X-ray spectroscopy mass constraints on V1674 Her: the fastest nova does not have a near-Chandrasekhar white dwarf
Washington University in St. Louis(华盛顿大学)
通过X射线研究V1674 Her,发现其白矮星质量显著低于传统经验关系推断值,表明极端快速新星的白矮星质量可能被高估,且其磁场强度处于中间极类星的高位。
2026-05-07 astro-ph.HE astro-ph.SR
An ultra-massive fast-spinning white dwarf in a peculiar binary system
白矮星的质量通常在一个很窄的范围内,中心质量约为0.6太阳质量(Msun)。只有少数超大质量的白矮星(M>1.2 Msun)是已知的。双星系统中的那些特别令人感兴趣,因为少量的吸积质量可以将它们驱动到阿布拉塞卡极限之上,超过这个极限,它们就会变得引力不稳定。利用来自XMM-牛顿卫星的数据,我们仅基于动力学测量,证明X射线衍射仪RX J 0648.0 -4418是一颗质量> 1.2 Msun的白矮星。这颗超大质量的白矮星与一颗热的亚矮星在后共包层双星系统中可以达到克拉塞卡极限,并可能爆炸为Ia型超新星,当它的富氦伴星通过洛希瓣溢出以更快的速度转移质量时。
2010-03-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
CTCV J2056-3014: An X-ray-faint Intermediate Polar Harboring An Extremely Fast-spinning White Dwarf
我们报告的XMM-牛顿X射线观测显示CTCV J2056-3014是一个不寻常的吸积动力,中间极性(IP)系统。它属于X射线-微弱IP类,其空间密度保持不受约束,但可能非常高,L $_{x,0.3-12 keV}$为1.8 $\times$ 10 $^{31}$ erg s $^{-1}$。我们在X射线中发现了一个相干的29.6s脉动,这也是我们对已发表的光学数据进行重新分析时发现的,表明该系统拥有迄今为止旋转最快,安全已知的白矮星(WD)。系统中没有实质性的X射线吸收。在WD上方的一个高激波中,吸积以适度的速率发生($\sim$ 6 $\times$ 10 $^{-12}$ M $_{\odot}$ yr $^{-1}$),而恒星似乎处于平衡旋转状态,磁场较低。对CTCV J2056-3014的进一步研究可能会对WD中磁场的起源,磁性激变变量的人口和演化以及快速旋转磁性WD周围物质的物理学产生广泛的影响。
2020-07-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
Fastest spinning millisecond pulsars: indicators for quark matter in neutron stars?
本研究通过含超核-色超导夸克相变的混合物态方程分析自转混合星,发现带夸克核的混合星可解释最快最重中子星J0952-0607,并修正了开普勒频率相关经验关系,给出致密星半径新约束。
2025-08-01 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Surface and core detonations in rotating white dwarfs
利用三维流体动力学模拟方法研究了旋转白矮星质量为$\simeq 1 M_{\odot}$的双爆轰机制的可行性。假设是刚性旋转,旋转速度被取得足够高,以至于白矮星的初始球形几何形状被显著扭曲。与球对称模型不同的是,我们发现当氦气点火远离旋转轴时,爆轰波阵面在点火点的对极处呈螺旋收敛。尽管如此,碳核的爆炸仍然是最有可能的结果。核心的爆炸会引起强烈的爆炸,符合Ia型超新星的许多基本观测限制。我们的结论是,双爆轰机制也工作时,白矮星是快速旋转。这证实了亚克拉塞卡质量模型,也许还有一些双简并模型(那些在合并时刻有一些氦燃料的模型),作为产生Ia型超新星事件的吸引人的渠道。
2018-01-31 astro-ph.HE
Violent mergers revisited: The origin of the fastest stars in the Galaxy
Max-Planck-Institut für Astrophysik(马克斯·普朗克天体物理学研究所);University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校);Universität Potsdam(波茨坦大学);Trinity College Dublin(都柏林圣三一学院);Lawrence Livermore National Laboratory(劳伦斯利弗莫尔国家实验室);Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian(哈佛与史密森尼天体物理中心);Queen’s University Belfast(贝尔法斯特女王大学);Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg(海德堡大学天文中心);Heidelberger Institut für Theoretische Studien(海德堡理论研究所)
研究通过更精确的模拟发现剧烈并合可产生高速白矮星,其核心幸存并成为超高速白矮星的候选解释。
2026-01-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
The massive fast spinning white dwarf in the HD 49798/RX J0648.0-4418 binary
本文回顾了由热亚矮星 HD 49798 和大质量快速自转白矮星组成的独特双星系统的性质,探讨了其 X 射线辐射、自转加速机制及未来演化命运的未解之谜。
2024-12-24 astro-ph.HE astro-ph.SR
Tidal Disruptions of White Dwarfs from Ultra-Close Encounters with Intermediate Mass Spinning Black Holes
我们提出的数值相对论结果的潮汐破裂的白矮星从超近距离遇到一个旋转,中等质量的黑洞。这些遭遇需要对引力作完全的广义相对论处理。我们发现,碎片的破裂过程和迅速吸积强烈依赖于黑洞自旋的大小和方向。然而,黑洞的晚期吸积遵循相同的衰变,$\dot{M}$ ~ t^{-5/3},这是根据牛顿引力破坏研究估计的。我们计算光谱的磁盘形成的回退材料使用一个超薄磁盘模型。圆盘光谱在软X射线中达到峰值,并在破坏后维持爱丁顿光度1-3年。对于任意的黑洞自旋取向,被破坏的材料被散射远离轨道平面的相对论框架拖曳,这往往会导致遮蔽的内部后备磁盘的流出碎片。对于银河系中等质量的黑洞,破裂事件也产生了特征频率为~3.2 Hz、应变振幅为~10^{-18}的引力辐射爆发。认为超近距离干扰的乐观率与ROSAT全天调查中没有发现任何来源一致。未来的任务,如宽视场X射线望远镜(WFXT),可以观察到几十个事件。
2012-01-20 astro-ph.HE gr-qc
Tidal encounters of close white dwarf binaries with spinning black holes
Indian Institute of Technology Kanpur(坎普尔印度理工学院);Indian Institute of Astrophysics(印度天体物理研究所)
研究密近白矮星双星与自转黑洞的潮汐相遇,发现黑洞自转显著影响双星潮汐动力学,回落率受初始倾角影响并可能呈现三峰结构。
2026-09-29 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational waves from SGRs and AXPs as fast-spinning white dwarfs
磁形变机制引起的引力波(GWs)辐射被应用于软伽马重复星(SGRs)和异常X射线脉冲星(AXP),它们被描述为快速旋转和磁化的白矮星(WD)。这种辐射是由恒星自身强烈的磁场产生的围绕旋转轴的不对称性引起的。因此,第一次在文献中,它是估计的GWs对应的SGRs/AXP描述为WD卫星。我们发现,空间探测器BBO和DECIGO可以观测到一些SGR/AXP。特别是,1 E 1547.0-5408和SGR 1806-20可以在1年的观测时间内检测到,而SGR 1900+14,CXCRJ 171405.7 -381031,Swift J1834.9-0846和SGR 1627-41可以在5年的观测时间内观察到。我们还发现SGR/AXP作为高磁化中子星的灵敏度远低于BBO和DECIGO的灵敏度曲线。这一结果表明,一个可能的检测连续GW起源于这些对象将证实WD脉冲星模型。
2020-09-25 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Gravitational waves from fast-spinning white dwarfs
研究了快速自旋白矮星(WD)中引力波发射的两种机制:物质吸积和磁形变。在这两种情况下,GW辐射都是由围绕恒星旋转轴的不对称性产生的。然而,在第一种情况下,不对称性是由于磁极上的吸积物质的量,而在第二种情况下,它是由于强磁场。我们已经估计了GW振幅和光度的三个双星系统,具有快速旋转的磁化WD,即AE宝瓶座,AR天蝎座和RX J0648.0-4418。我们发现,对于第一种机制,如果AECorarii和RX J0648.0-4418系统的吸积质量为$δm \geq 10^{-5}M_{\odot }$,则它们可以被空间探测器BBO和DECIGO观测到.对于第二种机制,所研究的三种系统要求WD具有高于$\sim 10^{9}$ G的磁场以发射可由BBO检测到的GW。我们还验证了,在这两种机制中,引力光度有一个无关的贡献,这三个系统的自旋降光度。因此,需要其他的能量发射机制来解释这些物体的自旋。
2020-01-22 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
AR Sco as a possible seed of highly magnetised white dwarf
我们探讨了最近发现的白矮星脉冲星AR Sco获得高自旋和磁场的可能性,由于反复发作的吸积和自旋下降。吸积的白矮星可以导致更大的质量,从而导致更小的半径,从而导致增强的旋转周期和磁场。这个旋转的磁性白矮星可以暂时抑制吸积,自旋下降,最终,由于引力辐射使双星周期收缩,吸积可以再次开始。重复上述周期最终会导致一个高磁场的白矮星,最近被认为是过度发光的Ia型超新星的原因。我们还指出,这些高磁场旋转的白矮星是引力辐射的有吸引力的地点。
2017-08-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
Final Evolution and Delayed Explosions of Spinning White Dwarfs in Single Degenerate Models for Type Ia Supernovae
我们研究了单简并(SD)情形下迟发SNe~Ia的发生.我们假设一颗大质量的碳氧(CO)白矮星(WD)吸积了来自伴星的物质,使其以临界速率旋转。我们假设均匀旋转由于磁场耦合。非旋转WD的碳点火质量为M_{ig} ^{NR} \approx 1.38 M_{\odot} ;而对于均匀旋转WD的情况,它要大几个百分点(M_{ig} ^{R} \approx 1.43 M_{\odot})。当吸积速率降低时,WD开始失去角动量,收缩并旋转;然而,它不会超过其临界旋转速率,避免质量脱落。因此,角动量损失可以导致CO WD内部压缩和碳点火,这将引起SN~Ia。延迟,主要是由于角动量损失的时间尺度,可能是足够大的,让伴星演变成一个He WD,成为在爆炸的那一刻无法检测。如果最终CO WD质量为1.38 M_{\odot} < M < 1.43 M_{\odot},则该方案支持延迟SNe~Ia的发生。我们还发现,如果延迟超过~3 Gyr,WD将变得太冷而不能爆炸,而不是经历崩溃。
2015-08-08 astro-ph.HE astro-ph.SR
Numerical-relativity simulation for tidal disruption of white dwarfs by a supermassive black hole
本文在全广义相对论框架下数值模拟了超大质量黑洞对白矮星的潮汐撕裂,证实典型白矮星在特定质量黑洞的临界束缚轨道附近会被撕裂。
2023-04-03 astro-ph.HE gr-qc
Mass limits of the extremely fast-spinning white dwarf CTCV J2056-3014
CTCV J2056--3014是一颗离地球很近的激变变星,轨道周期约为$1.76$小时,距离地球约为$853$光年。最近报道的X射线特性表明,J2056-3014是一个不寻常的吸积动力中间极,拥有一个快速旋转的白矮星(WD),旋转周期为$29.6$ s。低X射线光度和相对适度的吸积率每单位面积表明,冲击是不是发生在WD表面附近。有人认为,在这些条件下,冲击波的最高温度不能直接用来确定WD的质量(在上述假设下,WD的质量将在$0.46$ $M_\odot$左右)。在这里,我们探索这种快速旋转WD的稳定性,使用现代状态方程(EoS),占电子-离子,电子-电子,离子-离子相互作用。对于这个EoS,我们确定的质量密度阈值为pycnonuclear聚变反应的发生,并研究微观稳定性和快速旋转对WD的结构和稳定性的影响,考虑他们与氦,碳,氧,氖。根据该分析,我们获得了CTCV J2056- 3014的最小质量为$0.56~M_\odot$,最大质量约为$1.38~M_\odot$。如果CTCV J2056- 3014的质量接近质量下限,则由于快速自转,其赤道半径将在$10^4$ ~km数量级。这样的半径明显大于平均质量($0.6\, M_\odot$)的非旋转WD的半径,其数量级为$7\times 10^3$ ~km。由于温度和恒星物质组成的变化对J2056-3014的最小质量的影响被发现是微…
2021-10-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
Prospects for the Observation of Continuous Gravitational Waves from Deformed Fast-spinning White Dwarfs
本文通过物质吸积和磁性形变机制分析快速自转白矮星的引力波发射,发现六颗白矮星可能成为 BBO 和 DECIGO 的引力波源,但 LISA 和 TianQin 探测器难以探测到。
2024-05-03 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Properties of white dwarf in the binary system AR Scorpii and its observed features
天蝎座AR双星系统拥有一颗M型主序星,它围绕着银河系中的一颗磁性白矮星运行。从天蝎座AR观测到的无线电、光学和X射线波段的宽带非热发射表明,白矮星的自旋频率以及系统的自旋-轨道拍频都有很强的调制。因此,天蝎座AR也被称为白矮星脉冲星,其中快速旋转的白矮星在宽带非热辐射中起着非常关键的作用。对AR Scorpii观察到的特征的几种解释出现在文献中,但没有明确的结论。本文研究了天蝎座AR双星系统中与白矮星相关的一些重要物理性质如自旋下降功率、表面磁场、状态方程、温度和引力等与其观测特征之间的联系。我们探讨了白矮星表面磁场对该双星系统不存在大量吸积的可能影响,并讨论了磁形变机制引起的引力波发射。
2021-03-22 astro-ph.HE
Modelling the polarisation signatures detected from the first white dwarf pulsar AR Sco
Marsh等人从天蝎座AR双星系统(AR Sco)中探测到了射电和光学脉动。该系统的轨道周期为3.56 h,由一颗冷的低质量恒星和一颗自旋周期为1.95 min的白矮星组成。Buckley等人的光学观测表明,白矮星的偏振辐射是强线性偏振的(高达$\sim40\%$),强度周期性变化。这种周期性的非热发射被认为是由旋转下降的高度磁化($ 5 \times 10^{8} $ G)的白矮星提供动力的。极化信号的形态,即相对于相位角绘制的位置角,类似于在许多射电望远镜中看到的。在本文中,我们证明了我们可以拟合传统的脉冲星旋转矢量模型的光学位置角。我们使用马尔可夫链蒙特卡罗技术,以找到最适合的模型产生的磁倾角为$α= (86.6^{+3.0}_{-2.8})^{\circ}$和观测角为$ζ= (60.5^{+5.3}_{-6.1})^{\circ}$。这个模型支持的情况下,同步辐射起源以上的极性帽的白矮星脉冲星,后者是一个正交旋转。
2019-07-02 astro-ph.HE
The merger of binary white dwarf-neutron stars: Simulations in full general relativity
利用广义相对论方法对白矮星-中子星双星系统的旋进和并合过程进行了数值模拟。最初的双星是在一个圆形轨道在罗氏临界分离。我们的目标是确定这些系统的最终命运。我们专注于二进制的总质量超过最大质量(Mmax)的冷,简并状态方程可以支持对引力坍缩。时间和长度尺度跨越许多数量级,使得完全广义相对论流体动力学(GRHD)模拟计算上是不允许的。出于这个原因,我们将WD建模为“伪白矮星“(pWD),如我们的二元WDNS正面碰撞研究[PRD 83:064002,2011]。我们的GRHD模拟的pWDNS系统与0.98太阳质量的WD和1.4太阳质量的NS显示,合并残留物是一个旋转的索恩Zytkow的对象(TZlO)包围的一个巨大的磁盘。最后的总静止质量超过了Mmax,但残骸不会立即坍缩。为了评估物体在冷却后是否会最终坍缩,我们引入了辐射热冷却。我们首先将我们的冷却算法应用于WDNS迎面碰撞中形成的TZlO,并表明这些物体在冷却时间尺度上坍缩并形成黑洞,正如预期的那样。然而,当我们冷却在圆形轨道WDNS双星合并中形成的旋转TZ 10时,残余物不会坍缩,这表明差分旋转支持足以防止坍缩。鉴于最终总质量超过Mmax,磁场和/或粘性可能会重新分配角动量,并最终导致延迟坍缩为BH。我们推断,现实的大质量WDNS双星的合并可能会导致形成旋转的TZ 10,经历延迟崩溃。
2012-01-13 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
General Relativistic White Dwarfs and Their Astrophysical Implications
我们考虑应用广义相对论性均匀旋转的白矮星的几个天体物理现象有关的自旋和自旋的时代和延迟Ia型超新星爆炸的超-Bracrasekhar白矮星,在那里我们估计的“自旋”的寿命由于磁偶极子制动。此外,我们还描述了软伽马重复星和异常X射线脉冲星的物理性质,它们是大质量快速旋转的高磁化白矮星。特别地,我们考虑了一个所谓的低磁场磁星SGR 0418+5729作为一个大质量的快速旋转的高磁化白矮星,并给出了边界的质量,半径,转动惯量,和磁场通过要求广义相对论均匀旋转的配置是稳定的。
2014-12-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
X-ray emission from hot subdwarfs with compact companions
本文综述了热亚矮星的X射线观测。虽然还没有从包含B型亚矮星的双星中探测到X射线发射,但在两个发光的O型亚矮星HD 49798和BD +37 442的情况下,已经获得了有趣的结果。它们都是双星系统的成员,其中X射线的光度是由一个致密物体的吸积提供的:HD 49798是一个快速旋转(13.2 s)和大质量(1.28 M_sun)的白矮星,而BD +37 442很可能是一颗中子星,旋转速度为19.2 s。他们的研究可以揭示在共同的包络演化阶段发生的鲜为人知的过程,以及热亚矮星风质量损失的性质。
2012-10-22 astro-ph.HE
Evidence for Gamma-Ray Pulsations from the Classical Nova ASASSN-16ma
我们在这里报告了从费米大面积望远镜对经典新星ASASSN-16 ma的观测中提取的一个新结果,该新星在2016年爆发期间在544.84(7)秒处表现出相干伽马射线脉动。考虑到独立试验的数量,证据的显著性为4.0 sigma,相当于5.9e-5的误报概率。在它出现的4天内,周期性是稳定的,表明它的起源是白矮星的旋转信号。鉴于一些激波驱动的伽玛射线新星的光学和伽玛射线光变曲线最近已经显示出彼此密切相关,伽玛射线脉动现象可能意味着存在相关的光学脉动,这将为这些极端白矮星双星提供详细的星历表,以便在不久的将来进行进一步的研究。
2022-01-10 astro-ph.HE
SN2018kzr: a rapidly declining transient from the destruction of a white dwarf
我们介绍了SN 2018 kzr,这是下降最快的超新星状瞬变,仅次于千新星AT 2017 gfo。SN 2018 kzr的特征是$M_r = -17.98$的峰值幅度、${\sim} 1.4 \times 10^{43}$ erg s $^{\mathrm{-1}}$的峰值辐射热光度和$0.48 \pm 0.03$ mag day $^{\textrm{-1}}$在$r$带中的快速下降速率。辐射热光度的变化太快,不能用纯$^{\mathrm{56}}$ Ni加热来解释,因此必须包括一个替代的电源。磁化中子星的自旋下降充分描述了光变曲线,我们估计了一个小的喷出物质量的$M_\mathrm{ej} = 0.10 \pm 0.05$ $\textrm{M}_{\odot}$。我们的光谱模型表明,喷出物是由中等质量的元素,包括O,Si和Mg和微量的Fe峰元素,这不利于二进制中子星合并。我们讨论了SN 2018 kzr的三种爆炸方案,给出了低喷出物质量,中等质量的元素组成和额外的动力核心崩溃的超剥离祖星,吸积引起的白矮星的崩溃和合并的白矮星和中子星的可能性很高。对替代输入能源的要求有利于吸积诱导的磁星供电崩溃或白矮星-中子星合并与磁盘风冲击的能量。
2019-11-19 astro-ph.HE
The origin of hypervelocity white dwarfs in the merger-disruption of He-CO white dwarfs
通过三维流体动力学模拟,本文提出两颗HeCO白矮星并合引发部分瓦解与双爆轰,可抛射出约2000 km/s的HVWD,并解释其观测性质。
2025-10-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
Ultraviolet spectroscopy of the supernova Ia hypervelocity runaway white dwarf J0927-6335
利用哈勃紫外光谱分析疑似D^6模型幸存供体的超高速白矮星J0927-6335,发现高铁镍丰度,支持Ia型超新星爆炸污染成因。
2024-08-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
Partial tidal disruption of White Dwarfs in off-equatorial orbits around Kerr black holes
Indian Institute of Technology Kanpur(坎普尔印度理工学院)
研究了Kerr黑洞非赤道轨道上白矮星部分潮汐破坏事件的物理特性及观测特征
2025-11-20 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
The runaway velocity of the white dwarf companion in the double detonation scenario of supernovae
本研究考虑双爆轰情景中超新星抛射物有限速度,发现幸存白矮星逃逸速度比爆炸前轨道速度低8-11%,需更大初始质量,此类双星罕见,还支持该情景主要产生特殊Ia型超新星。
2024-01-23 astro-ph.HE astro-ph.SR
Search for gamma-ray emission from AE Aquarii with seven years of FERMI-LAT observations
宝瓶座AE(AE Aqr)是一颗激变双星,拥有已知旋转最快(P $_{\rm spin}$ = 33.08 s)的白矮星。基于七年的费米大面积望远镜(LAT)通过8数据,我们报告了对AE Aqr γ射线发射的深入搜索。使用ASCA,XMM-牛顿,钱德拉,斯威夫特,朱雀,和NuSTAR的X射线观测,跨越20年,我们大大扩展和改进的自旋星历AE Aqr。利用这张星历表,我们搜寻了白矮星自转周期的伽马射线脉动。未检测到高于3 $σ$显著性的伽马射线脉动。无论是相位平均伽马射线发射,也没有伽马射线的变化AE宝瓶座的费米-LAT检测。我们施加最严格的上限,从AE Aqr的伽马射线通量到目前为止:$1.3\times 10^{-12}$尔格厘米$^{-2}$ s $^{-1}$在100兆电子伏-300 GeV的能量范围内,提供模型的约束。
2016-08-23 astro-ph.HE
Impact of mass transfer on the orbital evolution of a white dwarf close to an intermediate-mass black hole
Peking University(北京大学);Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics, Peking University(北京大学科维理天文与天体物理研究所);Lanzhou University(兰州大学);Institute of Theoretical Physics & Research Center of Gravitation, Lanzhou University(兰州大学理论物理与引力研究中心);Key Laboratory of Quantum Theory and Applications of MoE, Lanzhou University(兰州大学量子理论与应用教育部重点实验室);Lanzhou Center for Theoretical Physics & Key Laboratory of Theoretical Physics of Gansu Province, Lanzhou University(兰州大学理论物理中心暨甘肃省理论物理重点实验室);International Centre for Theoretical Physics Asia-Pacific, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学亚太理论物理中心);School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院);Taiji Laboratory for Gravitational Wave Universe, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学太极引力波宇宙实验室)
本文研究低质量白矮星绕中等质量黑洞旋近时质量转移对轨道演化的影响,发现质量转移可增大轨道周期和偏心率、改变引力波相位并可能导致准周期爆发消失,强调需联合建模相对论效应与动态质量转移。
2025-11-08 astro-ph.HE
Study for curvature radiation and magnetic pair creation process on polar-cap region of magnetic white dwarf
Huazhong University of Science and Technology(华中科技大学)
研究磁白矮星极冠区的粒子加速、辐射及对产生过程,发现四极场增强加速和辐射,对产生仅发生在短周期弱场条件下,解释长周期射电暂现源。
2026-09-18 astro-ph.HE
Lense-Thirring frame dragging induced by a fast-rotating white dwarf in a binary pulsar system
短周期偏心双星轨道上的射电双星可以用来研究引力动力学和双星演化。包含PSR J1141 $-$ 6545的双星系统包括一个大质量的白矮星(WD)伴星,它在引力束缚的年轻射电脉冲星之前形成。我们观察到这个脉冲星的轨道倾角的时间演变,我们推断是由牛顿四极矩和Lense-Thirring进动的快速旋转的WD导致的轨道的组合所造成的。Lense-Thirring进动是相对论性坐标系拖曳的一种效应,是广义相对论的一个预言。这一探测结果与WD从脉冲星祖先吸积物质的进化情景相一致,WD的旋转周期为$< 200$秒。
2020-01-30 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Possible formation of lowly luminous highly magnetized white dwarfs by accretion leading to SGRs/AXPs
我们描绘了一个可能的进化场景,通过这种场景,一个高度磁化的超级白矮星白矮星可以通过吸积到一个通常观察到的磁化白矮星上而形成。这是一个探索性的研究,当在灾难变量(CV)的物理是非常丰富和复杂的。在此基础上,我们还探讨了白矮星脉冲星AR Sco由于吸积和自旋下降的反复发生而获得高自旋和高磁场的可能性。我们发现,强磁场显着降低亮度的高磁化白矮星(B-WD),让他们低于目前的检测极限。这个周期的重复最终会导致B-WD,最近被认为是Ia型超新星过度发光的原因。旋转的B-WD也可能是连续引力辐射和软伽马射线中继器(SGR)和异常X射线源(AXP)的理想来源。SGR/AXP通常被认为是高度磁化的,但尚未被观测证实的中子星。对B-WD进行建模并不需要磁场与基于中子星的模型一样高,但是完整地再现了其他观察到的性质。
2019-08-27 astro-ph.HE astro-ph.SR
The diverse outcomes of binary white dwarf mergers and connections to Galactic LISA sources
University of California, San Diego(加州大学圣地亚哥分校);Carnegie Mellon University(卡内基梅隆大学);Canadian Institute for Theoretical Astrophysics, University of Toronto(多伦多大学加拿大理论天体物理研究所)
LISA将为银河系中的白矮星双星提供关键约束,揭示白矮星双星的长期命运。本文通过COSMIC代码生成模拟目录,总结并探索白矮星并合的不同结果及模型不确定性对速率的影响。
2026-07-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
Gravitational Wave Emission by Accretion of Matter and Magnetic Deformation in Fast Rotating White Dwarfs
本文探讨了快速旋转磁化白矮星通过物质吸积和磁形变产生引力波的两种机制,估算了三个联星系统及SGRs/AXPs的引力波振幅与光度,发现特定吸积质量或磁场条件下可被BBO和DECIGO探测器观测到。
2021-10-01 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Time dependent models of accretion disks with nuclear burning following the tidal disruption of a white dwarf by a neutron star
本文建立了白矮星(WD)被双星中子星(NS)伴星潮汐破坏所产生的吸积盘的一维(垂直平均)模型。盘中面的核反应将WD物质燃烧成越来越重的元素,并以较小的半径释放大量能量,从而影响盘的动力学。一个模型的磁盘流出,通过该流出的冷却平衡其他热源(粘性,核)在调节伯努利参数的中平面到一个固定值$\lesssim 0$。我们进行了全面的参数研究的组成产量和速度分布的磁盘流出的WD不同的初始组成。对于C/O WD,磁盘的径向组成分布演化自相似的准稳态的方式,是非常强大的模型参数。氦WD盘中的核合成没有表现出这种行为,而是敏感地依赖于控制盘中面密度的因素(例如粘度的强度,$α$)。在模拟结束时,WD质量的很大一部分以$\sim 10^9~{\rm cm~s}^{-1}$的特征速度在流出中未结合。从WD-NS合并磁盘流出包含$10^{-4}-3 \times 10^{-3} M_\odot$的放射性$^{56}$镍,导致快速($\sim$周长)暗淡($\sim10^{40}~{\rm erg~s}^{-1}$)的光学瞬变;冲击加热喷出物的后期流出可能会增加峰值亮度$\sim 10^{43}~{\rm erg~s}^{-1}$。中子星上的吸积质量可能不足以引起引力坍缩,但可能能够使NS旋转到$\sim 10~{\rm ms}$的周期。这是一个新的可能的渠道,形成孤立的回收垃圾。
2016-03-23 astro-ph.HE
NuSTAR and Swift observations of the fast rotating magnetized white dwarf AE Aquarii
宝瓶座AE是一颗激变变星,拥有已知旋转最快的磁化白矮星(P_spin = 33.08 s)。与许多中间极星相比,宝瓶座AE星的X射线光谱具有很低的光度(LX ~ 10^{31} erg/s)。我们分析了2012年9月NuSTAR和Swift X射线天文台对该系统的重叠观测。我们发现0.5-30 keV的谱线可以用光学薄热等离子体模型很好地拟合,其三个温度分别为0.75 ± 0.18 - 0.45,2.29 ± 0.96 - 0.82,9.33 ± 6.07 - 2.18 keV,或光学薄的热等离子体模型,具有1.00 ± 0.34 - 0.23和4.64 ± 1.58 - 0.84 keV两个温度,加上光子指数为2.50 ± 0.17 - 0.23的幂律分量。在3-20 keV频带中的脉冲轮廓是宽的并且近似正弦的,具有16.6 +/-2.3%的脉冲分数。我们没有发现任何证据,以前报告的脉冲轮廓中的尖锐特征。
2013-12-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
Rapidly Evolving and Luminous Transients Driven by Newly Born Neutron Stars
我们提供了一个全面的分析,最近发现的泛星1中深调查的一些快速发展和发光瞬变的发射材料的属性。据发现,这些瞬变可能是由一个低质量的非相对论流出,是由一个新诞生的,快速旋转,高度磁化的中子星持续供电。这样的系统可能起源于白矮星的吸积引起的坍缩,或者是中子星-中子星双星的合并。因此,对这些瞬态的观测将有助于约束白矮星和中子星物理和/或搜索和识别合并的引力波信号。
2015-05-13 astro-ph.HE astro-ph.SR
A highly magnetised and rapidly rotating white dwarf as small as the Moon
白矮星是质量小于太阳八倍的恒星演化的最后阶段,和其他恒星一样,经常在双星中发现。如果双星的轨道周期足够短,引力波辐射的能量损失会使轨道收缩,直到两颗白矮星接触并合并。根据组成部分的质量,合并可能导致Ia型超新星或导致大质量白矮星。在后一种情况下,白矮星的残骸预计会被高度磁化,因为在合并过程中会产生强磁发电机,并且由于轨道角动量守恒而快速旋转。在这里,我们报告了对一颗白矮星ZTF J190132.9+145808.7的观测结果,它表现出这些特性,但达到了一个极端:自转周期为6.94分钟,表面磁场范围在600兆高斯到900兆高斯之间,恒星半径约为2,100公里,略大于月球的半径。如此小的半径意味着这颗恒星的质量接近最大白矮星质量,或称rasekhar质量。ZTF J190132.9+145808.7很可能通过Urca过程(钠上电子捕获的中微子发射)冷却,因为它的核心达到了高密度。
2021-07-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
White Dwarf Pulsars as Possible Cosmic Ray Electron-Positron Factories
我们认为白矮星(WD)双星可以与中子星(NS)双星竞争产生PAMELA、ATIC/PPB-BETS、Fermi和HESS实验观测到的宇宙线电子/正电子过剩。合并的两个WD导致一个快速旋转WD的旋转能量可比NS的情况下。出生率也是相似的,为宇宙射线电子/正电子提供了正确的能量预算。应用NS理论,我们认为WD双光子晶体原则上可以产生高达10 TeV的电子/正电子。与NS模型相反,电子/正电子的绝热和辐射能量损失可以忽略不计,因为它们的注入在脉冲星风星云膨胀后继续进行,因此观察到的1%的WD被磁化就足够了。长时间的活动也增加了附近源的数量,这减少了通量的泊松波动。在10 GeV - 1 TeV的观测能量范围内,WD双星可以支配快速冷却的电子/正电子,甚至超过NS双星,为暗物质信号提供背景,为未来的AMS-02、CALET和CTA实验提供良好的目标。
2010-12-01 astro-ph.HE hep-ph
A 5.3-minute-period pulsing white dwarf in a binary detected from radio to X-rays
本研究发现了首个与AR Sco同类的双星白矮星脉冲星J1912-4410,其脉冲周期为5.30分钟,轨道周期4.03小时,确立了双星白矮星脉冲星的天体类别,为相关形成模型提供了观测支持。
2023-06-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
Timing six energetic rotation-powered X-ray pulsars, including the fast-spinning young PSR J0058-7218 and Big Glitcher PSR J0537-6910
测量脉冲星的旋转演化对于理解脉冲星的性质至关重要。在这里,我们提供了更新的定时模型的旋转演变的六个恒星,其中五个旋转相位连接主要使用NICER X射线数据。对于新发现的快速高能年轻脉冲星PSR J 0058 -7218,我们将其计时模型的基线从1.4天增加到8个月,不仅可以更精确地测量其自旋下降率nudot =(-6.2324+/-0.0001 x10 ^-11 Hz s^-1),而且第一次得出了自旋速率的二阶时间导数nuddot =(4.2+/-0.2 x10 ^-21 Hz s^-2)。最快最有活力的年轻脉冲星PSR J 0537 -6910(16毫秒的自旋周期),我们检测到4个故障,在4.5年的NICER监测中总共有15个故障,并表明它的自旋下降行为继续将这颗脉冲星与其他所有脉冲星区分开来,包括长期制动指数n = -1.234+/-0.009和在故障之后长时间渐近于<~ 7的故障间制动指数。对于PSR J1101-6101,我们测量了一个更准确的自旋下降率,与以前的值一致,没有相位连接。对于PSR J1412+7922(也称为Calvera),我们将其时序模型的基线从之前的1年模型延长至4.4年,对于PSR J1849-0001,我们将基线从1.5年延长至4.7年。我们还通过拟合2009-2019年以前的无线电和X射线自旋频率以及使用2018 NuSTAR和2021 Chan…
2022-07-29 astro-ph.HE astro-ph.SR
A Link Between White Dwarf Pulsars and Polars: Multiwavelength Observations of the 9.36-Minute Period Variable Gaia22ayj
本文通过多波段观测发现Gaia22ayj兼具白矮星脉冲星的快速自转减速特征和极星的吸积特征,是连接两类磁性白矮星双星的关键过渡天体。
2025-01-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
Tidal disruptions of close white dwarf binaries by intermediate mass black holes
Indian Institute of Technology Kanpur(坎普尔印度理工学院);Indian Institute of Technology Kharagpur(卡拉格普尔印度理工学院)
研究通过数值模拟探讨密近白矮星双星与中等质量黑洞的潮汐破坏过程,分析双星位置配置对事件结果的影响,揭示非相同质量双星与相同质量双星在质量回落率、 kicks 速度和引力波等方面的差异。
2026-04-29 astro-ph.HE gr-qc
Axisymmetric General Relativistic Simulations of the Accretion-Induced Collapse of White Dwarfs
(节录)白矮星(WD)的吸积诱导坍缩(AIC)可能导致质子中子星的形成和中子驱动的超新星爆发。这个过程代表了Ia型超新星中吸积白矮星的热核破裂的替代路径。中微子和引力波(GW)观测可能提供揭示潜在AIC所需的关键信息。出于对AIC的GW签名的系统预测的需要,我们提出了一组广泛的广义相对论AIC模拟结果,使用微物理有限温度状态方程和近似处理过程中的塌缩脱轻子。调查一组114祖模型在旋转平衡,具有广泛的旋转配置,温度和中心密度,我们扩展了以前的牛顿的研究,并发现GW信号有一个通用的形状类似于什么是所谓的“III型”的信号在文献中。我们讨论的可探测性发出的GW,显示当前或下一代干涉仪探测器的信噪比可能是足够高的检测到这样的事件在我们的银河系。我们的一些AIC模型在反弹后形成了大质量的准开普勒吸积盘。在快速差动旋转模型中,圆盘质量可以大到~0.8 Msun。缓慢和/或均匀旋转的模型产生更小的磁盘。最后,我们发现快速旋转的白矮星的后反弹核可以达到足够快的旋转,发展出非轴对称旋转不稳定性。
2009-10-14 astro-ph.HE gr-qc
A Broadband X-ray Investigation of Fast-Spinning Intermediate Polar CTCV J2056-3014
本文通过 XMM-Newton、NuSTAR 和 NICER 观测研究了快速自转激变变星 CTCV J2056-3014,发现其自转周期、X 射线通量变化及光谱特征,并利用多种光谱模型推导出高于离心解体极限的白矮星质量。
2024-09-26 astro-ph.HE astro-ph.SR
Fallback rates in partial tidal disruptions of white dwarfs by intermediate mass black holes
本研究针对中等质量黑洞(IMBH)的白矮星部分潮汐瓦解事件,通过光滑粒子流体动力学模拟发现其晚期碎片回落率不遵循此前推测的t^-9/4幂律,且与核心质量强相关,还推导了与白矮星质量无关的回落率公式,为识别IMBH提供了新特征。
2023-10-05 astro-ph.HE gr-qc
The optically thick rotating magnetic wind from a massive white dwarf merger product
WD J 005311是一颗新发现的中红外星云中的白矮星。光谱观测表明,存在一个富含碳/氧风的终极速度$v_{\infty,\rm obs}\sim 16,000\,\rm km\,s^{-1}$和质量损失率$\dot M_{\rm obs}\sim 3.5\times 10^{-6}\,M_\odot$年$^{-1}$。在这里,我们一贯解释WD J 005311的属性使用一个新构建的风的解决方案,其中光学厚流出发射的碳燃烧壳上的氧氖核心和加速的旋转磁场,成为超音速和未绑定的光球。我们的模型表明WD J 005311的质量为$M_* \sim 1.1\mbox{-}1.3\,M_\odot$,磁场为$B_* \sim (2\mbox{-}5)\times 10^7\,\rm G$,自旋角频率为$Ω\sim 0.2\mbox{-}0.5 \,\rm s^{-1}$。大的磁场和快的自旋支持碳氧WD合并起源。WD J 005311既不会爆炸成Ia型超新星,也不会坍缩成中子星。如果风继续吹另一个几千年,WDJ 005311将自旋明显下降,并加入到已知的缓慢旋转的磁性WD序列。否则,它可能会出现一个快速旋转的磁性WD,并可能是一个新的高能源。
2019-10-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
Jet-driven explosion of an accretion-induced white-dwarf collapse via a magnetorotational dynamo
该研究通过三维广义相对论磁流体动力学模拟,发现磁转动发电机在吸积诱导坍缩中放大磁场并驱动喷流,为伽马射线暴和磁星形成提供机制。
2025-09-24 astro-ph.HE gr-qc
The critical mass ratio of double white dwarf binaries for violent merger-induced Type Ia supernova explosions
碳氧(CO)白矮星(WD)的合并被认为是Ia型超新星(SNe Ia)的潜在祖先之一。最近的流体动力学模拟表明,质量较小的(次级)WD猛烈地吸积到质量较大的(初级)WD上,发生碳爆炸,爆炸波通过初级传播,初级最终爆炸为亚克拉塞卡质量SN Ia。这种爆炸机制被称为暴力合并情景。基于光滑粒子流体动力学(SPH)模拟的合并CO WD,我们得到了更严格的临界质量比(qcr)导致的暴力合并的情况下,比以前的结果。我们认为这种差异主要来自初始条件的差异,以及WD是否同步旋转。利用我们的新结果,我们估计了超新星Ia在剧烈合并情景下的亮度分布,并与以前的研究进行了比较。我们发现我们的新qcr不会显著影响亮度分布。我们提出了直接的结果后,立即CO WD合并为各种主要的群众和质量比。我们还讨论了双极行星状星云Henize 2-428的中心系统的最终命运,该星云最近被认为是一个双CO WD系统,其总质量超过了Hubble时间内合并的最大质量。即使考虑到建议的二元参数的不确定性,我们得出的结论是,这个系统的最终命运几乎肯定是一个亚克拉塞卡质量的超新星Ia在激烈的合并方案。
2016-03-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
Three Hypervelocity White Dwarfs in Gaia DR2: Evidence for Dynamically Driven Double-Degenerate Double-Detonation Type Ia Supernovae
双白矮星(WD)双星的双爆是近年来发现的最有希望的Ia型超新星(SN Ia)的起源现象之一。这种“动力驱动的双简并双爆轰”(D^6)方案的一个潜在结果是,伴随的WD在爆炸中幸存下来,并以等于其SN前轨道速度> 1000 km/s的速度被抛出。我们使用盖亚的第二次数据发布来搜索这些超高速逃逸的WD。在本文中,我们讨论了七个候选人跟进地面仪器。这三个来源可能是银河系中已知最快的恒星,总的银河系中心速度在1000到3000公里/秒之间,并且与之前在SN Ia系统中的伴星WD一致。然而,虽然其中一颗恒星的径向速度大于1000 km/s,但其他两颗恒星的径向速度却令人困惑地一致为0。来自盖亚的五参数天体测量解和来自后续光谱的径向速度相结合,初步证实了D^6场景的6D性。其中一颗恒星的过去位置将其置于一个微弱的旧SN遗迹中,进一步加强了这些候选者作为经历SNe Ia的双星系统的超高速逃逸的解释。
2018-07-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
Spin evolution modeling for a newly-formed white dwarf resulting from binary white dwarf merger
本研究通过磁流体动力学风模型,模拟双白矮星并合产物(类巨星天体)的自转演化,估算质量损失率与自转减慢时标,并应用于三个磁白矮星源,揭示其周期与初始光度及冷却时标的关系。
2025-04-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
Long Period Transients (LPTs): a comprehensive review
Institute of Space Sciences (ICE), CSIC(空间科学研究所);Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC)(加泰罗尼亚太空研究学院);International Centre for Radio Astronomy Research, Curtin University(西澳大学国际射电天文研究中心);Sydney Institute for Astronomy, School of Physics, The University of Sydney(悉尼大学物理学院天体物理学研究所);ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery (OzGrav)(引力波发现卓越中心)
本文综述了长周期暂现源(LPTs)的观测和解释,探讨了其可能的物理起源及不同理论模型的局限性。
2026-02-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
Discovery of a Nearby Ultra-fast Magnetic White Dwarf Propeller: Common Pathways to Magnetic Cataclysmic Variables
Harvard & Smithsonian(哈佛与史密森尼学会);NSF Institute for AI and Fundamental Interactions (IAIFI)(美国国家科学基金会人工智能与基础相互作用研究所);California Institute of Technology(加州理工学院);UCLA(加州大学洛杉矶分校);University of Warwick(华威大学);Columbia University(哥伦比亚大学);Kazan Federal University(喀山联邦大学);Institute of Science and Technology Austria (ISTA)(奥地利科学技术研究所)
本研究发现距地265秒差距的第三颗磁白矮星螺旋桨系统,通过多设备观测确定其参数,其诞生率与磁激变变星一致,揭示大量磁激变变星会经历螺旋桨阶段。
2026-10-09 astro-ph.HE
A half-ring of ionized circumstellar material trapped in the magnetosphere of a white dwarf merger remnant
Institute of Science and Technology Austria(奥地利科学技术研究院);Division of Physics, Mathematics and Astronomy, California Institute of Technology(加州理工学院物理、数学与天文系);Center for Astrophysics — Harvard & Smithsonian(哈佛-史密森尼天体物理中心);Mathematical Sciences Institute, The Australian National University(澳大利亚国立大学数学科学研究院);International Center for Radio Astronomy Research, Curtin University(科廷大学国际射电天文研究中心);Department of Physics and Astronomy, University of British Columbia(不列颠哥伦比亚大学物理与天文系);Department of Astronomy & Institute for Astrophysical Research, Boston University(波士顿大学天文系及天体物理研究所);TAPIR, Mailcode 350-17, California Institute of Technology(加州理工学院TAPIR)
发现白矮星合并残骸中被捕获的离子化物质半环,通过自转减速和X射线发射表明磁驱动风或周星物质相互作用。
2025-07-18 astro-ph.HE astro-ph.SR