,将强烈限制其组件质量,并因此告知广泛用于双星群体合成研究的超新星发动机模型。这些结果对CO双星的起源和性质具有广泛的影响,特别是那些可被LIGO和LISA探测到的。最后,我们表明,2 M0521的X射线探测不到的报告是风吸积理论的一个挑战,使2 M0521的CO-GS二进制与吸积模型的进一步研究的主要目标。
2019-05-24 astro-ph.HE
Localizing Dynamically-Formed Black Hole Binaries in Milky Way Globular Clusters with LISA
本文利用蒙特卡洛N体模拟和LISA引力波探测,研究银河系球状星团中动力学形成的黑洞双星的可探测性与定位精度,表明高信噪比源可被精确定位到特定星团,从而为检验球状星团对黑洞双星形成的贡献提供直接途径。
2025-05-10 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
How can LISA probe a population of GW190425-like binary neutron stars in the Milky Way?
GW 190425是一颗被LIGO/Virgo科学合作组织(LVC)探测到的假定的双星合并中子星(BNS),总质量为$3.4^{+0.3}_{-0.1}$ M $_{\odot}$,其性质仍然是一个谜。有了这么大的总质量,GW 190425与银河系BNS的总质量分布$2.66\pm 0.12$ M $_{\odot}$相差5个标准差。LVC认为,这个系统可能是一个BNS,它是由一个快速合并的通道形成的,由于选择效应,它在无线电波长上无法检测到。轨道周期小于几个小时的BNS-LIGO/Virgo合并的前身-是未来激光干涉仪空间天线(LISA)的主要目标候选者。如果银河系中存在类似GW 190425的双星,LISA将在我们银河系的体积内检测到它们,并将测量它们的啁啾质量,对于那些引力波频率大于2 mHz的双星,其啁啾质量优于10%。这项工作探索了我们如何用LISA探测银河系GW 190425-like BNS的种群,并调查它们的起源。我们假设,银河系的BNS人口由两个不同的子群体:一个分数$w_1$,遵循所观察到的银河系BNS啁啾质量分布和$w_2$,类似于啁啾质量的GW 190425。我们发现,LISA的精度恢复GW 190425类二进制文件的分数取决于BNS合并率。对于文献中报告的合并率,$21 - 212\,$ Myr $^{-1}$,回收分数的误差在$\sim 30 - 5$ …
2021-02-15 astro-ph.HE
A {\it Chandra} Survey of Milky Way Globular Clusters I: Emissivity and Abundance of Weak X-ray Sources
基于档案{ \it钱德拉}数据,我们已经进行了69,或近一半的已知人口,银河系球状星团(GC)的X射线调查,重点是弱X射线源,主要是激变变量(CV)和日冕活动的双星(AB)。使用每单位恒星质量的累积X射线光度(即,X射线发射率)作为源丰度的代理,我们证明了相对于由太阳邻域和本星系群矮椭圆星系代表的场,大多数GC中弱X射线源的缺乏(平均低于$41\%\pm27\%$)。我们还重新讨论了累积X射线光度($L_X$)、星团质量($M$)和恒星相遇率($Γ$)之间的相互关系,发现了$L_{X}\propto M^{0.74\pm 0.13}$、$L_{X}\proptoΓ^{0.67\pm0.07}$和$Γ\propto M^{1.28 \pm 0.17}$。这三个量可以进一步表示为$L_{X} \propto M^{0.64\pm0.12}\ Γ^{0.19 \pm0.07}$,这表明在GC中通过恒星相遇的CV和AB的动力学形成不如以前所建议的那样占主导地位,并且原始形成通道具有实质性的贡献。考虑到这些方面,我们认为,很大一部分的原始,软双星已被破坏,在二进制单或二进制二星的相互作用,否则他们可以演变成X射线发射的近距离双星,而同样的相互作用也导致了新的近距离双星的形成。没有发现$L_{X}/L_{K}$和集群的性质,包括动力学年龄,金属丰度和结构参数之间的显着相关性。
2018-03-28 astro-ph.HE
ESO Expanding Horizons White Paper: Electromagnetic characterisation of millihertz gravitational-wave sources in the Milky Way
University of Warwick(华威大学);Max Planck Institute for Astrophysics(马克斯·普朗克天体物理研究所);University of Valencia(瓦伦西亚大学);Weizmann Institute of Science(魏茨曼科学研究所);Observatoire de la Côte d’Azur(蔚蓝海岸天文台);Radboud University(拉德堡德大学);European Southern Observatory(欧洲南方天文台);University of Sheffield(谢菲尔德大学);Polytechnic University of Catalonia(加泰罗尼亚理工大学);Institute of Science and Technology Austria(奥地利科学技术研究所)
本文讨论了通过电磁特性研究来解决银河系毫赫兹引力波源的双星系统,以提高引力波数据的科学回报。
2025-12-12 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.HE
Where are Milky Way's Hadronic PeVatrons?
在TeV-PeV能量下对银河系的观测揭示了一个明亮的强子宇宙射线的扩散通量,也揭示了γ射线的亮点源。如果伽马射线源是强子宇宙射线加速器,那么它们也一定是中微子源。然而,没有发现中微子源。他们在哪里?我们介绍了一种新的人口为基础的方法来探测银河系强子PeVatrons,要求扩散和点源PeV范围数据之间的一致性宇宙射线,伽马射线和中微子。对于PeVatrons来说,允许两种极端情况:(1)强子宇宙线加速器和伽马射线源是相同的物体,因此存在明亮的中微子源,并且改进的望远镜可以检测到它们,而(2)强子宇宙线加速器和伽马射线源是不同的,因此没有可检测的中微子源。如果强子加速器具有足够薄的列密度,则后一种情况是可能的。我们量化目前的限制和未来的前景,展示如何揭示强子PeVatrons的性质。
2023-01-26 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Expected number of supergiant fast X-ray transients in the Milky Way
在过去的15年里,新一代的X射线卫星导致了一个子类的高质量X射线双星(HMXB)的发现,与超巨星的同伴和一个特殊的瞬态行为:超巨星快X射线瞬变(SFXTs)。我们首次使用两种不同的统计方法和基于Swift和INTEGRAL调查的两组数据计算了银河系SFXT的预期数量,旨在确定SFXT现象的普遍程度。我们发现,银河系中SFXTs的数量约为37(+53,-22),这表明SFXTs构成了银河系中有超巨星伴星的X射线双星的很大一部分。我们将我们的估计与从观测和进化模型预测的银河系HMXB的预期数量进行比较,并讨论SFXTs性质的影响。
2014-07-18 astro-ph.HE
The X-ray flaring emission from High Mass X-ray Binaries: the effects of wind inhomogeneities
我们已经开发了一个星团恒星风模型OB超巨星,以比较这个模型的预测与两类持久和瞬态高质量X射线双星(HMXB)的X射线行为。
2010-03-30 astro-ph.HE
Gamma Rays, Electrons, Hard X-Rays, and the Central Parsec of the Milky Way
银河系中心复杂的相互作用过程是过去、现在和(可能)未来众多谜团的核心。我们的目标是更全面地了解如何扩展到>10 TeV的光谱结果。我们首先建立一个简化的模型来解释强中心秒差距光子场的特殊能量和角度依赖性。这允许计算各向异性逆康普顿散射和映射由于伽马伽马-> e^+ e^-衰减的伽马射线消光。耦合这些与不断发展的电子光谱的方法,我们研究了几个明确的和目前的过剩,包括扩散的硬X射线所看到的NuSTAR和GeV伽马射线费米。我们解决进一步的应用,宇宙射线,暗物质,中微子和伽马射线从中心和超越。
2016-11-27 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
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
Revealing Gamma-Ray Binaries
最近的地面和太空望远镜探测到了从几个到几百个千兆电子伏(GeV)的高能光子,为宇宙打开了一扇新的窗户。然而,由于这些望远镜相对较差的角分辨率,观测到的数千个伽马射线源中有很大一部分仍然未知。紧凑的天体是这些高能量源之一,在银河系中有一个特殊的类别称为“伽马射线双星”。
2012-01-16 astro-ph.HE
X-ray Binaries in External Galaxies
本文综述外部星系中X射线双星的族群性质及其与恒星形成率、恒星质量的关系,阐明其对宇宙X射线背景约10%的贡献及早期星系间介质加热的潜在作用。
2023-04-27 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Evaluating the Merger Rate of Binary Black Holes from Direct Captures and Third-Body Soft Interactions Using the Milky Way Globular Clusters
在引力波中探测到的大量双黑洞合并重新引起了我们对可能成为这些合并摇篮的环境的兴趣。在这项工作中,我们研究合并率的双黑洞的球状星团,是最密集的恒星环境和自然的地方,创造的黑洞双星。为了模拟这些系统的所有变化,我们依赖于已知的银河系球状星团的观测特性。我们认为,直接捕获事件之间的黑洞,以及软相互作用的黑洞双星与恒星作为第三机构,加速这些双星的演化。我们发现,从直接捕获的双黑洞合并的平均速率为$0.3-5 \times 10^{-11}$年$^{-1}$每个集群。第三体软相互作用是一个更为突出的渠道,每个集群的平均速率为$2-4 \times 10^{-10}$/年$^{-1}$。在球状星团中,这些速率可以导致每年约100次合并的累积合并率,最高可达红移1,即在不久的将来的双星黑洞合并事件中可检测到的相当大的一部分。进一步观测星团的质量、轮廓特性、恒星的速度色散及其宇宙学分布,将使我们能够更好地约束这些环境对可检测的合并事件率的贡献。
2020-07-06 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The Swift X-ray monitoring campaign of the center of the Milky Way
2006年2月,在发射后不久,雨燕开始用机载X射线望远镜监测银河系的中心,每1-4天进行一次1-ks的短曝光。在2006年至2014年期间,获得了超过1200次观测,相当于约1.2毫秒的曝光时间。这产生了大量关于超大质量黑洞Sgr A* 的长期X射线行为的信息,以及位于该活动所覆盖的25'x25'区域内的许多瞬态X射线双星。在这篇综述中,我们重点介绍了在这九年中所取得的发现,其中包括:1)从Sgr A* 探测到七个明亮的X射线耀斑,2)发现磁星SGR J 1745 -29,3)首次系统地分析了一类特殊的非常微弱的X射线双星的爆发光变曲线和能量学,4)发现了三个新的瞬态X射线源,5)暴露原本明亮的X射线联星中的低水平吸积,以及6)识别候选的X射线联星/毫秒射电脉冲星过渡天体。我们还通过继续银河系中心的斯威夫特遗产活动来反思未来的科学,其中包括对气态物体“G2”和Sgr A* 之间的相互作用如何在未来发挥作用的高节奏监测。
2015-03-25 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
Formation of Black Hole Low-Mass X-ray Binaries
大多数已知的银河系黑洞都存在于低质量的X射线双星中。它们是罕见而迷人的天体,提供了关于强引力、吸积盘物理学、恒星和双星演化的独特信息。毫无疑问,在过去的十年里,我们对黑洞低质量X射线双星形成的理解有了显著的进步。然而,一些关键问题仍未解决。本文简要综述了黑洞低质量X射线双星形成的观测线索和理论进展。
2015-02-25 astro-ph.HE
X-ray emission from black-hole and neutron-star binaries
在这一章中,我提出了黑洞双星和低磁场中子星双星的主要X射线观测特征,集中在什么可以被认为是相似之处或差异,特别强调他们的快速定时行为。
2018-03-09 astro-ph.HE
Spectral analysis of the gamma-ray background near the dwarf Milky Way satellite Segue 1: Improved limits on the cross section of neutralino dark matter annihilation
暗物质的间接探测需要区分暗物质湮灭产物与传统的天体物理背景。在这里,我们重新分析了银河系矮卫星星系Segue 1的GeV波段伽马射线观测,预期的天体物理背景是最小的。我们明确占保守预期的伽马射线信号的角度范围,并保持在外部的伽马射线数据的可能性分析的暗物质配置文件的不确定性。
2012-09-05 astro-ph.HE
Gamma-ray binaries
伽马射线双星是高质量双星系统的一个子类,其能谱在高能量(E $\gtrsim$ 100 MeV)处达到峰值,并延伸到非常高能量(E $\gtrsim$ 100 GeV)的$γ$射线。在这篇综述中,我们总结了研究的非瞬态$γ$射线双星的性质,以及简要讨论了鲜为人知的系统和瞬态系统托管的微类星体。我们还讨论了已被用来描述所考虑的系统的频谱和定时特性的理论模型
2020-06-05 astro-ph.HE
Constraining Mass Transfer Models with Galactic Neutron Star$-$White Dwarf Binaries as Gravitational Wave Sources
本研究通过双星种群合成方法模拟LISA可探测的银河系含碳氧或氧氖白矮星的中子星-白矮星双星,估计其数量为数十到数百个,指出这类引力波源探测可约束原初双星演化物质转移效率等关键物理参数。
2024-03-08 astro-ph.HE astro-ph.SR
Spectral energy distribution of gamma-ray binaries: Sources and Processes
伽马射线双星是研究喷流和外流中高能过程的合适来源。在过去的几年里,在伽马射线双星领域有很多活动,以确定形成其非热光谱的不同因素,从射电到非常高的能量,以及它们的光变曲线。在这项工作中,我讨论了这类物体非热发射的主要方面,目前包括高质量微类星体、承载非吸积脉冲星的高质量双星,可能还有大质量恒星双星;还提出了一些潜在的伽马射线双星候选者。最后,讨论了伽玛射线吸收的重要性,并简要讨论了伽玛射线双星中可能涉及非热辐射的主要物理成分。
2010-08-03 astro-ph.HE
Gamma-ray emission from pulsar/massive-star binaries
我提出了一个审查的主要现象学性质在高能量有关的大规模伽玛射线双星,我讨论了脉冲星模型的一些方面,这些对象。
2009-08-25 astro-ph.HE
Gamma-ray binaries : a bridge between Be stars and high energy astrophysics
X射线和伽马射线天文学的进步为我们的宇宙打开了一扇新的窗户,揭示了由致密物体和Be星组成的各种各样的双星。在Be X射线双星中,一颗中子星吸积Be盘,并通过潮汐相互作用将其截断。这样的系统有重要的X射线爆发,有些与磁盘结构有关。在其他系统中,观测到强烈的伽马射线发射。在伽马射线双星中,中子星不是在吸积,而是在驱动一股高度相对论性的风。风碰撞区与由大质量恒星组成的风碰撞双星有相似之处。高能辐射来自于粒子在相对论激波中被加速。我将回顾X射线和伽马射线双星的物理学,特别是伽马射线双星的最新发展。我将描述的物理机制,如相对论流体力学,潮汐力和非热发射。我将强调如何高能量天体物理学可以揭示一个新的光是恒星物理学,反之亦然。演讲的视频可以在http://activebstars.iag.usp.br/index.php/talk-conference-recordings/bestars-2014-in-london-ontario/session-6/video/astrid-lamberts-interacting-binaries-be-stars-and-high-energy-astrophysics上找到。
2014-10-14 astro-ph.HE
Cosmic-Ray Induced Diffuse Emissions from the Milky Way and Local Group Galaxies
宇宙射线充满了星系的整个体积,为星际介质的加热和电离提供了重要的来源,并且可能在恒星形成和星系演化的调节中发挥重要作用。宇宙射线与星际介质、星际辐射场和磁场之间的各种相互作用产生的从射电到高能伽马射线(> 100 MeV)的漫发射,是目前追踪银河系和其他星系中宇宙射线强度和光谱的最佳方法。在这篇文章中,我描述了我们最近的工作,模拟银河系等星系的全光谱能量分布,从无线电到伽马射线能量。其他星系,特别是麦哲伦云和M31的费米-LAT的高能量伽玛射线检测的应用程序,也进行了讨论。
2011-12-07 astro-ph.HE
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
X-ray Binaries: a potential dominant contributor to the cosmic ray spectral knee structure
Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院高能物理研究所);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);Southwest Jiaotong University(西南交通大学);Tangshan University(唐山学院);TIANFU Cosmic Ray Research Center(天府宇宙线研究中心)
X射线双星可能成为宇宙射线能谱膝部结构的主要贡献者,通过分析其径向分布和能量谱,研究其对高能宇宙射线的影响。
2025-12-19 astro-ph.HE
An X-ray Survey of Colliding Wind Binaries
我们编制了一份由Chandra、XMM-Newton和ROSAT卫星探测到的银河系和麦哲伦星云中的36个O+O和89个Wolf-Rayet双星候选者的名单,以探讨它们的X射线性质与它们的系统特征之间的联系。在已公布参数的WR二进制中,除了两个之外,所有二进制的kT都大于0.9 keV。最明亮的X射线WR双星是典型的长周期系统。WR双星在X射线光度上显示出近四个数量级的分布,即使在具有非常相似WR原色的系统之间也是如此。在O+O双星中,短周期系统通常具有软X射线谱,而长周期系统则具有硬X射线谱,在LX/Lbol中也有很大的扩展。
2012-05-25 astro-ph.HE
Multi-wavelength Signatures of Cosmic Rays in the Milky Way
宇宙射线在银河系中传播,并与星际介质和磁场相互作用。这些相互作用产生跨越电磁波谱的发射,并且是理解远距离区域中CR的强度和光谱的宝贵工具,远远超出直接CR测量所探测的那些。我们提出了最新的CR性能的研究相结合的星际发射和最新的CR直接测量与传播模型的多频观测。
2017-12-28 astro-ph.HE
Chandra Imaging of Gamma-Ray Binaries
我们回顾了几个已知的伽马射线双星的多波长特性,重点是最近解决的钱德拉扩展发射。我们讨论了这些研究结果的紧凑的对象的性质和在这些系统中运行的物理过程的影响。
2013-10-04 astro-ph.HE
Calibrating X-ray binary luminosity functions via optical reconnaissance II. The high-mass XLF and globular cluster population of X-ray binaries in the low star-forming spiral M81
本文利用哈勃多波段数据研究M81中X射线双星,证认球状星团内低质量X射线双星和候选大质量X射线双星,发现寄宿X射线双星的星团更重更致密,但X射线亮度与星团性质无显著相关。
2022-06-14 astro-ph.HE
Population synthesis of neutron star X-ray binaries associated with supernova remnants
中子星X射线双星(NS XRB)是与超新星遗迹(SNRs)有关的最年轻的X射线双星,它可以为研究X射线双星的早期演化和中子星的形成性质提供重要信息。有越来越多的NS XRB被发现藏匿在我们和附近星系的SNR中。在这项工作中,我们进行二进制人口合成计算,以模拟人口的NS XRB与SNR为不同类型的同伴,包括罗氏瓣过度填充主序星,Be星和超巨星。我们估计了它们的出生率,并给出了每种伴星的轨道参数和伴星质量的分布。我们的计算表明,它们中的大多数是Be X射线双星(BeXRB)和一些BeXRB预计将与银河系型星系中的SNRs。
2021-07-20 astro-ph.HE
Spectral components in black hole X-ray binaries
本文总结了我们目前对黑洞X射线双星中观测到的光谱连续分量的理解。理论模型的后果进行了讨论,强调的约束条件设置的观测性质的X射线电晕在不同的光谱状态。
2015-11-18 astro-ph.HE
Gamma-ray emission from binaries in context
现在有十几个双星系统被确定为可变的高能(HE,0.1-100 GeV)伽马射线源。五个也是非常高能量(VHE,>100 GeV)伽马射线的来源。双星系统中伽马射线发射的机制是多种多样的。我目前的理解是,它们分为四种类型的系统:伽马射线双星,由脉冲星旋转提供动力;微类星体,由黑洞或中子星的吸积提供动力;新星,由白矮星的热核逃逸提供动力;碰撞风双星,由大质量恒星的恒星风提供动力。其中一些类型长期以来一直被怀疑会发射伽马射线(微类星体),另一些则让社会感到惊讶(新星)。我在这里的目的是提供一个简短的评论的伽马射线发射的双星的现状,在相关的对象的情况下,类似的机制在工作(脉冲星风星云,活动星系核,超新星遗迹)。
2015-07-03 astro-ph.HE
Predicting the LISA white dwarf binary population in the Milky Way with cosmological simulations
短周期(P<1小时)的白矮星双星将是空间引力波探测器LISA最多的源。基于数千个已解析的系统,我们将能够限制双星演化,并提供银河系及其周围环境的新地图。在这里,我们预测的主要性质的群体的不同类型的分离白矮星双星探测到的激光干涉。对于第一次,我们结合了高分辨率的宇宙学模拟银河系质量的星系(从火项目)与低,中等质量的恒星的二进制人口合成模型。因此,我们的模型提供了一个宇宙学上真实的恒星形成和金属丰度的历史,星系和自然产生的不同组成部分,如薄和厚盘,隆起,恒星晕,卫星星系和流。通过模拟,我们展示了不同的星系成分对引力波信号的不同贡献,这是由于它们典型的年龄和距离分布。我们发现,主要的LISA源将是He-He系统和He-CO系统的重要贡献,从厚盘和球,但也有一些系统的恒星晕。由此产生的源的天空图与以前的模型不同,对电磁对应物的搜索和数据分析具有重要意义。我们还强调,许多关于白矮星双星的科学信息,如啁啾质量和天空定位,随着长期观测,包括长达8年的延长任务,变得越来越丰富。
2019-06-28 astro-ph.HE gr-qc
On the displacement of X-ray binaries from star clusters in star-burst galaxies
我们用Hurley等人(2000,2002)开发的演化总体合成程序模拟了星暴星系中亮X射线双星从星团中的位移。与Kaaret et al.(2004)一致,我们发现X射线源与其母星系团之间存在显著的空间偏移,并且可以粗略地重建表观X射线亮度与位移的相关性。相关性对簇的基本属性不敏感(例如,初始质量函数的双星)和踢速度赋予新生的紧凑型恒星,除了共同的信封参数。本文给出了当前X射线双星主要参数的分布,这些分布可用于约束未来光学观测中X射线双星形成和演化的模型。
2010-03-12 astro-ph.HE
Thermal X-ray Emission from the Shocked Stellar Wind of Pulsar Gamma-ray Binaries
伽马射线强X射线双星是一种从射电到伽马射线的非热宽带辐射的双星系统。如果系统由一颗大质量恒星和一颗年轻的非吸积脉冲星组成,它们的风将碰撞产生宽带非热辐射,很可能起源于冲击脉冲星风。热X射线发射预计从冲击恒星风,但到目前为止,它既没有被发现,也没有在伽马射线双星的背景下进行研究。本文提出了脉冲星伽玛射线双星中激波星风热X射线辐射的半解析模型,发现热X射线辐射随脉冲星自旋下降光度单调增加,达到10^33 erg/s量级。伽马射线双星的X射线光谱缺乏热特征,因此可以用来限制脉冲星和恒星风的性质。通过拟合观测到的伽马射线双星的X射线谱与源模型组成的吸收非热功率定律和计算的热X射线发射,我们能够推导出上限的自旋下的光度的推定脉冲星。我们将这种方法应用于LS 5039,这是唯一一个具有径向强风的伽马射线双星,并获得了脉冲星自旋下降光度的上限约为6x10^36 erg/s。考虑到高能伽马射线发射的能量限制,可能需要非常接近1的非热与自旋下降的光度比。
2011-11-22 astro-ph.HE
Periodic radio morphology of gamma-ray binaries
伽马射线双星使我们能够研究物理过程,如粒子加速到非常高的能量和伽马射线发射和吸收与周期性变化的几何配置。这些源产生放射性粒子的流出,其结构可以用甚长基线干涉测量术(VLBI)成像。我们研究了γ射线双星LS I +61 303和LS 5039的形态变化,发现了PSR B 1259 -63和HESS J 0632 +057的扩展发射。基于这些结果,我们已经建立了AU尺度上的伽玛射线双星的无线电发射的基本属性和行为,我们已经有助于找到所有这些都是共同的特点。在这里,我们提出了最相关的属性,每个源和一般性质的伽马射线双星,我们描述的影响,这些双星系统的性质。
2013-06-12 astro-ph.HE
Recent MAGIC results on Galactic binaries
X射线和伽马射线双星是由一个致密天体和一个非简并伴星组成的系统。这些辐射源中的大多数已被证明在很宽的频率范围内发射辐射,从无线电到X射线,有时甚至是伽马射线。我们报告最近的结果,在非常高的能量超过100 GeV的伽马射线MAGIC合作获得的银河X射线双星MAXI J1820+070和1A 0535+262,和伽马射线双星HESS J0632+057。在较低的能量多波长数据也提供了一个更好的contextualisation的来源。
2022-09-21 astro-ph.HE