Self-consistent picture of the mass ejection from a one second-long binary neutron star merger leaving a short-lived remnant in general-relativistic neutrino-radiation magnetohydrodynamic simulation
该研究利用超级计算机Fugaku开展广义相对论中微子辐射磁流体动力学模拟，首次明确非对称双中子星并合后存在动力学抛射与环面磁旋转不稳定性驱动的并合后抛射两类物质抛射成分。
2023-06-27 astro-ph.HE gr-qc
Kilonova emission from black hole-neutron star mergers: observational signatures of anisotropic mass ejection
与短伽马射线暴（GRB）170817 A相关的引力波事件GW 170817证实了双星中子星（BNS）合并是短伽玛暴的起源之一。相关的kilonova排放，放射性供电的核合成重元素，也被检测到。黑洞-中子星（BH-NS）并合被认为是短伽玛暴和千新星的另一个有希望的起源候选者。数值模拟结果表明，BH-NS并合中的喷出物在几何上比BNS并合情况更具有各向异性。在本文中，我们调查的观测签名的kilonova发射的各向异性喷出物在BH-NS合并。我们发现，由于质量在纬向的不均匀分布，在测热光度光变曲线上出现了一个凸起。单波段光变曲线的衰减斜率变得更平坦，光谱也偏离单温度黑体辐射光谱，由于在速度分布的喷出物的梯度。未来的检测或不检测这样的签名将是有用的，以测试在BH-NS合并的质量喷射几何。
2018-09-10 astro-ph.HE gr-qc
Explosive Common-Envelope Ejection: Implications for Gamma-Ray Bursts and Low-Mass Black-Hole Binaries
我们提出了一个新的机制，在一个大质量的双星，其中的能源是核能，而不是轨道能的共同信封喷射。这可能发生在一个大质量的一次核与一个1-3兆太阳的二次核缓慢合并的过程中，当时一次核已经完成了氦的核心燃烧。我们表明，在最后的合并阶段，从二次富氢的材料可以注入到氦燃烧壳的主要。这导致了一个核失控和氢和氦层的爆炸性喷射，产生了一个包含一颗CO星和一颗低质量伴星的近距离双星。我们认为，这提出了一个可行的方案，以产生短周期的黑洞双星和长时间的伽马射线暴（LGRB）。我们估计，在太阳金属丰度的LGRB率约为1.e-6每年，这意味着这可能占所有LGRB的一个显着的部分，这一比率应该在较低的金属丰度较高。
2010-04-01 astro-ph.HE astro-ph.SR
Coalescence of black hole--neutron star binaries
本文综述了黑洞-中子星双星并合的广义相对论研究现状。首先，综述了准平衡圆轨道黑洞-中子星双星的高精度计算，重点讨论了准平衡序列和质量脱落极限。其次，介绍了黑洞-中子星双星并合的数值相对论模拟的现状。我们总结了我们对合并过程，潮汐破裂及其判据，合并残余物和喷出物质的性质，引力波形和引力波谱的理解。我们还讨论了黑洞的电磁对应物--中子星合并。
2021-10-12 astro-ph.HE gr-qc
Probing Formation of Double Neutron Star Binaries around 1mHz with LISA
我们提出了一种新的方法来检验银河系双中子星双星是否在LISA波段形成。在我们的方法中，我们分配一个有效的时间分数$τ$的每一个双中子星的LISA检测到的二进制。这个分数是作为观测到的轨道周期和偏心率的函数给出的，并且在没有带内双星形成的情况下应该均匀分布。应用统计技术，如Kolmogorov-Smirnov测试的实际列表的$τ$，我们可以检查带内二进制形成的签名。我们讨论了这种方法的前景，特别关注银河系双中子星双星在1 mHz附近的可用样本数。
2022-10-10 astro-ph.HE gr-qc
The Mass Distribution of Neutron Stars in Gravitational-wave Binaries
LIGO和Virgo发现的两个中子星-黑洞合并使在引力波中观察到的可能的中子星总数达到6个。我们执行的质量分布的银河系外人口的中子星的第一个推论。与主要作为射电双星被探测到的双峰星系群相反，引力波双星中中子星的质量迄今为止与均匀分布一致，高质量中子星更普遍。引力波群的最大质量与从银河系中的中子星推断出的结果一致，也与从致密物质推断出的结果一致。
2021-11-04 astro-ph.HE gr-qc
Search for Neutron Star Binaries in the Local Group Galaxies Using LISA
讨论了激光干涉散射在探测LMC和M31等本星系群中中子星双星中的应用前景。利用最近估计的星系合并率$ {\rm 1540 \, Gpc^{-3}yr^{-1}}$，并将基于$B$波段星系光度的传统参数逆推，我们估计了本星系中NSB的频率分布。我们发现，经过10年的观察，其目前的设计灵敏度，LISA可能会发现$\sim 5$ NSB在LMC和M31的信噪比大于10。一些NSB可能在LMC内三维定位良好。这些二进制文件将有助于研究各种主题，包括r-过程元素的起源。
2019-09-03 astro-ph.HE gr-qc
Reducing orbital eccentricity in initial data of black hole--neutron star binaries in the puncture framework
本文发展了一种在穿刺框架下计算黑洞-中子星双星低偏心率初始数据的方法，扩展了前人对其它类型致密双星的研究。除了调整双星的轨道角速度外，还通过修改用于推导流体静止平衡方程的螺旋Killing矢量来引入中子星的接近速度。接近速度的黑洞，然后诱导通过要求消失的总线性动量的系统，不同的情况下，二元黑洞的穿刺框架中的每个黑洞的线性动量是明确规定的。我们成功地降低轨道偏心率~0.001通过修改参数迭代使用模拟的~3轨道的非旋进和旋进的配置。我们发现，在切除框架中导出的双黑洞的经验公式不减少轨道偏心率~0.001黑洞-中子星双星的穿刺框架中，虽然他们的工作的双中子星。
2021-01-06 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational waveforms from SpEC simulations : neutron star-neutron star and low-mass black hole-neutron star binaries
数值模拟得到的引力波形是测试和分析校准用于研究合并致密物体性质的波形模型的关键工具。在本文中，我们提出了一系列的高精度波形产生的SpEC代码系统涉及至少一个中子星。我们提供了第一次波形与亚弧度精度超过20个周期的低质量黑洞-中子星二进制文件，包括二进制文件与非旋转的对象，和二进制文件与快速旋转的中子星，最大限度地影响引力波信号的近共振增长的基本激发模式的中子星（f-模式）。我们还提供了第一次与SpEC高精度中子星-中子星波形。这些波形作为SxS目录的一部分公开提供。我们将我们的结果与目前在数据分析管道中实现的分析波形模型进行比较。对于大多数模拟，模型位于合并前最后几个轨道的预测数值误差之外，但没有显示出与数值结果的系统偏差：比较不同的模型似乎提供了合理的建模误差估计。唯一的例外是使用快速反向旋转的中子星的等质量模拟，以最大限度地提高f-模式的激发的影响，所有的模型表现不佳。然而，这是预期的，因为即使是考虑f-模式激发的单一模型也忽略了中子星自旋对f-模式激发频率的显著影响。
2018-12-17 astro-ph.HE gr-qc
Inverse Structure Problem for Neutron-Star Binaries
LIGO/Virgo频段的引力波探测器能够测量中子星双星系统的单个质量和复合潮汐形变率。本文论证了从双星系综中对这些量的高精度测量原则上可以用来精确地确定高密度中子星状态方程。该分析假设所有中子星具有相同的热稳定状态方程，但没有对复合潮汐变形性进行简化近似，也没有对高密度状态方程进行额外的假设。
2018-08-09 astro-ph.HE gr-qc
Wide post-common envelope binaries containing ultramassive white dwarfs: evidence for efficient envelope ejection in massive AGB stars
通过观测五个宽轨道周期（18-49天）的含超质量白矮星双星，证明高效包层复合能量抛射可解释宽后共有包层双星的形成，并可能解释自引力透镜双星、后AGB双星及钡星起源。
2023-12-30 astro-ph.HE astro-ph.SR
Inferred timescales for common envelope ejection using wide astrometric companions
密近双星的演化通常会经过共同的包络阶段。包络弹射（CEE）的物理学尚未被理解，并且建议涉及几种机制。这可能会导致中欧和东欧质量损失的不同时间尺度。为了探索CEE的时间尺度，我们研究广泛的同伴后CE双星。更快的质量损失时间尺度引起更高的破坏率宽的二进制文件，并导致更大的平均分离。我们利用来自盖亚DR 2的数据来寻找超宽的伴星（预计分离$10^3$ - $2\times 10^5$ a.u.和$M_2 > 0.4$ M $_\odot$）到几种类型的后CEE系统，包括sdB，白矮星后普通双星和激变变星。我们发现一个（宽轨道）的多重性分数为$1.4\pm 0.2$ %的sdBs进行比较的多重性分数为$5.0\pm 0.2$ %的晚B/A/F星，这是可能的sdB的祖先。超宽双星与主序星和sdBs的投影分离分布有很大不同，并且与瞬发质量损失（共同包络抛射时标的上限为$10^2$年）相一致。超宽伴星对灾变变星和后CEE双星的较小统计提供了较弱的约束。然而，生存率的超宽对灾难性的变量表明更长的时间，$\sim10^4$年的时间尺度为CEE在这些系统中，可能表明非动态CEE在这个政权。
2020-03-23 astro-ph.HE astro-ph.SR
Accretion-ejection in rotating black holes: a model for `outliers' track of radio-X-ray correlation in X-ray binaries
我们研究了旋转黑洞周围的整体吸积-抛射解，考虑了三种被广泛接受的伪Kerr势，它们令人满意地模拟了旋转黑洞的时空几何.我们发现，所有的赝势提供了大范围的流动参数的驻激波解。我们确定了内临界点（$x_{\text{in}}$）处测量的能量（$\mathcal{E}_{\text{in}}$）和角动量（$λ_{\text{in}}$）所跨越的激波参数空间的有效区域，发现当粘性参数（$α$）增大时，激波形成的可能性变小。此外，我们发现，激波参数空间也依赖于绝热指数（$γ$）的流动和激波的形成继续发生广泛的$γ$作为$1.5 \le γ\le 4/3$。对于所有的赝势，我们计算了临界粘度参数（$α_{\text{shock}}^{\text{cri}}$），超过该参数，驻波不再存在，并将它们作为黑洞自旋（$a_k$）的函数进行比较。我们观察到，所有的赝势都是定性相似的，只要站在冲击而言，然而，他们从定性和定量的快速旋转的黑洞彼此不同。此外，我们计算的质量损失从光盘使用所有三个赝势，并发现最大质量流出率（$R^{\rm max}_{\dot m}$）弱依赖于黑洞的自旋。为了验证我们的模型，我们计算了最大喷流动力学功率的吸积-喷射形式主义，并比较它与低硬态的黑洞X射线双星（以下简称XRB）的射电喷流功率。我们的研究结果表明，XRB沿“离群值”轨道可能会迅速旋转。
2019-01-29 astro-ph.HE
Distinguishing binary neutron star from neutron star-black hole mergers with gravitational waves
两颗中子星合并产生的引力波信号，很难与质量相当的中子星和黑洞混合双星产生的信号区分开来。事实上，这两种双星类型都可以解释引力波信号GW 170817，即使考虑到它的电磁对应辐射。我们提出了一种方法，{既不需要从后inspiral阶段的二进制或电磁对应的信息}，以确定混合双星合并的中子星与低质量黑洞单独使用引力波。这种方法是基于这样一个事实，即可以用引力波测量的某些中子星性质对所有中子星来说是共同的或相似的。例如，所有的中子星共享相同的状态方程，如果后者是强子的，则中子星具有相似的半径。如果一个混合双星被误认为是一个中子星双星，那么推断出的中子星的性质将被错误估计，并在一个低质量双星群体中表现为异常值。我们表明，只要$\sim 5$低质量的事件将允许识别的类型的一个事件在$80\%$的置信水平。我们模拟人口的低质量的二进制与分层混合模型，并表明，我们可以限制混合二进制的存在或测量其丰度相对于中子星二进制$\sim 0.1$在$68\%$可信水平与100个事件。
2020-04-22 astro-ph.HE gr-qc
Eccentric binary neutron star mergers
中子星双星提供了丰富的引力波和合并残留物方面的现象。然而，大多数广义相对论研究都是针对近圆双星进行的，除了正面碰撞。我们提出了第一个数值相对论调查的合并偏心等质量中子星双星探测之间的制度头和圆形。除了由轨道运动产生的引力波，我们发现，该信号还包含一个强大的组成部分，由于恒星振荡（f-模式）引起的潮汐力，扩展了经典的结果为牛顿双星。合并可以导致相当大的磁盘的数量级的10%的总初始质量。
2013-01-08 astro-ph.HE gr-qc
Constraining the Neutron Star Radius with Joint Gravitational-Wave and Short Gamma-Ray Burst Observations of Neutron Star-Black Hole Coalescing Binaries
合并中子星（NS）-黑洞（BH）双星是有希望的引力波（GW）源，将在未来几年内被现有的GW天文台检测到。如果NS在BH最内侧的稳定圆形轨道外被潮汐破坏，可能会形成一个吸积环，这最终可能会为短伽马射线暴（SGRB）提供动力。SGRB的观测与NS-BH合并的引力辐射相一致，这将证实这两种现象之间的联系，也给我们提供了新的见解NS物理。我们提出了一种新的方法来测量NS半径，从而约束NS状态方程使用联合SGRB和GW观察NS-BH合并。我们表明，在联合检测与现实GW的信噪比（S/N）为10的情况下，NS半径可以被约束到$\lesssim\,$ 20%的准确度在90%的置信度。
2020-03-01 astro-ph.HE gr-qc
Evolution of wide O star binaries through their LBV stage. Population synthesis with mass-ejection-driven orbital evolution
Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao-Tong University（上海交大李政道研究所）；London Institute for Stellar Astrophysics（伦敦恒星天体物理学研究所）；University of Oxford, St Edmund Hall（牛津大学圣埃德蒙学堂）；Argelander-Institut für Astronomie, Universität Bonn（波恩大学阿格勒兰德尔天文学研究所）；Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院紫金山天文台）；School of Astronomy and Space Science, Nanjing University（南京大学天文与空间科学学院）；Key Laboratory of Modern Astronomy and Astrophysics, Nanjing University, Ministry of Education（南京大学现代天文与天体物理教育部重点实验室）；School of Physics and Astronomy, Monash University（蒙纳士大学物理与天文学院）；Dublin Institute for Advanced Studies, Astronomy & Astrophysics Section, DIAS Dunsink Observatory（都柏林高等研究院天文与天体物理部都柏林星象观测站）；Max-Planck-Institut für Astrophysik（马克斯·普朗克天体物理学研究所）
针对宽距WR双星观测稀少的问题，提出LBV阶段近星点质量抛射驱动轨道演化的新机制，通过种群合成模型解释SMC中WR双星缺失及高速单星现象。
2026-06-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
Free Neutron Ejection From Shock Breakout in Binary Neutron Star Mergers
合并的中子星会产生冲击波，将重原子核分裂成核子，特别是在外层。可以预期，即使在电子-正电子对消失之后，一些避免捕获正电子的中子仍然保持为自由中子。为了研究合并中子星能喷射出多少自由中子，我们用简化的球对称激波在流体静力学包层中传播并从表面出现的模型进行了特殊相对论拉格朗日流体力学计算。我们系统地研究了合并中子星的大小和冲击波能量的宽参数空间。结果发现，剩余的自由中子的质量是$10^{-7}$到$10^{-6}\ M_{\odot}$，这比先前预期的小两个数量级以上。对于大尺寸的包层，有一个优选的$10^{48}$ erg量级的能量，它产生最大量的自由中子。我们简要地讨论了自由中子层的辐射，并估计了在合并后$\sim 30$ min内光学带的光度约为$7\times 10^{41}$ erg s $^{-1}(M_{\rm n}/10^{-6}\ M_\odot)$。
2018-06-18 astro-ph.HE
Transient jet ejections associated with limit-cycle behaviors in the very high state of black hole binaries
本研究基于GRS 1915+105的极限环观测，提出黑洞双星瞬态喷流由细盘覆盖标准盘并放大能量、高度增加后沿轴向超音速抛射的机制。
2023-06-22 astro-ph.HE
A Path to Constraints on Common Envelope Ejection in Massive Binaries: Full Evolutionary Reconstruction of Three Black Hole X-ray Binaries
International Centre of Supernovae (ICESUN), Yunnan Key Laboratory of Supernova Research, Yunnan Observatories, Chinese Academy of Sciences (CAS)（中国科学院云南天文台）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Institute of Science and Technology Austria（奥地利科学技术研究所）
本文通过重建三个观测到的黑洞X射线双星，研究共包层阶段的效率参数约束，发现需满足特定效率值才能自洽形成这些双星。
2026-04-26 astro-ph.HE astro-ph.SR
Probing the incompressibility of nuclear matter at ultra-high density through the prompt collapse of asymmetric neutron star binaries
利用250个中子星并合的微观物理模拟，我们首次探讨了核不可压缩性在不同质量比双星瞬发坍缩阈值中的作用。我们表明，即时崩溃阈值的观测，无论是从二进制与两个不同的质量比或与一个质量比，但结合知识的最大中子星质量或紧凑性，将限制在最大中子星密度，$K_{\rm max}$，在百分之几十的不可压缩性。这种用其他方法无法得到的对$K_{\rm max}$的测量可能揭示出中子星内部超子或夸克的存在。
2022-05-17 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
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
A short observational view of black hole X-ray binaries with INTEGRAL
吸积黑洞是理解极端引力下物理学的独特工具。虽然黑洞X射线双星的质量与活动星系核有很大的不同，但它们的吸积和喷射流被认为是基本相似的。然而，黑洞X射线双星或微类星体是不耐烦的类星体，因为变化时间尺度直接与质量成比例。状态变化，即，在黑洞的X射线双星中，辐射特性的强烈变化可以在数小时内发生，整个爆发周期可以在数月至数年内发生。但是我们对这种变化的驱动因素以及单个吸积和喷射成分对整体排放的贡献仍然缺乏了解。在这里，我强调一些积分的独特贡献的理解黑洞X射线二进制通过其覆盖的能量以上的光谱截止，其长期不间断的监测观测和测量硬X射线/软$γ$ -射线偏振。
2019-08-22 astro-ph.HE
Gravitational wave signatures of phase transition from hadronic to quark matter in isolated neutron stars and binaries
在高温和高密度下物质的基本组成已经吸引了物理学家很长一段时间。最近重离子对撞机的研究结果丰富了高温低重子密度下的量子色动力学相图。然而，在低温和有限（主要是中间）重子密度的阶段仍然没有探索。理论量子色动力学计算预言了在这样的密度下从强子物质到夸克物质的相变。目前，探测这种密度的最佳实验室位于中子星的核心。如何利用引力波探测孤立中子星和双星中的中子星的这种相变特征的最新结果。孤立的中子星将探测极低温区，而双星中的中子星将探测中温区的有限重子密度。我们还将讨论这种相变的引力波信号是否是唯一的，以及探测这种信号所需的探测器规格。
2022-12-01 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Dynamics of recaptures, ejections and mergers of stellar mass binaries over multiple encounters with SgrA*
本文用限制性三体模型追踪恒星质量双星与 SgrA* 的至多三次近心点交会，揭示轨道倾角、潮汐穿透深度和诱发偏心率如何决定瓦解、并合、飞离或再俘获。
2025-05-13 astro-ph.GA astro-ph.HE
The dynamical mass ejection from binary neutron star mergers: Radiation-hydrodynamics study in general relativity
在日本“K”超级计算机上，首次采用更新的泄漏加传输方案，考虑中微子冷却和加热，对双中子星合并进行了数值相对论辐射流体动力学模拟。中子星是由亨普尔和他的合作者开发的三个现代有限温度状态方程（EOS）模拟的。我们发现，如总质量，平均电子分数，和热能的合并动力学喷出物的属性强烈依赖于状态方程。只有对于软EOS（所谓的SFHo），喷出物质量才超过$0.01M_{\odot}$。在这种情况下，由于合并过程中的冲击加热，喷出物的电子分数的分布变得很宽。这些性质非常适合于生产类似太阳能的$r$工艺丰度。对于另一个刚性状态方程（DD 2和TM 1），在合并后形成了一个长寿命的大质量中子星，喷出物质量小于$0.01M_{\odot}$，尽管正电子捕获和中微子加热实现了宽的电子分数分布。
2015-03-03 astro-ph.HE
Merging neutron star binaries: equation of state and electrodynamics
合并的中子星（NS）双星可能会在这十年内被地基引力波（GW）干涉仪（例如LIGO/VIRGO）探测到，也可能产生电磁辐射，被即将上线的宽视场快速成像望远镜探测到。GWs可以对NS状态方程提供新的约束（包括质量-半径关系和通过共振g模得到的相关核对称能）。本文综述了各种流体动力学（包括平衡和动力/共振潮汐）和电动力学过程中合并NS双星，重点是合并前的阶段。
2012-12-25 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Calibration of Binary Population Synthesis Models Using White Dwarf Binaries from APOGEE, GALEX and Gaia
利用APOGEE、GALEX和Gaia数据校准二进制人口合成模型，研究白矮星双星的质量转移稳定性及包层抛射效率。
2025-05-21 astro-ph.HE astro-ph.SR
Stellar binaries incident on supermassive black hole binaries: implications for double tidal disruption events, calcium-rich transients, and hypervelocity stars
通过大量的引力散射实验，分析了恒星双星与超大质量黑洞双星相互作用的结果。大多数的相遇要么导致完整的双星被抛出，要么导致双星潮汐分裂后两颗独立的恒星被抛出。然而，潮汐破坏事件（TDE）和合并只占结果的百分之几，并且是时间上不同的TDE（即，被超大质量黑洞双星的至少一个轨道分开）发生在百分比水平。我们还表明，通过与SMBHB的相互作用，喷出的双星的属性显着改变，其大的偏心率增加合并率，并可能导致远离宿主星系核的引力波inspirals。我们讨论了我们的研究结果的背景下观察到的潮汐破坏事件，超高速恒星，和远程超新星，如富钙瞬变。
2018-08-08 astro-ph.GA astro-ph.HE
Gravitational-wave-driven tidal secular instability in neutron star binaries
我们报道了在中子星双星中存在引力波驱动的长期不稳定性，作用于平衡潮汐。这种不稳定性类似于经典的简正模不稳定性，当主星的自旋超过伴星的轨道频率时，这种不稳定性就会活跃。将中子星建模为牛顿n=1的多面体，我们计算了不稳定的时间尺度，在小的轨道间隔下可以低至几秒，但仍然大于螺旋时间尺度。对轨道和自旋演化的影响也进行了简要的探讨，发现不稳定性减缓了内旋，降低了恒星的自旋。
2019-09-06 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Distinguishing types of compact-object binaries using the gravitational-wave signatures of their mergers
我们分析了合并的二进制中子星，中子星黑洞双星，和二进制黑洞，其引力波签名的人口的可测量性预计将被观察到的先进网络的地面干涉仪LIGO和处女座。我们认为人口合成预测合理合并二进制分布在质量空间，随着测量精度估计的主要引力波参数估计管道。我们发现，对于我们的模型致密天体双星质量分布，我们总是可以区分二进制中子星和黑洞-中子星双星，但不一定是黑洞-中子星双星和二进制黑洞;然而，几十个检测，我们可以准确地识别三个子群，并测量各自的速率。
2015-05-04 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Electromagnetic extraction of energy from black hole-neutron star binaries
黑洞-中子星双星的合并有望成为下一代探测器Advanced LIGO和Advanced Virgo的主要引力波源。理想情况下，这些和其他引力波源将有一个不同的电磁对应物，因为通过两个单独的通道可以获得更多的信息。此外，由于这些探测器将探测具有不可忽略的红移的距离，因此对引力波信号的电磁对应物的同步观测将有助于对暗能量的新测量[1]。对于质量不比中子星大多少的黑洞，黑洞对中子星的潮汐破裂和随后的吸积提供了产生电磁对应物的一种途径[2]。然而，在这项工作中，我们证明，对于所有的黑洞，中子星双星观测先进的LIGO/处女座，黑洞与磁场的中子星的相互作用将驱动坡印亭通量。当中子星磁层中的电子-正电子等离子体加速时，这种坡印亭通量产生同步辐射/曲率辐射，当等离子体聚焦到中子星磁极上时，产生热辐射，在中子星表面上产生“热点”。这种新效应将产生丰富的亮度，与超新星和活动星系核相当，因此高级LIGO/Virgo用引力波探测到的黑洞-中子星合并也可能被电磁探测到。
2011-01-10 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Radio Signals from Axion Star-Neutron Star Binaries
轴子星可以和中子星形成双星。考虑到单个中子星所表现出的极强的外部磁场，在这些双星系统中可能会有大量的轴子到光子的转换。由于中子星的旋转和轴子星的轨道，光子发射受到双重调制，产生了独特的发现信号。在中子星和轴子云黑洞之间的双星系统中也会产生类似的特征。令人鼓舞的是，这样的二进制文件被发现是在正在进行的和即将进行的实验的范围内（例如，500米孔径球面望远镜和未来的平方公里阵列）的某些参数区域。因此，它们为探测轴子和轴子暗物质提供了一个很有前途的天文实验室。
2022-02-22 astro-ph.HE hep-ph
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
High-entropy ejections from magnetized proto-neutron star winds: implications for heavy element nucleosynthesis
虽然最初被认为是有希望的r-过程核的生产，标准模型的中微子加热风从原中子星（PNS）没有达到必要的中子-种子比的生产镧系元素和锕系元素。然而，由r-，rp-，或$νp$ -过程在PNS风中创建的丰度分布敏感地依赖于流的熵和动力学膨胀时间尺度，这可能强烈地受到高磁场的影响。在这里，我们提出的结果，从磁流体动力学模拟的非旋转中微子加热PNS风与强偶极子磁场从$10^{14}-10^{16}$ G，并评估其在改变核合成条件的作用。强场在赤道形成一个封闭的区域和头盔流光结构，在环形等离子体团中有间歇性的动力学质量喷射。我们发现显着增强的熵在这些地区和条件有利于第三峰r-过程核合成，如果风是中子丰富。相反，如果风是富含质子的，则条件将影响来自$νp$过程的丰度。我们量化的熵和动力学膨胀时间尺度的喷射物质的分布，以及影响熵所需的临界磁场强度。对于$B\gtrsim10^{15}$ G，我们发现$\gtrsim10^{-6}$ M $_{\odot}$和高达$\sim10^{-5}$ M $_{\odot}$的高熵物质在风相中的每一个高磁化中子星诞生中都被喷射出来，这为宇宙中迅速的重元素富集提供了一种机制。在超新星遗迹中发现的前双星伴星，遗迹本身和逃逸恒星可能会表现出过度丰度。我们提供了一个比较等离子体团喷发的半解析模型，并讨论了影响和扩展。
2019-11-02 astro-ph.HE
MHD instabilities in accretion mounds on neutron star binaries
本文用数值方法求解了中子星极冠物质轴对称静态MHD平衡的Grad-Shafranov方程。从平衡的解决方案，我们探讨了稳定的吸积丘使用PLUTO MHD代码。我们发现，压力驱动的模式打破了平衡超过一个阈值丘质量，形成动态结构，因为物质遍布中子星表面。我们的结果表明，磁场的局部变化将显着影响的形状和性质的回旋特征观察到的高质量X射线双星的光谱。
2013-05-13 astro-ph.HE
Magnetic fields of neutron stars in X-ray binaries
已知的中子星中有相当一部分存在于X射线双星系统中，在这种系统中，一个致密的物体从伴星吸积物质。X射线双星中的中子星具有宇宙中最强的磁场，其范围至少从$\sim10^8$到几十$^{13}$ G。这些中子星周围的磁层对吸积过程有很大的影响，吸积过程为中子星的大部分发射提供了动力。磁场强度和几何形状是造成在X射线能量范围内观察到的各种光谱和定时特性的主要因素，使这些物体成为研究地球上无法进入的磁场中的物质行为和辐射过程的独特实验室。本文综述了中子星X射线双星中存在磁场的主要观测方面以及估算磁场强度的一些方法。
2014-11-21 astro-ph.HE
Merger of white dwarf-neutron star binaries: Prelude to hydrodynamic simulations in general relativity
白矮星-中子星双星产生可探测的引力辐射。建立了圆轨道上共转白矮星-中子星（WDNS）双星的牛顿平衡模型，发现这些模型在Roche极限处终止。在这一点上，二进制将经历稳定的质量转移（SMT）和长期的时间尺度上的发展，或不稳定的质量转移（UMT），这将导致在WD的潮汐中断。给定的双星将遵循的路径主要取决于它的质量比。我们分析了已知的WDNS双星的命运，并使用人口合成的结果来估计将进行SMT或UMT的LISA解决银河双星的数量。我们通过求解一组简单的常微分方程来模拟准平稳SMT历元，并计算相应的重力波形。最后，我们讨论了一般条款的可能的命运，二进制进行UMT和建设近似牛顿平衡配置合并WDNS残留物。我们使用这些配置来评估我们未来的合理结果，这些系统的完全相对论模拟。如果有足够的WD碎片落在NS上，残骸可能会坍缩，因此来自螺旋、合并和坍缩阶段的引力波将从LISA扫过LIGO频段。如果碎片在NS周围形成一个圆盘，它可能会分裂并形成行星。
2009-10-29 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Spectral/timing evolution of black-hole binaries
我简要地概述了国家的范式，已经出现了从研究黑洞双星与RossiXTE。这是许多研究的起点，这些研究涉及吸积和喷流喷射之间的联系以及这些系统中硬光谱成分的物理性质。
2010-01-05 astro-ph.HE
Mass ejection from neutron star mergers: different components and expected radio signals
除了产生强引力信号、短伽马射线暴（GRB）和致密的残骸外，中子星合并还以显著的动能喷射出显著的质量。这种物质抛射是通过动力学物质抛射和伽马射线暴喷流发生的，但也有人提出了其他过程：激波爆发物质，喷流与其他抛射物相互作用产生的茧，以及来自中央残骸或吸积盘的粘性和中微子驱动的风。喷射物质的不同组成部分包括太阳质量的百分之几，其中一些以相对论速度喷射。这些喷出物与周围星际介质的相互作用将产生持久的射电耀斑，类似于伽玛射线暴余辉或射电超新星。不同信号的相对强度很大程度上取决于视角。沿着喷流轴或靠近喷流轴的观测者将在几十天内从高度相对论性伽玛射线暴喷流产生的射电余辉（或孤儿射电余辉）中探测到一个强信号。对于一般的观察者来说，在较大的视角下，动态喷出物，其贡献在事件发生后一年左右达到峰值，通常将占主导地位。根据观测到的频率和外部密度，其他成分也可能产生显著的贡献。我们还将这些估计与短GRB 130603B的无线电签名进行了比较。在较高的外密度范围$n\gtrsim 0.5{\rm cm^{-3}}$内，用EVLA和LOFAR可以探测到来自动力学喷出物的射电耀斑。
2015-01-08 astro-ph.HE
The mass ejection from the merger of binary neutron stars
数值相对论模拟的合并的二进制中子星进行各种状态方程（EOS）和一个合理的范围内的中子星的质量，主要侧重于从系统中喷出的物质的属性。我们发现，一小部分的材料是作为一个温和的相对论性和温和的各向异性流出的典型和最大的速度$\sim 0.15$ - $0.25c$和$\sim 0.5$ - $0.8c$（其中$c$是光速），分别喷射，和总喷射的静止质量是在一个很宽的范围$10^{-4}$ - $10^{-2}M_{\odot}$，强烈依赖于状态方程，总质量，和质量比。喷射的总动能也在$10^{49}$和$10^{51} {\rm ergs}$之间的宽范围内。数值计算结果表明，对于总质量为$2.7M_{\odot}$的双星，如果物态方程和双星的质量是有利的，则外流可以通过$r$ -过程产生重元素不稳定核或通过与星际物质相互作用过程中形成冲击波来产生电磁信号，从而被计划中的望远镜观测到。
2013-01-31 astro-ph.HE
A unified accretion-ejection paradigm for black hole X-ray binaries. III. Spectral signatures of hybrid disk configurations
有人提出，X射线双星（XrB）的活动周期是由吸积的主导盘扭矩的转换触发的（论文I）。随着吸积速率的增加，吸积盘的最内侧区域将从喷流发射盘（JED）转变为标准吸积盘（SAD）。虽然JED已被证明可以成功地再现硬态（论文II），但外部冷SAD的存在引入了额外的非局部冷却项。我们调查的热结构和相关的光谱这样的混合盘配置。我们使用的2 T等离子体代码中阐述的文件II，允许计算外在磁盘本地热平衡与自洽平流和光学薄到厚的过渡，在辐射和气体支持制度。利用BELM程序计算了由外部软光子引入的非局域逆康普顿冷却。这个附加项对JED解决方案有深远的影响，允许从外部SAD到内部JED的平滑温度过渡。我们探讨了完整的参数空间中的磁盘吸积率和过渡半径，并表明，整个域中的X射线通量和硬度比所涵盖的标准XrB周期是很好地再现这种混合配置。准确地说，这些参数的合理组合允许再现5个典型XrB状态的3-200 keV光谱。除了X射线特征外，JED-SAD配置也自然地解释了观测到的无线电发射。通过只改变过渡半径和吸积率，混合盘配置相结合的内部JED和外部SAD能够同时再现X射线光谱状态和射电发射的X射线双星在其爆发。调整这两个参数，就可以重现一个完整的循环。这将在即将发表的文件（文件四）中说明。
2018-05-31 astro-ph.HE
Coronal ejection and heating in variable-luminosity X-ray sources
恒星光度的突然增加可能会导致大部分围绕恒星旋转的光学稀薄气体喷出。当光度从0变化到至少是爱丁顿值的一半，或者更一般地，从L变化到（L_Edd+L）/2或更大时，圆形轨道中的测试粒子将变得不受约束，并且将逃逸到无限远（如果忽略辐射阻力）。相反，光度的降低将导致光学薄流体的轨道收紧。即使是吸积中的中子星或黑洞的光度的适度波动，预计也会导致大量的日冕加热。因此，光度波动可能是吸积黑洞和中子星系统中X射线日冕高温的原因。
2012-08-12 astro-ph.HE
A possible signature of Lense-Thirring precession in dipping and eclipsing neutron-star low-mass X-ray binaries
在X射线双星的光变曲线中，倾斜的内吸积盘的相对论性Lense-Thirring进动被认为是低频（~0.01-70 Hz）准周期振荡的一种机制。内盘旋转轴和致密天体旋转轴之间需要一个相当大的失准角（~15-20度），才能产生这种进动效应，从而在X射线光变曲线中产生可观察到的调制。这种错位的结果是，在高倾角的X射线双星中，进动的内盘将准周期性地拦截我们对致密天体的视线。在中子星系统的情况下，这应该有一个显着的观测效果，因为很大一部分的吸积能量释放或附近的中子星表面。在这封信中，我认为这种特殊的透镜-瑟林进动效应可能已经在几个倾斜/食中子星X射线双星中作为~1 Hz的QPO观测到了。
2012-11-07 astro-ph.HE
High-resolution magnetohydrodynamics simulation of black hole-neutron star merger: Mass ejection and short gamma-ray burst
本文报道了在日本超级计算机“K”上对黑洞-磁化中子星双星并合的高分辨率数值相对论模拟结果。我们专注于一个二进制的潮汐中断和随后形成的一个巨大的吸积环。我们发现发射热驱动的环面风，随后形成的漏斗壁以上的环面和磁层与准直极向磁场，和高Blandford-Znajek光度。我们第一次在自洽模拟中展示了这张照片。吸积环内部的非轴对称磁旋转不稳定性和Kelvin-Helmholtz不稳定性所引起的类顺磁运动是驱动质量吸积的媒介，并将吸积能转化为热能，从而导致强风的产生。通过深入的分辨率研究，我们发现，高分辨率是必不可少的，以绘制这样的图片。我们还讨论了r-过程核合成，放射性供电的瞬态发射，短伽马射线暴的含义。
2015-09-03 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
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
Periastron Advance in Neutron Star - Black Hole Binaries
由于中子星-黑洞双星有望通过未来的脉冲星调查使用即将到来的设施被发现，有必要了解这些系统的各种可观测的属性。在目前的工作中，我们研究了这种双星的近星点的进展下的后牛顿形式主义在很宽的参数范围内。我们发现，一阶和二阶后牛顿效应以及首阶自旋轨道耦合效应对这类双星是显著的，但高阶效应可以忽略。
2012-10-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
Neutron star high mass binaries as the origin of SGR/AXP
由一颗中子星和一颗大质量OB超巨星伴星组成的近距离大质量双星系统可能形成由中子星核和恒星壳组成的TZO结构。我们使用场景机程序来计算近距离高质量NS双星中TZO的形成轨迹及其随后的演化。我们提出并证明了爆炸和瞬间收缩的TZO结构离开它的恒星残骸作为软伽马射线中继器和异常的X射线脉冲星分别。
2014-12-09 astro-ph.HE
Population properties of neutron stars in the coalescing compact binaries
我们进行了一个层次的贝叶斯推断，以调查合并的致密双星涉及至少一个中子星（NS）的人口性质。根据目前的观测数据，我们不能排除双高斯、单高斯和均匀NS质量分布模型中的任何一种，尽管银河系NS的质量分布略倾向于引力波（GW）观测。发现中子星-黑洞（NSBH）中黑洞的质量分布与银河系X射线双星中的黑洞质量分布相似。此外，NSBH和BNS之间的合并率密度之比估计约为3：7。双星的自旋性质，虽然约束相对较差，但在重建NS和BH的质量分布中起着重要的作用。我们发现，一个完美的对齐自旋分布可以排除，而一个纯粹的各向同性分布的自旋取向仍然是允许的。
2021-10-28 astro-ph.HE
Neutron star kicks plus rockets as a mechanism for forming wide low-eccentricity neutron star binaries
本文提出中子星诞生踢与持续火箭加速相结合的新机制，可解释宽轨道低偏心率中子星双星（如Gaia NS1）的形成，并可能诱发超新星后的延迟恒星并合及高能暂现源。
2024-09-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
The exotic black hole-neutron star binaries in our Galaxy
The Education University of Hong Kong（香港教育大学）
本文提出银河系中存在奇特的黑洞-中子星双星系统，通过暗物质捕获机制实现中子星高温，为寻找缺失双星系统提供新途径并揭示暗物质性质。
2025-12-02 astro-ph.HE
Mass Ejection from the Remnant of a Binary Neutron Star Merger: Viscous-Radiation Hydrodynamics Study
我们进行长期的广义相对论中微子辐射流体动力学模拟（轴对称）的大质量中子星（MNS）包围的环面，这是一个典型的残留物后形成的二进制中子星合并。我们考虑到粘度的影响，这是可能出现的合并残留物由于磁流体动力学湍流。作为初始条件，我们采用的方位平均数据的MNS环面系统在一个三维的，数值相对论模拟的二进制中子星合并。粘性效应在两个演化阶段中对残余物的演化和物质抛射起着关键作用。在最初的$t\lesssim10$ ms中，MNS的差动旋转状态改变为刚性旋转状态，结果，由于MNS的准平衡状态的变化，在MNS附近形成随后变成冲击波的声波。对于$0.01-0.04$的α粘度参数，冲击波诱导质量$\sim(0.5-2.0)\times 10^{-2}M_\odot$的显著质量喷射。对于使用$\sim 0.1-10$的长期演化，环形物质的显著部分被喷射。喷出物的质量很可能是$10^{-2}M_\odot$量级，因此粘性驱动喷出物的总质量可能占质量为$\lesssim 10^{-2}M_\odot$的动态喷出物的总质量的主导地位。电子分数，$Y_e$，喷出物总是足够高（$Y_e\gtrsim0.25$），这后合并喷出物是镧系元素贫乏，因此，喷出物的不透明度可能是$\sim 10-100$倍低于动态喷出物。这表明，如果从小视角（$\lesssim 45^\circ$）观察，则来自喷出物的电磁信号将迅速演变，…
2018-06-05 astro-ph.HE
Polarization properties of weakly magnetized Neutron Stars in Low Mass X-ray Binaries
像IXPE这样的X射线偏振测量任务将首次能够测量低质量X射线双星中吸积弱磁化中子星的偏振特性。在这项工作中，我们提出了预期的X射线偏振信号，包括日冕发射不同的几何形状的日冕本身，即板以上的吸积盘和球形壳周围的中子星的模拟。用完全相对论性的MonteCarlo程序Monk计算了中子星、中子盘和日冕的各种物理输入参数下的X射线偏振度和偏振角。不同的冠状面几何形状导致显著不同的X射线偏振特性，因此其可以用于约束系统的几何形状。
2022-06-01 astro-ph.HE
Monte Carlo population synthesis on massive star binaries: Astrophysical implications for gravitational wave sources
在双致密双星（DCB; BH-BH，BH-NS，NS-NS系统）的标准形成方案中，有一些重要但尚未解决的过程，如质量转移和共同包络（CE）阶段。我们分析了不同假设的关键物理过程和二进制初始条件的大质量恒星双星演化与二进制人口合成（BPS）的影响，包括调查的质量转移（$\rm q_{\rm cr}$）和结合能参数（$λ$）在CE阶段的建议处方。我们发现，$\rm q_{\rm cr}$明显影响NS-NS体系的性质，而$λ$影响BH-BH体系的质量分布.通过有效的CE喷射，DCB的合并速率增加，这在我们的处方中与结合能参数相关，包括能量含量的所有可能预算。有人认为，GW 150914和GW 151226的性质差异可能反映了不同的金属丰度。我们用BPS计算再现了它们的性质，发现BH-BH系统在低金属丰度下的性质对$λ$敏感;有效的CE喷射导致初级和次级BH的头重脚轻的质量分布，这有利于解释GW 150914的性质。有效的CE喷射也导致了BH-BH和NS-NS合并率的增强，达到了与探测到的引力波源（包括GW 170817）的观测约束相一致的水平。
2018-10-26 astro-ph.HE
