SRGeJ045359.9+622444: A 55-min Period Eclipsing AM CVn Discovered from a Joint SRG/eROSITA + ZTF Search
通过SRG/eROSITA与ZTF联合搜索发现食双星AM CVn系统SRGeJ0453,确定其55分钟轨道周期及双星参数,为理解AM CVn形成通道提供新线索。
2023-06-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
New insights into the helium star formation channel of AM CVn systems with explanations of Gaia14aae and ZTFJ1637+49
我们模拟了富氦恒星与太阳金属丰度($X=0.7,\:Z=0.02$)的祖星,通过氦星形成通道演化形成AM Canum Venaticorum系统,旨在解释Gaia 14 aae和ZTFJ 1637 +49的观测特性。我们发现,半简并,H-耗尽($X\leq 10^{-5}$),他丰富的($Y\approx0.98$)捐助者可以形成一个共同的信封演变(CEE)阶段后,如果使用额外的能源来弹出共同的信封,或不同的形式主义的CEE实施。我们使用剑桥恒星演化代码跟踪了CEE阶段后此类双星系统的演化,当它们由He星和白矮星吸积器组成时,并报告了施主的质量,半径和质量转移率,系统的轨道周期以及Gaia 14 aae和ZTFJ 1637 +49光谱中缺乏氢与我们模拟的轨迹匹配良好,其中,在CEE阶段之后,罗氏瓣溢出不仅由由于引力波辐射($\mathrm{AML_{GR}}$)引起的角动量损失(AML)控制,而且还由由于施主中的$α-Ω$发电机引起的附加AML控制。这个额外的AML是仿照我们的双发电机(DD)模型的磁制动在捐助者的明星。我们解释说,这个额外的AML只是一个后果,扩展的DD模型从典型的灾难性的变量捐助者演变的捐助者。我们表明,我们的建模轨迹与Gaia 14 aae或ZTFJ 1637 +49匹配,如果系统仅用$\mathrm{AML_{GR}}$建模。
2022-12-13 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
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
A year long superoutburst from an ultracompact white dwarf binary reveals the importance of donor star irradiation
SDSS J 080710 +485259是爆发周期最长的超紧凑白矮星双星。它的第一次探测到的超级爆发始于2018年11月,持续了一年,是迄今为止探测到的最长的短轨道周期吸积白矮星。在这里,我们表明,SDSS J 080710 +485259的超爆发持续时间超过2个月的粘性时间的吸积盘的一个因素约5。因此,它既不遵循经验关系,也不遵循理论关系的轨道周期和超爆发持续时间的AM CVn系统。超级爆发结束后的六个月,这颗双星仍然比超级爆发前的静止水平亮0.4等。我们检测到一个变量的X射线行为在爆发后的冷却阶段,演示质量吸积率的变化。我们讨论了如何照射的捐助者的明星,一个方案探索不足,到目前为止,最终可以有重要的后果AM CVns作为引力波源,可能会解释不寻常的观测功能的超级爆发。
2020-08-21 astro-ph.HE astro-ph.SR
A study of transients from ground-based surveys reveals new ultra-compact accreting white dwarf binaries
University of Texas Rio Grande Valley(德克萨斯大学里奥格兰德河谷分校);South Texas Space Science Institute, University of Texas Rio Grande Valley(德克萨斯大学里奥格兰德河谷分校南德克萨斯空间科学研究所);Texas Tech University(德克萨斯理工大学);Universidad Nacional Autónoma de México, Instituto de Astronomía(墨西哥国立自治大学天文学研究所);University of Michigan(密歇根大学);Institute of Science and Technology Austria(奥地利科学技术研究所)
本文通过光谱和光度学研究15个暂现源,确认9个AM CVn系统,3个氢丰富矮星伴星和3个可能的演化矮星伴星,首次光谱分析8个AM CVn星,揭示其轨道周期和超高速突变周期,为识别新系统提供标准。
2026-03-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
Influence of irradiation-driven winds on the evolution of intermediate-mass black hole X-ray binaries
在年轻的稠密星团中,中等质量黑洞(IMBH)可能通过交换相遇或潮汐俘获获得伴星,然后通过洛希瓣溢出向IMBH X射线双星演化。一般认为IMBH X射线双星是潜在的超亮X射线源,因此它们的演化具有重要意义。然而,来自IMBH周围吸积盘的强X射线通量所产生的辐射驱动风在决定IMBH X射线双星演化过程中起着重要作用,在详细的双星演化模拟中应予以考虑。利用MESA程序,我们着重研究了辐射驱动风对IMBH X射线双星演化的影响。我们的模拟表明,高的风驱动效率($f=0.01$为$Z=0.02$,$f=0.002$为$Z=0.001$)大大缩短了IMBH X射线双星的ULX阶段的持续时间与中等质量($5~M_{\odot}$)的施主星。然而,这种影响可以忽略的高质量($10~M_{\odot}$)供体星。辐照效应($f=0.01$或$0.002$)使IMBH双星的初始参数空间在施主星质量-轨道周期图中明显收缩,并向高光度ULX($L_{\rm X}>10^{40}~\rm erg\,s^{-1}$)和超亮X射线源演化。此外,辐射效应导致有效的角动量损失,产生具有相对接近的轨道的IMBH X射线双星。在我们模拟的参数空间中,约有1%的IMBH双星由于轨道周期较短而演化为致密的X射线源,其中一些可能被探测为低频引力波源。
2021-04-27 astro-ph.HE
A new model for the continuum spectra of AM CVn binaries and multi-messenger inference with normalizing flows
University of Manitoba(曼尼托巴大学);Winnipeg Institute for Theoretical Physics(温尼伯理论物理研究所);University of Texas Rio Grande Valley(德克萨斯大学里奥格兰德河谷分校);South Texas Space Science Institute(南德克萨斯空间科学研究所);Carnegie Mellon University(卡内基梅隆大学);Texas Tech University(德克萨斯理工大学);Flatiron Institute(平顿研究所)
研究针对未来电磁望远镜与引力波探测器联合探测AM CVn双星的需求,提出连接双星参数与多波段观测值的新正向模型,开发用卷积神经网络和归一化流推断参数的框架,为多信使探测及双星天体物理学后续研究奠定基础。
2026-07-15 astro-ph.HE gr-qc
Spectroscopic and Photometric Periods of Six Ultracompact Accreting Binaries
超紧凑吸积双星系统每个都由一个恒星残余物组成,该恒星残余物从一个紧凑的供体恒星吸积富含氦的物质。这类双星包括两个相关的子类,AM CVn型双星和氦激变变星,两者的中心恒星都是白矮星。本文对轨道周期在40- 70 min范围内的六颗吸积双星进行了分光光度研究,包括相位分辨VLT光谱和高速ULTRACAM光度测量。其中四个是AM CVn系统,两个是氦激变变星。对于其中四个双星,我们能够确定轨道周期(其中三个是光谱)。SDSS J1505+0659的轨道周期为67.8分钟,比之前认为的要长,也比任何已知的AM CVn双星都要长。我们在SDSS J1505+0659中发现了一个WISE红外过量,我们认为这是第一次直接探测到非直接撞击双星中的AM CVn施主星。SDSS J1505+0659的质量比与白矮星供体一致。CRTS J1028-0819的轨道周期为52.1分钟,是所有氦激变变星中周期最短的。MOA 2010-BLG-087与一颗K级恒星共线,这颗恒星在它的光谱中占主导地位。ASASSN-14 ei和ASASSN-14 mv都显示了在超级爆发之后的显著数量的回波爆发(分别为13和10个回波爆发)。ASASSN-14 ei在其超级爆发后的几年中显示出更高的爆发率,这可能是由于吸积率的增加。
2020-05-26 astro-ph.HE astro-ph.SR
Evolution of Low-Mass X-ray Binaries: the Effect of Donor Evaporation
毫秒双星(MSP)被认为起源于低质量X射线双星(LMXB)。包括红背和黑寡妇在内的食射电MSP的发现表明,在LMXB演化过程中,施主星被MSP的辐射蒸发。在这项工作中,考虑到不同的蒸发效率和相关的角动量损失,我们研究了施主蒸发对LMXBs长期演化的影响。我们发现,扩大LMXB,施主星留下一个质量较轻的白矮星比没有蒸发;收缩系统,蒸发可以加快演变,导致动态不稳定的质量转移,并可能形成孤立的MSP。
2016-08-03 astro-ph.HE
The mass of the black hole in LMC X-3
新的高分辨率,高质量X射线双星LMC X-3的光谱学,显示了由于X射线源的照射,施主星的光谱类型随相位变化。我们发现,光谱类型可能是B5 V,只有在观察施主的加热侧时才出现B3 V。将我们的测量结果与先前发表的测量结果相结合,并考虑到X射线辐射的影响,得到施主星径向速度半振幅的值为256.7 +/- 4.9 km/s。我们发现这个黑洞的质量在9.5 - 13.6个太阳质量之间。
2016-08-02 astro-ph.HE
X-ray luminosity versus orbital period of AM CVn systems
本研究利用Chandra、XMM-Newton和Swift数据分析AM CVn系统X射线光度与轨道周期的关系,发现高吸积率系统X射线偏暗,而长周期、低热光度系统基本符合边界层模型。
2023-12-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
One model to rule them all: magnetic braking from CVs to low-mass stars
本研究提出双发电机形式化框架的磁制动模型,重现了CV的周期空隙与最小周期尖峰,解释了演化CV向AM CVn星的转变及公共包层演化,并统一阐明了低质量恒星的自旋减慢现象。
2024-01-08 astro-ph.HE astro-ph.SR
Novae heat their food: mass transfer by irradiation
新星爆发会辐射并加热灾变变星中的施主星,使其达到高温$T_{\rm irr}$,导致其外层膨胀并溢出洛希叶。我们计算捐助者的加热和膨胀的解析和数值,假设球对称,并发现,辐射驱动增强的质量转移从捐助者的速率$\dot{m}\propto T_{\rm irr}^{5/3}$,达到$\dot{m}\sim 10^{-6}\textrm{ M}_\odot\textrm{ yr}^{-1}$在喷发的高峰期-约一千倍,比在静止期。随着新星的消退和白矮星的冷却,$\dot{m}$下降到较低的值。我们发现,在某些情况下,下降停止和质量转移持续在$\dot{m}\sim 10^{-7}\textrm{ M}_\odot\textrm{ yr}^{-1}$的自我维持率高达$\sim 10^3$年后爆发。在这个速率下,白矮星吸积光度的辐射足以自行驱动质量转移。自持率接近白矮星的稳定燃烧极限,因此这种自举机制可以同时解释两类令人困惑的双星系统:轨道周期为$\approx 2$ h的复发新星(T Pyxlane和IM Normae)和周期为$\approx 4$ h的长寿命超软X射线源(RX J0537.7-7034和1 E 0035.4-7230)。一个系统是否达到自我维持的状态对施主的色球结构很敏感,也对新星爆发时的轨道周期变化很敏感。
2021-08-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Nature of the Emission Spectrum of NGC 7793 P13: modeling the atmosphere of the donor star
本文研究了极亮X射线源NGC 7793 P13,测试供体星球对称星风大气模型,发现高自转速度可解释其高恒星质量损失率,并探讨了X射线辐照对光谱的影响及星风加速的可能性。
2024-07-30 astro-ph.HE astro-ph.SR
Optical Super-orbital Modulation of SMC X-1: Disk Precession and a Revised Pulsar Mass
National Astronomical Observatory of Japan(日本国立天文台);RIKEN(理化学研究所);Texas Tech University(德克萨斯理工大学)
通过分析SMC X-1的光学和X射线光变曲线,研究者发现盘进动对X射线和光学辐射几何的影响,从而修正了脉冲星质量估计,将其提高到约1.35个太阳质量。
2026-05-20 astro-ph.HE
Bowen emission from Aquila X-1: evidence for multiple components and constraint on the accretion disc vertical structure
我们对中子星X射线瞬变天鹰座X-1在2011年、2013年和2016年爆发期间的光学对应物进行了详细的光谱研究。我们使用65个中等分辨率的GTC-10.4m光谱的目的是检测辐射诱导的Bowen混合辐射的施主星。虽然高斯拟合不产生结论性的结果,我们的全相位覆盖,使我们能够利用多普勒映射技术,独立地约束捐助星径向速度。通过使用N III 4640.64/4641.84 A分量,我们测量到Kem = 102 +-6 km/s。这一非常重要的探测(>13 sigma)与在静止期从近红外光谱获得的真正伴星径向速度完全一致。结合这两个速度,我们确定,第一次,吸积盘张开角及其相关的误差,从直接光谱测量和详细的建模,获得α = 15.5 +2.5 -5度。如果考虑到显著的X射线照射,则该值与理论工作一致,并且根据最近对GX 339 -4的观察,该值是重要的,其中供体的固有径向速度和Bowen推断值之间获得了不一致的结果。我们还讨论了鲍文技术的局限性时,完整的相位覆盖不可用。
2017-11-15 astro-ph.HE
TIC 378898110: A Bright, Short-Period AM CVn Binary in TESS
本文报道TESS发现的明亮近距高态AM CVn双星TIC 378898110,结合测光、光谱和X射线观测确定其约22–23分钟周期、异常增亮及高质量转移率。
2023-11-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
Evolutionary paths of binaries with a neutron star. I. The case of SAX J1808.4-3658
本文模拟了低质量X射线双星SAXJ1808.4 -3658的演化状态,从周期为$\sim$ 6.6 hr开始,通过质量转移跟踪其可能的祖先系统的演化,包括通过磁制动和引力辐射的角动量损失。它还考虑了X射线辐射和脉冲星的自旋亮度对施主的照明效应。该系统经历质量传递阶段和分离阶段,在此期间,只有旋转动力脉冲星照射供体。我们表明,脉冲星照射是一个必要的成分,以达到SAXJ1808.4 -3658轨道周期时,施主质量减少到0.04 - 0.06 M $_\odot$。我们还表明,模型再现系统的重要属性,包括轨道周期导数,这是直接联系到通过传质周期的演变。此外,我们发现,辐射对施主的内部结构的影响是不可忽略的,导致伴星是不完全对流的质量观测系统的值,并显着改变其长期的演变,作为磁制动保持活跃沿整个演变。
2018-06-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
Identifying the formation mechanism of redback pulsars
我们分析了包含一颗中子星的密近双星系统的演化过程,这种演化导致了红背双星的形成。最近有一些关于这种系统的起源和红券的形成机制的争论可能仍然被认为是一个悬而未决的问题。我们表明,强蒸发机制的操作,从施主星成为完全对流的时刻开始(或者从吸积诱导坍缩形成中子星开始),产生施主质量和轨道周期在对应于施主明显小于其罗氏瓣的红背范围内的系统,即,它们具有低填充因子(低于$0.75$)。假设辐射反馈的发生,可以建立红背散射模型。他们已被证明在他们达到供体质量和轨道周期对应的redbacks的时代,并保持在准罗氏瓣溢出条件与{ \it高}填充因子进行循环传质。我们表明,如果辐射反馈发生和无线电喷射抑制进一步吸积到中子星后的第一个质量转移周期,redback系统功能{ \it高}填充因子。我们建议,填充因子应被视为一个有用的工具,用于区分这些红背形成机制。我们比较理论结果与现有的观测,并得出结论,观测往往有利于模型具有高填充因子。
2020-02-07 astro-ph.HE astro-ph.SR
Evolution of redback radio pulsars in globular clusters
我们研究了由一个正常的,中等质量的恒星和一个中子星组成的密近双星系统的演化,考虑了典型的球状星团(Z = 0.001)中存在的化学成分。我们寻找相似之处和差异,就太阳能成分捐助恒星,我们在过去进行了广泛的研究。作为一个明确的例子,我们执行一个应用程序中的一个红背位于一个球状星团。我们进行了详细的网格模型,以找到系统,代表所谓的红背双星射电脉冲星系统与捐助者的恒星质量在0.6和2.0太阳质量和轨道周期在0.2 - 0.9天的范围内。我们发现,这些双星系统的演变是相当类似的太阳组成的对象,使我们能够占红背的发生在球状星团,作为主要的物理成分是辐射反馈。Redback系统处于准RLOF状态,即几乎充满其相应的Roche瓣。在辐照循环期间,系统在半分离和分离状态之间交替。当分离时,该系统看起来像一颗毫秒脉冲双星,称为红背星。星周物质,如在红背上看到的,是在前一个半分离阶段之后留下的。考虑辐照的射电脉冲双星系统的演化成功地解释了红背双星在低金属丰度环境(如球状星团)中的出现,并提供了一种途径。尽管施主星的低金属含量可能会导致系统远离红背配置,但情况仍然如此。
2016-12-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
The binary evolution of SAX J1808.4-3658: Implications of an evolved donor star
对吸积动力毫秒脉冲星SAXJ1808.4 -3658的观测揭示了一个有趣的双星演化,系统的轨道以加速的速度膨胀。我们使用最近的发现,在SAXJ1808.4 -3658的吸积燃料是氢耗尽大大改善模型的祖先和先前的演变的二元系统。我们约束的伴星的初始质量为1.0-1.2 M $_{\mathrm{\odot}}$,更大的质量比以前的演化研究这个系统已经假设。我们还推断系统必须经历强烈的非保守质量转移,以解释所观察到的轨道周期的变化。继Jia & Li(2015)之后,我们考虑了由于供体星上的脉冲星辐射压力引起的质量损失,引起蒸发风,该蒸发风在双星系统的内拉格朗日点喷出。由此产生的额外的角动量损失解决了保守的质量转移模型和观测到的轨道周期导数之间的差异,该系统。我们还包括了由于吸积光度施主照射的治疗,并发现这对系统的演化有不可忽视的影响。
2020-05-01 astro-ph.HE astro-ph.SR
Origin and binary evolution of millisecond pulsars
总结了中子星在单星或双星演化中通道的形成过程,以及经典的再循环过程,即施主伴星的质量吸积加速老中子星到毫秒中子星。我们认为可能的解释和要求的高频率的MSP人口在球状星团。首先,在激变双星长期演化的框架下,讨论了双星演化的基本理论,并讨论了系统角动量损失的关键概念。MSP双星与紧凑的同伴代表了以前的演变的终点。在以短轨道周期和低伴星质量为特征的一类系统中,我们可能会“在行动中”捕捉到再循环阶段。这些系统实际上要么是MSP,要么是低质量X射线双星(LMXB),其中一些是吸积X射线MSP(AMXP),甚至是从吸积到射电MSP阶段的“过渡”系统。施主结构受到来自吸积NS的X射线的照射的影响,或者受到在能谱的伽马射线范围内发射的MSP旋转能量损失的高分数的影响。X射线辐射导致周期性LMXB阶段,在伴星演化的第一阶段导致超爱丁顿质量转移率,并且可能与非吸积物质带走的角动量相结合,有助于解释一些LMXB系统的高正轨道周期导数,并解释LMXB和MSP的(显然)不同的出生率。MSP的辐射可能能够驱动供体到一个阶段,在这个阶段中,要么是放射性喷射(在红背星系中),要么是由于伴星膨胀而导致的质量损失,而“蒸发”可能会控制到黑寡妇阶段的演化和伴星的最终分裂。
2020-11-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
Delimiting the black hole mass in the X-ray transient MAXI J1659-152 with H$α$ spectroscopy
MAXI J1659-152是一个轨道周期为2.4 h的X射线倾斜瞬态黑洞候选者。我们目前的光谱,其$I\approx23$静态对应,我们检测H $α$发射与半高宽(FWHM)的$3200 \pm 300$公里的$^{-1}$。利用静止X射线瞬变H_PDMATHABMN半高宽与施主星径向速度半振幅之间的关系,导出了$K_2 = 750 \pm 80$ km s $^{-1}$。轨道周期和$K_2$导致质量函数为$4.4\pm1.4~M{_\odot}$(1 $σ$)。施主与致密天体的质量比和双星倾角可能在$q={M_2}/{M_1} = 0.02-0.07$和$i=70{^\circ}-80{^\circ}$之间。这些限制意味着一个68%的置信水平区间的$3.3 \lesssim M_1(M_\odot) \lesssim 7.5$紧凑的对象质量,确认其黑洞的性质。这些准动力学的限制相比,质量估计建模的X射线数据和任何差异进行了讨论。我们回顾了2010-2011年爆发期间收集的光谱和时间序列测光的性质。我们解释了明显的调制后不久发现的高吸积活动的发生,并在2011年的rebrightening事件起源于吸积盘。这些具有与超级驼峰一致的特征,2011年调制具有部分周期过量$< 0.6\%$(3 $σ$)。我们认为,直接照射的供体的中央X射线源是不可能的,由于其掩盖的光盘外部区域。我们…
2020-12-04 astro-ph.HE
Unveiling the redback nature of the low-mass X-ray binary XSSJ1227.0-4859 through optical observations
奇特的低质量X射线双星XSSJ 12270 -4859,与费米/LAT源2FGLJ 1227.7 -4853有关,在大约十年的时间里一直处于X射线、伽马射线和光学低光度持续状态,直到2012年底,它进入了有史以来观测到的最暗状态。这个致密天体的性质一直存在争议,直到2014年初发现了一颗1.69毫秒的射电脉冲星。我们目前的光学光谱和光学/近红外测光在以前的光明和最近的微弱状态。我们确定了第一个分光轨道星历和精确的轨道周期6.91246(5)h。我们推测这是一颗中等G型施主星,距离d=1.8-2.0kpc。供体光谱类型从G5 V到F5 V在下部和上部接合处之间变化,这是强辐射效应的特征。我们推断出双星倾角为45度<~ i <~ 65度,质量在1.4-3M_sun范围内的中子星的施主质量为0.06-0.12M_sun。因此,这个二进制文件作为第七个成员加入了“redbacks”组。在高态,发射线揭示了吸积盘的存在。它们往往在施主星上合处消失,在那里也优先观察到耀斑和随机下降的发生。这种行为可能与最近提出的中子星的螺旋桨机制有关,该机制在高态期间在该系统中起作用。在低状态下,所有轨道阶段都没有发射线,表明吸积已经完全关闭,XSSJ 12270 -4859已经从吸积动力阶段过渡到旋转动力阶段。
2014-08-28 astro-ph.HE
4U 1210-64: a new member of the rare intermediate-mass X-ray binary subclass
本文通过SALT光谱重新分类4U 1210-64的供体星为A8 III-IV型,确认其为罕见的中等质量X射线双星,并结合径向速度分析与首次折叠光变曲线证明致密天体很可能为中子星。
2023-10-31 astro-ph.HE astro-ph.SR
The X-ray binary GX 339-4/V821 Ara: the distance, inclination, evolutionary status and mass transfer
我们考虑的约束的距离,倾角和组件质量的X射线的双星GX 339- 4从出版的作品,然后构建详细的演化模型的供体。从这两方面考虑,并假设致密物体的黑洞性质(即,其质量为$>3\rm{M}_{\odot}$),可能的供体质量为$\approx$ 0.5- $1.4\rm{M}_{\odot}$,倾角为$\approx{40}^\circ$ - $60^\circ$,距离为$\approx$ 8- 12 μ,kpc。致密天体的相应质量是$\approx$ 4-- $11\rm{M}_{\odot}$。然后,我们证实了先前的估计,即GX 339- 4中的理论保守传质速率为$\lesssim{10^{-9}}\rm{M}_{\odot}$ yr $^{-1}$。这是$\gtrsim$ 10倍低于平均质量吸积率估计从长期X射线光变曲线。我们表明,这种差异可以通过两种方式解决。一种解决方案是通过吸积产生的X射线照射供体,这可以暂时提高传质速率。我们发现,吸收$\sim$辐射光度的1%的结果在转移率等于吸积率。时间尺度上的转移率将发生变化,估计为$\sim$ 10年,这似乎与观察一致。另一个解决方案调用非保守质量传递。这要求$\approx$ 70%的转移质量作为强流出物逃逸,并带走与供体相当的比角动量。
2019-06-27 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Quasi-Roche lobe overflow state in the evolution of Close Binary Systems containing a radio pulsar
我们研究了由一颗正常的中等质量施主星和一颗中子星组成的密近双星系统的演化。我们考虑模型,包括辐射反馈和蒸发。这些非标准成分深刻地改变了这些二元体的传质阶段。虽然忽略辐照反馈的模型经历连续的、长期的传质事件,但包括这些效应的模型经历了许多传质和分离的循环。在质量转移过程中,系统应该表现为低质量X射线双星(LMXB),而当分离时,它们表现为射电双星。我们发现,在这些阶段辐照模型是在罗氏波瓣溢出(RLOF)状态或准RLOF状态。类RLOF星的半径比它的洛希瓣稍小。值得注意的是,这些条件是达到轨道周期和捐助者的质量值在相应的范围内的家庭的二进制无线电双星被称为“redbacks”。因此,红背伴星应该是准RLOF星。我们表明,红背系统PSR J1723-2837的特点占这些模型。在每一个质量转移周期中,这些系统应该从LMXB切换到时间尺度为\sim百万年的二元射电脉冲星状态。然而,最近有越来越多的证据表明,系统在更短的人类时间尺度上切换。这应该与中子星周围吸积盘的不稳定性和/或射电抛射有关,仍然要包括在具有准RLOF状态作为一般条件的模型中。
2014-10-31 astro-ph.HE astro-ph.SR
Formation of Sco X-1 induced by anomalous magnetic braking of Ap/Bp stars
Sco X-1是天空中最明亮的持久X射线。一般认为Sco X-1是一个低质量X射线双星,其中包含一颗从低质量施主星吸积而来的中子星,质量转移是由磁制动驱动的。然而,由标准磁制动模型预测的质量传递速率比由X射线光度推断的质量传递速率低至少一个数量级。在这项工作中,我们研究这个源是否可以从一个中等质量的X射线双星演化,包括Ap/Bp星与一个稍强的磁场300 - 1000 G。吸积体产生的X射线流引起的辐射驱动风与磁场的耦合可以产生较强的磁制动,从而产生较高的质量传递速率。根据观测到的轨道周期、质量转移率、质量比和施主星光谱类型,Sco X-1的前身应该是一个中等质量的X射线双星,包括一颗1.6 $-$ 1.8 $\rm M_{\odot}$ Ap/Bp施主星,轨道为1.3 $-$ 1.5天。因此,我们认为Ap/Bp星的异常磁制动为部分亮X射线源提供了另一种演化通道。
2017-08-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
Binary evolution leading to the formation of the very massive neutron star in the J0740+6620 binary system
我们研究了近距离双星系统的演化,以解释最近观测到的包含有史以来最大质量的毫秒脉冲星PSR J0740+6620及其超冷氦白矮星伴星的双星系统的存在。为了找到这个天体的祖先,我们用我们的恒星程序计算了由一颗中子星和一颗正常施主星组成的几个双星系统的演化。我们假设质量传递是保守的。我们还探讨了辐射反馈对系统的影响。我们发现辐照模型也为毫秒脉冲星及其伴星提供了足够的模型,因此辐照和非辐照系统都是PSR J0740+6620的良好祖星。最后,我们得到了一个双星系统,演变和帐户的观测数据组成的PSR J 0740 +6620(即轨道周期,质量,有效温度和推断的金属丰度的同伴,和质量的中子星)在一个时间尺度小于宇宙的年龄。为了达到观测到的低有效温度,施主星应该有观测所需的氦包层。
2020-05-23 astro-ph.HE astro-ph.SR
The black hole in NGC 1313 X-2
NGC 1313 X-2的数据量使其成为研究超亮X射线源(ULX)的基石。我们模拟的光学和X射线数据的ULX与二进制演化代码,考虑到X射线照射。我们将候选双星系统限定为从12- 15 Msun主序星吸积的50-100 Msun黑洞或20 Msun黑洞与12-15 Msun巨施主。如果系统的轨道周期是6天,那么20 Msun BH模型就不太可能了,我们只剩下NGC 1313 X-2中的致密吸积体是一个质量为50-100 Msun的BH的可能性。我们简要地讨论了这些结果的一个替代方案的框架内形成的ULX,其中一部分可能包含BH的>~30-40 Msun形成的超大质量恒星在低金属丰度的环境。
2010-11-09 astro-ph.HE
Understanding the evolution of close binary systems with radio pulsars
我们计算了由一颗中子星(表现为射电脉冲星)和一颗正常施主星形成的密近双星系统(CBS)的演化,它们要么演化为氦白矮星(HeWD),要么演化为超短轨道周期系统。我们认为,由于无线电脉冲星辐射的X射线辐射反馈和蒸发。我们表明,辐射反馈导致循环质量转移事件,允许CBSs之间观察到的条件下,在标准的,非辐照模型预测发生的低质量X射线二进制的二进制射电望远镜。这种行为解释了一个被称为红背星的食双星系统家族的存在。我们预测红背伴星应该几乎填满它们的罗氏叶,就像PSR J1723-2837中观察到的那样。这种状态也有可能用于具有更大轨道周期的系统。因此,伴星质量通常被解释为大于预期的产生HeWD的射电双星也可能导致这种{ \it准罗氏叶溢出}状态,而不是承载碳氧WD。我们发现初始轨道周期为$\mathrm{P_{i}<1}$ day的CBSs演化为红背。它们中的一些产生低质量HeWD,并且具有较短$\mathrm{P_{i}}$的亚组成为黑寡妇(BW)。因此,BW是从Redback演化而来的,尽管不是所有的Redback都演化成BW。有越来越多的观测证据支持BW星系是非常巨大的($\mathrm{\gtrsim 2\; M_{\odot}}$)。因为它们应该是红背的后代,所以红背的质量也应该非常大,因为大部分的质量在这个阶段之前就转移了。
2014-02-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
On the rapid orbital expansion in the compact low-mass X-ray binary 2A 1822$-$371
中子星低质量X射线双星2A 1822 $-$ 371的轨道周期为5.57小时,这种短周期双星的质量转移被认为是由轨道收缩的磁制动驱动的。然而,2A 1822 $-$ 371显示出非常快速的轨道膨胀,这意味着在该系统中快速发生质量转移。观测估计中子星的吸积速率高于爱丁顿极限,这也很难用标准的磁制动机制来解释。在这项工作中,我们构建了一个模型来解释2A 1822 $-$ 371的特殊性质。我们假设施主星具有一个相对较强的磁场,该磁场与来自中子星的X射线辐射激发的星风耦合。这将产生有效的角动量损失,导致高质量转移率,从而导致轨道膨胀。我们提供了2A 1822 $-$ 371的可能进化轨迹,并研究输入参数如何影响结果。辐射驱动的质量损失的观测意义也简要讨论了低质量X射线双星和毫秒双星的演化。
2019-11-16 astro-ph.HE
The mass of the white dwarf in YY Dra (=DO Dra): Dynamical measurement and comparative study with X-ray estimates
基于K波段时序观测与同步建模,测定了中等极激变变星YY Dra中白矮星的动力学质量为0.99太阳质量,发现该结果与X射线谱建模估计值存在显著差异。
2024-07-24 astro-ph.HE astro-ph.SR
System mass constraints for the accreting millisecond pulsar XTE J1814-338 using Bowen fluorescence
我们目前的相位分辨光谱的毫秒X射线脉冲星XTE J1814-338在其2003年爆发。该光谱主要由HeII $λ$ 4686、H $β$和Bowen混合物CIII/NIII 4630- 50 μ m的高激发发射谱线控制。我们利用已被证明的Bowen荧光技术建立一套完整的动力学系统参数约束,使用自举多普勒层析成像,第一个吸积毫秒X射线脉冲星二进制。重建的NIII $λ$ 4640 Bowen跃迁的多普勒图在伴星的预期位置显示出统计上显著的(>4 $σ$)斑点特征。如果这个功能是由照射的罗氏瓣填充同伴的表面驱动,我们推导出严格的下限,真正的径向速度半振幅$K_2$。结合我们的施主约束和中子星的轨道约束,可以确定二元质量比:q = $0.123^{+0.012}_{-0.010}$。由于我们缺乏对双星倾角的了解,所以分量质量并没有受到严格的限制。我们不能排除正则中子星质量为1.4 $M_{\odot}$(1.1 $M_{\odot}$ < $M_1$ < 3.1 $M_{\odot}$ ; 95%)。$M_2$的68/95%置信限与伴星是一颗明显膨胀的M型主序星相一致。我们的研究结果,结合XTE J1814-338的静态光学对应物的研究结果,表明在X射线静止状态下,XTE J1814-338中存在旋转供电的毫秒脉冲星。伴星质量是所谓的“红背”脉冲星双星系统($M_2$ ~ 0.2 $M_…
2016-12-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
A seven-Earth-radius helium-burning star inside a 20.5-min detached binary
发现一颗20.5分钟轨道周期的椭球双星,其中可见星为约0.33太阳质量的亚矮B星,半径仅约七地球半径,可能为最致密非简并恒星,为双星演化及引力波探测提供关键线索。
2024-02-10 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.IM