On the apparent lack of be x-ray binaries with black holes in the galaxy and in the Magellanic clouds
Janusz Ziolkowski, Krzysztof Belczynski
备注:
An updated version of the review paper to be published in "Frontier Objects in Astrophysics and Particle Physics" (Procs. of the Vulcano Workshop 2010), eds. F. Giovannelli and G. Mannocchi, Bologna, Italy, 2011
在银河系和麦哲伦星云中,迄今已知有170颗Be X射线双星。其中,111颗拥有一颗中子星,提醒一下,伴星的性质尚不清楚。到目前为止,还没有发现黑洞。这种差异被称为一个失踪的Be -黑洞X射线二元问题。在银河系中形成Be X射线双星之后的恒星星族合成计算(Belczynski and Ziolkowski 2009)表明,银河系中不存在Be+BH X射线双星缺失的问题(Be -黑洞X射线双星的预期数量为0到2,这与观测到的银河系样本完全一致)。然而,对麦哲伦云的初步计算表明,有一个问题,即缺少的Be+BH X射线双星的云(预期的数量约为6,而没有观察到)。我们相信,为了消除这种差异,我们必须考虑到麦哲伦星云中恒星形成速率与银河系不同的历史。目前正在进行新的恒星星族合成计算。一个更新的(截至2011年11月)名单,所有170 Be X射线双星已知目前在银河系和麦哲伦云包括在内。
英文摘要:
In the Galaxy and in the Magellanic Clouds there are 170 Be X-ray binaries known to-date. Out of those, 111 host a neutron star, and for the reminder the nature of a companion is not known. None, so far, is known to host a black hole. This disparity is referred to as a missing Be -- black hole X-ray binary problem. The stellar population synthesis calculations following the formation of Be X-ray binaries in the Galaxy (Belczynski and Ziolkowski 2009) demonstrate that there is no problem of the missing Be+BH X-ray binaries for the Galaxy (the expected number of Be -- black hole X-ray binaries is 0 to 2, which is entirely consistent with the observed Galactic sample). However, the preliminary calculations for Magellanic Clouds indicate that there is a problem of the missing Be+BH X-ray binaries for the Clouds (the expected number is about 6, while none is observed). We believe, that to remove the discrepancy, one has to take into account a different history of the star formation rate in the Magellanic Clouds, with the respect to the Galaxy. New stellar population synthesis calculations are currently being carried out. An updated (as of November 2011) list of all 170 Be X-ray binaries known presently in the Galaxy and in the Magellanic Clouds is included.
VLT multi-object spectroscopy of 33 eclipsing binaries in the Small Magellanic Cloud. New distance and depth of the SMC, and a record-breaking apsidal motion
Hubble Space Telescope survey of Magellanic Cloud star clusters. Binaries, mass functions, blue stragglers, and structural parameters
Università Degli Studi di Padova(帕多瓦大学);Istituto Nazionale di Astrofisica - Osservatorio Astronomico di Padova(意大利国家天体物理研究所帕多瓦天文台);Australian National University(澳大利亚国立大学);NSF’s NOIRLab(美国国家科学基金会NOIR实验室)
The Optical Gravitational Lensing Experiment. The OGLE-III Catalog of Variable Stars. X. Enigmatic Class of Double Periodic Variables in the Large Magellanic Cloud
A new sample of massive B-type contact binary candidates from the OGLE survey of the Magellanic Clouds
Instituto de Astrofísica de Canarias(加那利群岛天体物理研究所);Universidad de La Laguna(拉古纳大学);Columbia University(哥伦比亚大学);Lund University(隆德大学);Nicolaus Copernicus University(尼古拉·哥白尼大学);University of Arizona(亚利桑那大学);Argelander Institut für Astronomie(阿尔兰德天文学研究所);Max-Planck-Institut für Radioastronomie(马克斯·普朗克射电天文研究所)
Photometric and Spectroscopic Studies of Massive Binaries in the Large Magellanic Cloud. I. Introduction and Orbits for Two Detached Systems: Evidence for a Mass Discrepancy?
Be X-ray binaries in the SMC as indicators of mass transfer efficiency
Be X射线双星(BeXRB)是由快速旋转的Be星和从星周发射盘吸积的中子星伴星组成。我们比较观察到的人口的BeXRB在小麦哲伦云与模拟人口的BeXRB样系统产生的COMPAS人口合成代码。我们专注于显然更高的最小质量的Be星BeXRB比在人口大。假设BeXRB只经历了动态稳定的质量转移,它们的质量分布表明,中子星的前身至少有30%的质量是由B星伴星吸积的。我们预计这些结果将影响双紧凑对象合并人口的预测。模拟的BeXRB人口与小麦哲伦星云的恒星形成历史的卷积表明,BeXRB的过剩很可能是由这个星系的恒星形成爆发约20- 40百万年前。
Population synthesis of Be X-ray binaries in the Small Magellanic Cloud: Angular momentum recycling and stable mass transfer
Universität Heidelberg(海德堡大学);University of Cambridge(剑桥大学);University of Padova(帕多瓦大学);Gran Sasso Science Institute (GSSI)(格兰萨索科学研究所);INFN, Sezione di Padova(意大利国家核物理研究所帕多瓦分部);University of Amsterdam(阿姆斯特丹大学);Universitat de Barcelona (UB)(巴塞罗那大学)
Runaway OB Stars in the Small Magellanic Cloud: Dynamical Versus Supernova Ejections
逃逸的OB星通过两种机制从它们的母星团中弹射出来,这两种机制都涉及多颗恒星:动力学弹射情景(DES)和双星超新星情景(BSS)。我们约束的相对贡献,这两个弹射机制在小麦哲伦云(SMC)使用的数据为304场OB星的空间完整,失控和孤立的O型星光谱调查的SMC(RIOTS 4)。我们获得恒星质量和投影旋转速度$v_r\sin i $的样品使用RIOTS 4光谱,并使用横向速度$v_{\rm loc}$从$\it{Gaia}$ DR 2自行。运动学分析的群众,$v_r\sin i $,非紧凑型双星,高质量的X射线双星,和Oe/Be星在很大程度上支持DES和BSS人口的统计特性的预测。我们发现,动力学喷射占主导地位的超新星喷射的一个因素的$\sim 2-3$在SMC,我们的研究结果表明,DES逃逸和二进制喷射的频率很高。被视为BSS失控的对象还包括由SN踢重新加速的二进制文件的两步喷射。我们发现,两步离家出走可能占主导地位的BSS失控人口。我们的研究结果进一步表明,任何贡献,从$\it{in-situ}$领域OB星的形成是小的。最后,我们的数据强烈支持后质量转移模型的起源经典的Oe/Be星,提供了一个简单的解释双峰的$v_r\sin i $分布和高,近临界,Oe/Be旋转速度。Oe/Be星与BSS预测的密切对应意味着发射线盘是长寿命的。
Populations of evolved massive binary stars in the Small Magellanic Cloud II: Predictions from rapid binary evolution
Universität Bonn(波恩大学);Argelander-Institut für Astronomie, Universität Bonn(波恩大学阿戈兰德尔天文研究所);Max-Planck-Institut für Radioastronomie(马克斯·普朗克射电天文研究所);Instituto de Astrofísica de Canarias(加那利天体物理研究所);Universidad de La Laguna(拉古纳大学);Université de Genève(日内瓦大学);Gravitational Wave Science Center (GWSC), Université de Genève(日内瓦大学引力波科学中心);Foundation for Research & Technology Hellas (FORTH)(希腊研究与技术基金会);Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik(马克斯·普朗克地外物理研究所)
Wolf-Rayet stars in the Small Magellanic Cloud as testbed for massive star evolution
大多数沃尔夫-拉叶星(WR)代表了大质量恒星的剥离核心,这些恒星失去了大部分的氢包层。在低金属丰度的环境中,如小麦哲伦星云(SMC),恒星风较弱,预计双星相互作用将主导WR-恒星的形成。然而,在任何金属丰度下,WR二元分数似乎约为40%。我们使用最近确定的12个已知的SMC WR星的物理性质,探索其可能的形成通道,通过比较与SMC模型的网格,模拟与详细的恒星演化代码MESA。这些模型包括快速旋转的单星,经历(部分)化学均匀演化(CHE)。我们发现,CHE是不能占大多数的SMC WR星。然而,明显的单WN星SMC AB 12和双WR系统SMC AB 5(HD 5980)似乎与这个通道一致。我们还分析了核心氦燃烧恒星模型假设恒定的氢梯度在其信封。我们发现一个二分法的信封氢梯度所需的解释观测到的温度的SMC WR星。浅梯度被发现的WR星与O星的同伴,符合二进制模型的质量转移发生早期,这是在协议与他们的二进制属性。另一方面,更陡峭的氢梯度推断组热显然单WR星。由于大质量恒星的主序后模型中的氢分布随着时间的推移变得陡峭,我们得出结论,这些恒星可能在共同的包络演化阶段被同伴剥离。伴星,无论是主序星还是致密天体,预计仍然存在。一个相应的搜索可能会发现第一个直接双黑洞二元祖与质量高,在GW 150914中检测到的。
2dF-AAOmega spectroscopy of massive stars in the Magellanic Clouds: The north-eastern region of the Large Magellanic Cloud
我们目前的光谱分类从光学光谱的263个大质量恒星在东北地区的大麦云云。观测到的2度场包括巨大的剑鱼座30恒星形成区,SN 1987 A的周围地区,以及剑鱼座30以南的一些恒星形成复合体。这是大多数恒星(203颗)的第一次分类,包括11颗双线分光双星。该样品还包括早期OC型光谱的第一个例子(AAOmega 30 Dor 248和280),其氮光谱的弱点和C IV 4658发射区分。我们建议,这些恒星有相对未加工的CNO丰度相比,形态正常的O型恒星,指示一个较早的演化阶段。通过对连续两个晚上观测结果的分析,我们对233颗恒星的径向速度进行了估计,发现了一个明显的单线双星和9个(> 3 sigma)与系统速度相比的异常值;后者可能是逃逸星或大振幅双星系统,需要进一步的光谱学来研究它们的性质。
The Small Magellanic Cloud through the lens of the James Webb Space Telescope : binaries and mass function within the galaxy outskirts
Dipartimento di Fisica e Astronomia ``Galileo Galilei'', Univ. di Padova(帕多瓦大学伽利莱物理与天文系);Istituto Nazionale di Astrofisica - Osservatorio Astronomico di Padova(意大利国家天体物理研究所帕多瓦天文台);Research School of Astronomy and Astrophysics, Australian National University(澳大利亚国立大学天文学与天体物理学研究学院);South-Western Institute for Astronomy Research, Yunnan University(云南大学西南天体物理研究院)