Accreting Double white dwarf binaries: Implications for LISA
我们探讨了质量转移的白矮星双星经历直接影响和磁盘吸积的长期演化,并探讨这种系统的引力波天文学的影响。我们涵盖了广泛的初始组件的质量,并表明,这些系统,其中大部分位于LISA的灵敏度范围内,表现出显着的负轨道频率演变(啁啾)的一个显着的分数,他们的寿命。利用星系布居综合,我们预言~ $2700$双白矮星将被LISA观测到,其负啁啾小于$-0.1\ yr^{-2}$。我们还表明,LISA的质量转移双白矮星系统的检测可能会为天文学家提供独特的方式来探测物理管理紧密紧凑的对象二进制。
2017-09-12 astro-ph.HE astro-ph.SR
Search for Higher Harmonic Signals from Close White Dwarf Binaries in the mHz Band
本研究表明LISA有望从邻近近距离白矮星双星中探测到高次谐波引力波信号,特别是(3,3)模式,其振幅可作为探测系统质量不对称性的稳健探针,为质量转移双星等提供有价值的观测目标。
2025-06-30 astro-ph.HE gr-qc
Measuring the Galactic Binary Fluxes with LISA: Metamorphoses and Disappearances of White Dwarf Binaries
空间引力波探测器LISA预计将在运行$\sim 10$年后探测近单色双星的$\sim10^4$。我们建议测量的inspiral/outspiral二进制通量在频率空间中,通过处理这些众多的二进制微小的频率漂移。丰富的天体物理信息被编码在两个通量的频率依赖关系中,我们可以阅读白矮星双星的长期演化,导致变质或消失。这一测量将有助于我们加深对强相互作用奇异天体的理解。利用频率漂移速度的简化模型,我们讨论了磁通测量的主要方面,包括与LISA的前景。
2022-01-10 astro-ph.HE gr-qc
Equation of State of White Dwarfs and Mass-Radius Estimation in the Newtonian Limit
本文回顾了白矮星的费米气体模型状态方程,进行了质量-半径与压力密度分布的数值计算,并简要探讨了白矮星环境中电子的平均速度。
2025-01-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
Effects of strong magnetic fields and rotation on white dwarf structure
在这项工作中,我们计算模型的相对论性白矮星在强磁场的存在。这些模型可能有助于超亮SNIa。在轴对称和极向磁场的假设下,利用伪谱方法数值求解Einstein-麦克斯韦方程组,研究了超磁白矮星存在的可能性.我们得到了自洽的旋转和非旋转磁化白矮星模型。根据我们的结果,静态磁化白矮星的最大质量是2.13 $\rm{M_{\odot}}$在牛顿的情况下,2.09 $\rm{M_{\odot}}$,考虑到广义相对论效应。此外,我们目前的结果旋转磁化白矮星。在静止的情况下,白矮星中心达到的最大磁场强度为$10^{15}\,$ G,而对于磁化的白矮星,以开普勒角速度旋转,则为$10^{14}\,$ G。
2015-08-24 astro-ph.HE astro-ph.SR
A Multimessenger Strategy for Downselecting the Orientations of Galactic Close White Dwarf Binaries
本文提出一种多信使策略,通过结合LISA引力波探测与电磁观测的计时信息,将紧密白矮星双星角动量矢量横向投影的四重简并降低至二重。
2025-07-01 astro-ph.HE gr-qc
Can we reveal the core-chemical composition of ultra-massive white dwarfs through their magnetic fields?
超大质量白矮星($ 1.05 \rm M_\odot \lesssim M_{WD}$)是特别有趣的天体,使我们能够研究极端的天体物理现象,如Ia型超新星爆炸和合并事件。传统上,超大质量的白矮星被认为拥有氧氖(ONe)核心。然而,最近的理论研究和新的观测表明,一些超大质量的白矮星可能拥有碳氧(CO)核心。虽然有几项研究试图阐明超大质量白矮星的核心组成,但迄今为止,还不可能通过观察到的特性来区分它们。在这里,我们提出了一种新的方法来揭示在超大质量白矮星的核心化学成分,是基于结晶过程中诱导的对流混合所产生的磁场的研究。有一颗白矮星的结晶度比对应的一氧化碳高。因此,在ONe核已经达到结晶条件而CO核还没有达到的特定区域中,对磁性超大质量白矮星的研究可能会为它们的ONe核化学组成提供有价值的支持,因为ONe白矮星会显示出磁场的迹象,而CO不会。我们将我们的方法应用到八颗具有磁场测量的白矮星上,我们认为这些恒星是一颗候选的白矮星。
2022-07-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
Accreting white dwarfs
白矮星是恒星演化最常见的终点。它们经常在密近双星系统中被发现,其中白矮星通过吸积盘或沿着白矮星磁场线吸积来自伴星的物质。这种双星的性质取决于两个恒星成分的质量和分离,以及其他参数,如白矮星磁场和恒星的性质。这一章着眼于形成的白矮星和内在的性质,然后再看看不同的人口吸积白矮星双星系统存在。本章涵盖了各种亚群体的特征,并探讨了它们是如何演变的。讨论了在光学波段和其他波段发现和研究吸积白矮星的各种子类的方法,并考虑了这些系统在更广泛的天体物理学背景下的作用。未来的任务,将发现新的系统和新的人口也审查。最后介绍了当前关于吸积白矮星的一些悬而未决的问题。
2023-03-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
Exploring the Orbital Alignments of Galactic Close White Dwarf Binaries with LISA
本研究探讨利用空间引力波探测器LISA测量银河系密近白矮星双星轨道取向的前景,发现可探测核球白矮星双星小至0.05的四极模式,为探究银河系远古演化提供新途径。
2024-10-30 astro-ph.HE gr-qc
Coupling of Dual Mass-Transferring White-Dwarf Binaries as a Variable Gravitational-Wave Emitter
研究了由一对质量转移的白矮星双星组成的等级四体(2+2)系统的演化。利用一个简化的模型,在两个内轨道周期的同步态附近,我们发现四体系统可以稳定到一个周期间隙很小的极限环。周期间隙产生发射的引力波的振幅变化,作为拍频效应。根据模型参数的不同,拍频周期可能为1-10年,空间引力波探测器可能观测到大幅度的变化。
2020-07-07 astro-ph.HE gr-qc
The evolution of ultra-massive carbon oxygen white dwarfs
超大质量白矮星($\rm M_{WD} \gtrsim 1.05\, M_{\odot}$)被认为是研究Ia型超新星爆炸、合并事件、超渐近巨星分支(SAGB)阶段物理过程的发生以及高磁场存在的有力工具。传统上,超大质量的白矮星被认为拥有氧氖(ONe)核。然而,新的观测和最近的理论研究表明,一些超大质量白矮星的祖先可以避免碳燃烧,从而形成具有碳氧(CO)核心的超大质量白矮星。在这里,我们提出了一套超大质量的白矮星的演化序列与CO核心的金属丰度和质量范围很广。我们考虑到在结晶过程中的潜热和相分离,并通过$^{22}$ Ne沉降释放的能量。现实的化学配置文件所产生的祖进化的充分计算被认为是。我们比较了CO超大质量白矮星模型和ONe模型。我们的结论是,CO超大质量白矮星的演变显着慢于他们的ONe同行主要有三个原因:他们更大的热含量,结晶的影响,和$^{22}$ Ne沉降的影响。我们还根据新的大气模型提供多个光度波段的颜色。这些CO超大质量白矮星模型和ONe超大质量白矮星模型为研究银河系中的超大质量白矮星种群提供了一个合适的理论框架。
2022-02-24 astro-ph.HE astro-ph.SR
Effects of magnetic fields in white dwarfs
我们对具有强磁场的白矮星进行了计算。白矮星是Ia型超新星爆炸的祖先,它们被广泛用作蜡烛,以显示宇宙正在膨胀和加速。然而,对超亮超新星的观测表明,这种爆炸的前身应该是一颗白矮星,其质量超过了著名的阿布拉塞卡极限$\sim \,$ 1.4 $\rm{M_{\odot}}$。与其他工作相印证,但通过使用完全广义相对论框架,我们也得到了质量为$\rm{M \sim 2.0\,\, M_{\odot}}$的强磁化白矮星。
2017-02-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
Mass-radius relation of strongly magnetized white dwarfs: nearly independent of Landau quantization
计算了含有强极向磁场的白矮星的静态平衡,给出了由强极向磁场引起的白矮星质量-半径关系的修正。我们发现,如果内场的强度近似为$10^{10}$ T,则可以支持最大白矮星质量约为$1.9$ ~ $M\odot$.这一质量比传统的卡拉塞卡极限大30%以上。在如此高的磁场下,电子简并物质的状态方程可以由于朗道量子化而得到强烈的修正。然而,我们发现,这并没有显着影响白矮星的结构。
2014-11-08 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Post-Merger Magnetized Evolution of White Dwarf Binaries: The Double-Degenerate Channel of Sub-Chandrasekhar Type Ia Supernovae and the Formation of Magnetized White Dwarfs
Ia型超新星(SNe Ia)作为可测量的宇宙学蜡烛发挥着至关重要的作用,尽管它们的祖先的性质是一个积极研究的主题。最近的观测和理论工作指出合并的白矮星双星,称为双简并通道,可能是某些Ia型超新星的祖先系统。此外,最近的理论研究表明,未能引爆的合并可能会产生磁化的快速旋转的白矮星。在本文中,我们提出了第一个多维模拟合并后的白矮星双星的演变,包括磁场的影响。在这些系统中,两颗白矮星在动力学时间尺度上完成了最终的合并,并被潮汐破坏,产生了一个快速旋转的白矮星合并,周围环绕着一个热日冕和一个厚的,差速旋转的圆盘。磁盘是非常容易受到磁旋转不稳定性(MRI),我们证明,这导致了一个最初的动态弱磁场在磁盘中的快速增长,自旋下降的白矮星合并,并随后中央点火的白矮星合并。此外,这些磁化模型表现出在白矮星合并的先前流体动力学研究中不存在的新特征,包括在热盘中MRI湍流的发展,携带盘质量的显著部分的磁化流出,以及白矮星合并的磁场强度$\sim 2 \times 10^8$ G。我们讨论了我们的研究结果的起源,拱星介质,并观察到的Ia超新星和磁化白矮星的属性的影响。
2013-09-03 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Thirteenth Marcel Grossmann Meeting, Summary of the session, White Dwarf Pulsars and Rotating White Dwarf Theory
本文是在第十三届马塞尔·格罗斯曼会议上由寺田幸胜主持的题为“白矮星脉冲星和旋转白矮星理论”的平行会议的总结。宇宙射线的起源仍然是一个谜,即使在发现100多年之后。中子星(NS)被认为是我们银河系中粒子加速点的教科书案例,但许多未解决的数值问题仍然存在。寻找新的加速点对天体物理学来说是至关重要的。磁化的白矮星(MWD)具有与NS相同的旋转磁层,并且可能是高达10%的银河宇宙射线电子的来源。在“白矮星双星和旋转白矮星理论”分会场中,我们重点介绍了白矮星双星的观测结果,白矮星和中子星辐射过程的相关理论,白矮星双星的起源和规律,以及白矮星内部结构和状态方程的现有理论。
2013-06-25 astro-ph.HE
Mass transfer in white dwarf-neutron star binaries
我们进行流体动力学模拟的质量传递的二进制文件,包含一个白矮星和一个中子星(WD-NS二进制文件),并测量特定的角动量的物质损失的二进制盘风。通过将我们的结果在一个长期的演化模型,我们测量这些二进制的质量传递的长期稳定性。我们发现只有质量小于$M_{\rm WD,crit}=0.2\,M_\odot$临界质量的含氦白矮星的双星才能经历稳定的质量转移并演化成超紧凑的$X$射线双星。具有更高质量白矮星的系统经历不稳定的质量转移,这导致白矮星的潮汐破坏。我们的低临界质量相比,标准的喷气式飞机的质量损失模型产生的角动量的机械盘风的发展在高度超爱丁顿质量传递速率的有效去除。我们发现,预期的偏心率为WD-NS二进制文件时,他们接触不影响角动量的损失,只能影响长期的演变,如果他们在较短的时间尺度上变化比传质速率。我们的结果与观测到的超紧凑$X$射线双星和射电双星与白矮星同伴的数量大致一致。观测到的富钙间隙瞬态与不稳定系统与高质量白矮星的合并率是一致的。
2017-02-08 astro-ph.HE
Formation and appearance of pulsar-like white dwarfs
讨论了密近双星系统中磁化白矮星的吸积驱动自旋上旋。我们讨论了一种白矮星的磁场在吸积阶段被屏蔽,并在吸积阶段后通过吸积物质的场扩散而再生的情况,我们发现这种情况对大质量脉冲星状白矮星的形成是有效的。
2014-01-21 astro-ph.HE
White Dwarf mass-radius relation
本文介绍了确定白矮星质量-半径关系的问题。本文研究了牛顿和广义相对论两种情况,考虑了电磁相互作用,并讨论了$β$ -衰变平衡问题,特别是对氦WD
2020-12-03 astro-ph.HE