Orbital Evolution of Binaries in Circumbinary Disks
基于大规模流体动力学模拟，研究环双星盘中不等质量偏心双星的轨道演化，给出偏心率平衡及并合或扩张的质量比判据。
2023-02-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
Up-down instability of binary black holes in numerical relativity
自旋与轨道角动量一致的二元黑洞不会进动。然而，后牛顿理论的计算预测，“上下”双星，即较重（较轻）的黑洞的自旋与轨道角动量对齐（反对齐），当自旋从完美的对齐稍微扰动时，是不稳定的。这种不稳定性提供了一个可能的机制，形成旋进双星的环境中，源优先形成（反）对齐的自旋。在本文中，我们提出了第一个完整的数值模拟捕捉这种不稳定性。这些模拟跨越了合并前的$\sim 100$轨道和$\sim 3$ - $5$进动周期，使它们成为迄今为止最长的数值相对论模拟。初始化的$1^{\circ}$ - $10^{\circ}$的一个小扰动，不稳定性导致自旋失调的急剧增长，它可以达到$\sim 90^{\circ}$合并附近。我们发现，这留下了强烈的印记的次主导模式的引力波信号，这可能是用来区分从其他来源的上下二进制。最后，我们表明，后牛顿和有效的单体近似能够再现不稳定的动力学的上下二进制数值相对论提取。
2021-03-01 astro-ph.HE gr-qc
Probing the propeller regime with wide neutron star binaries
本文通过模拟宽中子星双星系统中螺旋桨阶段的持续时间与吸积起始条件，并结合SWIFT J0850.8-4219的观测约束，揭示了磁场和轨道间距对中子星能否进入螺旋桨阶段及后续吸积演化的关键影响。
2024-09-01 astro-ph.HE
A feasibility study on the photometric detection of quiescent black hole X-ray binaries
本文研究了利用光学光度技术探测静止黑洞X射线双星的可行性。为了测试这一点，我们采用了目前在罗克德洛斯Muchachos天文台可用的r波段和Halalpha滤波器的组合。四个动态黑洞的测光观测（GRO J 0422 +320、A 0620-00、XTE J1118+480和XTE J1859+226），SNR>~35-50，补充了几乎同时的光谱数据，证明有可能将Halpha发射线的FWHM恢复到优于10%对于具有宽范围的线EW和低至r~22等的目标。我们进一步探索我们的光度系统的潜力，解开其他人口的紧凑型恒星和Halpha发射器。特别是，我们表明，HAWKs，旨在揭开静止黑洞的调查，也将提供一个详细的人口普查的其他银河系人口，最显着的短周期（食）激变变量，中子星X射线双星和超紧凑双星。
2018-10-01 astro-ph.HE
Hot accretion flow with radiative cooling: state transitions in black hole X-ray binaries
利用二维轴对称流体动力学模拟方法，研究了不同参数下黑洞X射线双星的状态跃迁。对于热吸积流中的辐射冷却，我们在动力学中自洽地考虑了韧致辐射、同步辐射和同步辐射自康普顿化。我们的主要结果是，当吸积速率达到一个临界值$\dot M \sim 3α \dot M_{\rm Edd}$时，状态转变发生，超过这个临界值，冷而致密的团簇/簇状结构形成，嵌入在热气体中。我们认为，这种模式可能对应于所提出的两相吸积模型，这可能是负责的黑洞X射线双星的中间状态。当吸积速率足够高时，团块/碎屑结构逐渐合并并沉降到中平面上。最终吸积几何转化为盘冠配置。总之，我们的结果是一致的截断吸积的情况下的状态转变。
2016-04-08 astro-ph.HE
Hunting Down White Dwarf--Main Sequence Binaries Using Multi-Wavelength Observations
本研究结合紫外和光学颜色-星等图及Gaia DR3与GALEX数据，在100 pc内识别出93个白矮星-主序双星候选体（80个为新发现），通过拟合光谱能量分布推导恒星参数，发现其WD伴星更热、更小且质量更大。
2023-11-23 astro-ph.HE astro-ph.SR
Infrared interferometry to spatially and spectrally resolve jets in X-ray binaries
红外干涉测量是精确地面观测的一个新领域，新仪器对微弱光源的空间分辨率达到毫角秒，天体测量达到10微角秒量级。这项技术已经导致了银河系中心超大质量黑洞及其轨道恒星、活动星系核和系外行星观测的突破，并可用于研究X射线双星（XRB），特别是微类星体。除了使用质心摆动和空间分辨质量尺度上的喷流离散喷射来约束系统的轨道参数之外，我们还提出了一种新的方法来辨别对红外波段有贡献的各种成分：吸积盘、喷流和伴星。我们证明了甚大望远镜干涉仪（VLTI）上的重力仪器应该能够检测到许多源的质心偏移，为未来十年无线电全天巡天中预计将发现的无数瞬变开辟了一条新的探索途径。我们还提出了第一个概念验证的重力观测的低质量X射线二进制瞬态，MAXI J1820+070，寻找扩展的质量尺度上的喷流。我们把最严格的限制，但通过直接成像的紧凑型喷气机的红外发射区域的大小在一个硬状态XRB。
2020-04-26 astro-ph.HE
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
Formation of Millisecond Pulsars from Intermediate- and Low-Mass X-ray Binaries
本文系统地研究了由质量为$1.0-6.0 M_{\odot}$和质量为$1.0-1.8 M_{\odot}$的吸积中子星组成的中低质量X射线双星的演化。在我们的计算中，我们考虑到物理过程，如不稳定的磁盘吸积，无线电喷射，碰撞引起的脱离，和流出的$L_{2}$点。将计算结果与射电双星的观测结果进行了比较，得到了以下结果。(1)在初始轨道周期-施主质量平面上形成双星的允许参数空间随中子星质量的增加而增加。这可能有助于解释为什么一些轨道周期长于$\sim 60$天的MSP似乎比预期的质量更少的白矮星。或者，这些宽双星中的一些可能是通过行星/棕矮星共同包层演化驱动的质量转移形成的。(2)致密双星中的一些双星可能是从具有异常磁制动的中等质量X射线双星演化而来的。(3)低质量X射线双星中中子星的平衡自旋周期通常比观测到的双星自旋周期短一个数量级以上，这表明简单的平衡自旋模型不适用，或者有其他机制/过程使中子星向下自旋。
2012-07-12 astro-ph.HE
Probing the Propeller Regime with Symbiotic X-ray Binaries
本研究通过应用多种螺旋桨自旋减慢模型，探究共生X射线双星 SWIFT J0850.8-4219 中中子星处于螺旋桨阶段的可能性，发现该阶段时长高度依赖转动损失机制，且仅特定慢速模型能提供显著观测概率。
2024-04-26 astro-ph.HE
Probing Planckian corrections at the horizon scale with LISA binaries
几个紧凑物体的量子引力模型预测了视界尺度上的微观甚至普朗克修正。我们探讨了测量两个模型独立的，吸烟枪效应，这些修正在引力波的一个紧凑的二进制，即潮汐加热的情况下，潮汐变形的存在。对于未来的天基干涉仪LISA检测的事件，我们表明，潮汐加热的影响占主导地位，并允许一个约束假定的修正到普朗克尺度。用LISA测量潮汐勒夫数更具挑战性，但在乐观的情况下，它可以将超大质量奇异紧凑物体的紧凑性限制到普朗克尺度。我们的分析表明，在1-20 Gpc的高度旋转的超大质量双星提供了在视界尺度上对量子引力效应的无与伦比的测试。
2018-03-02 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Coronal properties of black hole X-ray binaries in the hard state as seen by NuSTAR and Swift
在这项工作中，我们测量了黑洞X射线双星中日冕（和热吸积流）的两个重要唯象参数：光子指数$Γ$和电子温度$\te$。由于{ \it NuSTAR}在硬X射线中的能力，我们在0.1-100 keV X射线光度$\lx$中测量了六个数量级的这两个参数，从$\sim 5\times10^{38} \ergs$到低至$\sim 5\times10^{32} \ergs$。我们证实了$Γ$和$\lx$之间存在“V”形相关性。令人惊讶的是，我们观察到$\te$和$\lx$之间的“$Λ$“形相关性。在高光度区（$\lx \ga 3\times 10^{36} \ergs$）的“更亮时更冷”分支与以前的结果一致，并且可以在日冕中的康普顿散射的现有模型下理解。另一方面，在低光度区（$\lx \la 3\times 10^{36} \ergs$）出现的明显的“较暗时较冷”（正的$\te$ - $\lx$关联）分支是出乎意料的，因此它对现有的热吸积流/日冕模型提出了新的挑战。
2019-12-27 astro-ph.HE
Constraining the formation of black-holes in short-period Black-Hole Low-Mass X-ray Binaries
恒星质量的黑洞的形成仍然非常不确定。两个主要的不确定性是超新星事件中喷射出的质量的数量（如果有的话）和黑洞在出生时接受的出生踢的大小（如果有的话）。Repetto等人（2012年）研究了银河系中含有黑洞的X射线双星的位置，发现了黑洞在出生时接受高出生踢的证据。在本文中，我们扩展了这项研究，同时考虑到以前的二元演化的来源。我们使用的七个短周期黑洞X射线双星是由一颗低质量恒星组成的紧凑型双星，它们以小于$1$天的周期围绕黑洞运行。我们追溯他们的二进制演化的时间，从目前观察到的质量转移状态，到黑洞形成的那一刻，我们添加额外的信息的运动学的二进制。我们发现，几个系统可以解释没有出生踢，只是质量喷射，而两个系统（可能更多）高踢是必需的。因此，除非后者有另一种形成方式，例如在球状星团内，否则我们可以得出结论，至少有一些黑洞会得到很高的推力。这挑战了黑洞反冲将从中子星反冲按比例缩小的标准图片。此外，我们发现，五个系统可能已经形成了一个非零的出生踢，但零质量喷射（即没有超新星）在形成，如中微子驱动的出生踢预测。
2015-07-29 astro-ph.HE
Exploring Particle Acceleration in Gamma-Ray Binaries
双星系统可以是从无线电到伽马射线的非热辐射的强大来源。当后者被探测到时，这些物体被称为伽马射线双星。在这项工作中，我们探讨，在伽马射线双星的背景下，不同的加速过程，以估计其效率：费米I，费米II，剪切加速，转换器机制，和磁重联。我们发现，费米我在一个温和的相对论性冲击加速可以提供，虽然微不足道，多10 TeV的粒子需要解释的意见。剪切加速可能是一种补充机制，使粒子最终达到如此高的能量。费米II加速可能太慢，无法解释观测到的非常高能量的光子，但可能适合解释扩展的低能发射。转换器机制似乎需要相当高的洛伦兹因子，但不能被先验地丢弃。标准的相对论激波加速需要一个高度湍流、弱磁化的下游介质;磁重联本身可能不足以达到非常高的能量，也许可以促进这样的条件。需要进一步的理论发展和更好的源特性，以确定主要的加速机制，这不需要在所有源中是一个相同的。
2011-10-07 astro-ph.HE
Spin evolution of neutron stars in wind-fed high mass X-ray binaries
OB型高质量X射线双星（HMXB）观测到的X射线脉冲周期一般大于100秒。认为中子星的强磁场与风物质的相互作用能产生如此长的脉冲周期。在这项研究中，我们遵循的自旋演化NS，考虑到之间的相互作用的磁场和风的物质。在这条线上，作为新的挑战，我们解决了中子星的磁场的演化的同时，我们还专注于风的施主属性的影响。结果得到了中子星在出生后处于喷射阶段一段时间，然后快速自旋下降，成为准平衡，并逐渐自旋上升的演化轨迹。这种演化与以前的研究相似，但我们发现其主导物理学取决于施主风的速度。当风速较大时，由于磁抑制作用，发生自旋下降，而在风速较小时，经典的螺旋桨效应和沉降的吸积壳会导致快速自旋下降。由于施主星的风速可能依赖于辐照的X射线亮度，因此风馈HMXB中中子星的自旋演化轨迹可能比我们想象的要复杂得多。
2020-08-27 astro-ph.HE astro-ph.SR
Gamma-radiation sky maps from compact binaries
我们研究的天空地图和光变曲线的伽玛射线发射的中子星在紧凑的双星，并在隔离。我们简要回顾了一些伽玛射线辐射模型，并从一个标准的孤立脉冲星的分界线层模型再现天空地图。我们考虑孤立的双极磁场的几种变化，包括叠加，并预测其伽马射线发射。我们的研究结果提供了新的理论，什么可以和不可以推断的磁场配置的恒星从高能观测。我们发现，典型的双峰光变曲线，可以产生显着的多极结构超过一个单一的偶极子的双光子晶体。对于二元系统，我们也提出了一个简单的近似，是有用的快速探索的二元磁场结构。最后，我们预测的伽玛射线辐射模式从一个紧凑的黑洞中子星双星合并前的时刻，通过应用分界线层模型的数据模拟在全广义相对论，我们发现，面对的观察者收到很少的发射，赤道观察者看到一个宽峰，更一般的观察者通常看到两个峰。
2022-02-17 astro-ph.HE gr-qc
Inclination-dependent spectral and timing properties in transient black hole X-ray binaries
我们使用一个简单的一维参数化的定时属性，硬和硬中间态瞬态黑洞X射线二进制具有相同的功率谱形状系统更硬的X射线幂律发射在更高的倾斜系统。我们还表明，宽带噪声（低频准周期振荡，QPO，删除）的功率谱形状和幅度是独立的倾斜，确认它是相关的发射区的固有结构和“C型”QPO，这是倾斜相关的，有一个不同的起源的噪声，可能是几何。我们的研究结果表明，幂律发射起源于一个电晕，这是扁平的平面上的磁盘，而不是在一个喷气式的结构，这将导致更软的光谱在较高的倾角。然而，有初步的证据表明，倾斜依赖的光谱形状打破了更深的硬状态。这表明要么是日冕几何形状的变化，可能是喷流排放的贡献，或者是在这些状态下更光学薄的流动。
2015-01-28 astro-ph.HE
Expectations for Fast Radio Bursts in Neutron Star-Massive Star binaries
本文探索重复快速射电暴起源于中子星-大质量伴星双星系统的情景，通过分析宿主星系、双星形成率及DM/RM演化，提出持续射电辐射可能源于双星内激波，为未来FRB观测提供理论框架。
2023-03-29 astro-ph.HE
Spin evolution of neutron stars in transient low-mass X-ray binaries
本研究通过详细计算瞬变低质量X射线双星中中子星的形成过程，发现再生中子星的自转周期受吸积模式显著影响，瞬变吸积能解释宽双星中毫秒脉冲星自转周期偏长的现象。
2024-08-29 astro-ph.HE
Ultra-luminous X-ray sources as neutron stars propelling and accreting at super-critical rates in high-mass X-ray binaries
超亮X射线源（ULX）是位于附近星系中的非核点源，其亮度远远超过恒星质量天体的爱丁顿极限。脉动ULXs（PULXs）的发现使人们认识到，尽管大多数ULXs缺乏相干脉动，但其中一部分可能是在高质量X射线双星（HMXB）中吸积中子星。一些HMXB的最早阶段可能存在快速旋转的中子星，它们将大质量伴星转移的物质推出来。中子星磁层传递到吸积盘的自旋下降功率在这个阶段可以远远超过爱丁顿光度和系统出现作为一个非脉动ULX。在这张图片中，PULXs看起来像非脉动ULXs的超临界质量增长后代。我们提出了这种演化的情况下，自洽模型的磁层磁盘相互作用，并讨论了我们的结果的自旋和磁场的中子星的影响。
2018-12-13 astro-ph.HE
A deep radio survey of hard state and quiescent black hole X-ray binaries
我们已经进行了深射电调查的样品黑洞X射线双星在硬和静态，以确定是否有任何系统是足够明亮的天体测量的后续高灵敏度甚长基线干涉（VLBI）阵列。一个硬态系统Swift J1753.5-0127在0.5 mJy/梁的水平下被检测到。所有11个静止系统均未检测到。在具有最高预测静态无线电亮度的三种情况下（GRO J 0422 +32，XTE J1118+480和GRO J1655-40），扩展的超大阵列的新功能被用来达到低至2.6微焦/波束的噪声水平。三个源均未被检测到，3 σ上限分别为8.3、7.8和14.2微焦/束。这些观测结果代表了迄今为止对黑洞X射线双星静态射电辐射的最严格的限制。源距离、观测时的静态X射线光度以及射电和X射线光度之间经验相关性的幂律指数的不确定性，使得不可能确定这三个源在射电波段的亮度是否明显低于预期。因此，对于所有黑洞的X射线双星来说，这种相关性是否一直保持到静止状态还不清楚。
2011-06-01 astro-ph.HE
Endpoint of the up-down instability in precessing binary black holes
双星黑洞的两个自旋都与双星的轨道角动量一致，它们就不会进动。然而，在上下配置中，较重（较轻）的黑洞的自旋与轨道角动量对齐（反对齐），在小的轨道分离处对自旋进动不稳定。我们首先铸造的自旋进动问题的一个简单的谐振子，并提供了一个更清晰的推导不稳定的开始。令人惊讶的是，我们发现，以下的不稳定性，上下二进制不分散在可用的参数空间，但朝着精确的端点发展。然后，我们提出了一个分析计划，以找到这些最终的配置，并确认它们与数值积分。也就是说，不稳定的上下双星接近合并时，两个自旋相互对准，并且与轨道角动量相等地不对准。如果不稳定性发生在探测器的灵敏度阈值之前，则可以在这些端点配置中检测到与LIGO/Virgo和LISA相关的合并上下二元系。作为副产品，我们获得了关于二元黑洞的二阶后牛顿自旋轨道共振的新的一般性结果。最后，我们将这些发现应用到一个简单的天体物理人口的二进制黑洞的形成机制对齐的自旋没有偏好的合作或counteralignment，可能是嵌入在吸积盘的一个超大质量黑洞的恒星质量的黑洞的情况。
2020-06-19 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Gamma-rays and positrons from Colliding Wind Binaries
$η$船底座双星系统是第一个观测到的不包含致密天体的$γ$射线双星系统。主星的密集风与来自伴星的快速光风相互冲击，创造了通过费米机制将粒子加速到相对论能量的条件。这些相对论性粒子随后耗散非热辐射。费米-LAT和H.E.S.S. $η$隆凸的检测证实了这种假设。如果在激波中消散的风机械能的百分之几进入粒子加速，流体动力学模拟提供了与观测结果令人信服的匹配。本征$π^0$衰变谱是最大能量、光度、粒子漂移和遮蔽的复杂卷积。加速粒子主要通过逆康普顿、同步辐射和光子介子的产生来冷却。高能$γ$ -射线还与两颗发光恒星发出的各向异性紫外光子池相互作用，产生$e^\pm$对，并强烈修改观测到的光谱。由于受冲击区域的形状、位置和气体密度的变化，预计沿轨道的光学深度会发生快速变化。各种CTA模拟证实，通量变化下降到几天的时间尺度可以检测到30 GeV以上。这些变化将从与$γ$ - $γ$不透明度相关的光谱中分离出本征粒子光谱，并确定注入星际介质的相对论质子和正电子的通量、碰撞风区的几何形状和磁场配置，以及双星系统的几何方向。CTA还将揭示高能成分的性质、机制和引入粒子加速的动能的百分比。
2019-09-02 astro-ph.HE
Bondi-Hoyle-Lyttleton accretion in Supergiant X-ray binaries: stability and disk formation
我们使用2D（轴对称）和3D流体动力学模拟研究Bondi-Hoyle-Lyttleton（BHL）吸积和没有横向上游梯度。我们主要研究了风馈超巨星X射线双星（SgXB）中与中子星吸积有关的高（上游）马赫数、弱上游梯度和小吸积体尺寸的区域。我们提出了一个系统的探索，在这个政权的流量。当没有上游梯度时，无论吸积体大小或马赫数如何，流动总是稳定的。对于有限上游梯度，有三种主要类型的行为：稳定流（小上游梯度），湍流不稳定流没有一个磁盘（中间上游梯度），和湍流与盘状结构（相对较大的上游梯度）。当吸积流为湍流时，吸积速率随吸积体尺寸的减小而非收敛地减小。流动更容易不稳定，磁盘是不太可能形成比以前预期的;大多数观察到的SgXB的参数将它们放置在一个湍流，无盘吸积流的制度。在具有相对确定的参数的SgXB中，我们发现OAO 1657-415是唯一一个可能拥有持久盘（或盘状结构）的SgXB;这一发现与观测结果一致。
2019-07-13 astro-ph.HE astro-ph.SR
The superslow pulsation X-ray pulsars in high mass X-ray binaries
在高质量X射线双星（HMXB）中存在一类特殊的X射线双星，它们的$P_{\rm spin}>1000$ s脉动非常慢。我们用积分观测研究了这些超低脉动中子星双星在硬X射线波段的时间和光谱性质。长期监测观测发现了两个源的自旋周期演化：4U 2206+54（$P_{\rm spin}\sim 5560$ s with $\dot{P}_{\rm spin}\sim 4.9\times 10^{-7}$ s s $^{-1}$）的自旋下降趋势和2S 0114+65（$P_{\rm spin}\sim 9600$ s with $\dot{P}_{\rm spin}\sim -1\times 10^{-6}$ s $^{-1}$）的长期自旋上升趋势。一个Be X射线瞬变，SXP 1062（$P_{\rm spin}\sim 1062$ s），也显示了一个快速的自旋下降率$\dot{P}_{\rm spin}\sim 3\times 10^{-6}$ s $^{-1}$在爆发。在标准的X射线双星演化模型中，除非中子星具有更强的表面磁场（$B>10^{14}$ G），否则这些超低速脉动中子星是不可能产生的。超低速自旋周期的物理起源仍然不清楚。讨论了超低速脉动X射线暴的可能成因和演化通道。超低速脉动X射线双星可能是较年轻的X射线双星系统，仍处于最终平衡态之前的快速演化阶段。或者，它们可能是一类新…
2012-11-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
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
Efficient multi-timescale dynamics of precessing black-hole binaries
本文采用多时间尺度方法与加权自旋差参数化，推导二阶后牛顿双黑洞自旋进动的闭合动力学，并在 PRECESSION v2 中实现 50 倍加速。
2023-07-25 astro-ph.HE gr-qc
The Connection Between X-ray Binaries and Star Clusters in NGC 4449
我们提出了23个候选的X射线双星，它们的亮度低至1.8 × 10^36 erg/s，位于邻近的星暴星系NGC 4449中，这些观测是用钱德拉太空望远镜上的ACIS-S仪器进行的，总观测时间为105 ksec。我们确定每个源的计数率、光度和颜色，并对具有足够计数的源执行光谱拟合。我们还从哈勃太空望远镜拍摄的高分辨率，多波段光学图像中编译了NGC 4449中129个紧凑星团的新目录，使该星系中已知的星团数量增加了一倍。每个星团的UBVI，Ha光度与恒星演化模型的预测进行比较，以估计它们的年龄和质量。我们发现了强有力的证据，人口非常年轻的大质量，黑洞双星，其中包括近50%的检测到的X射线双星NGC 4449。其中大约有三分之一的恒星仍然留在它们的母星团内，这些母星团形成于6- 800万年前，而其他的则可能是从母星团中被驱逐出来的。我们还发现了一些更古老的X射线双星的证据，包括超巨星和Be双星，它们似乎与更古老的t ~ 1亿-4亿年星团有关，还有一个X射线双星位于古老的（t ~ 10 Gyr）球状星团中。我们的研究结果表明，星团的详细信息，可以显着改善恒星形成星系的X射线二进制人口的约束。
2011-08-31 astro-ph.CO astro-ph.HE
EFPE: Efficient fully precessing eccentric gravitational waveforms for binaries with long inspirals
在本文中，我们推导出一组运动方程的偏心轨道上的双星经历自旋诱导进动，可以有效地集成的辐射反应时标。我们找到了一个家庭的解决方案的计算成本提高了一个因素$10$ - $50$下降到$\sim 10$ ms每个波形的评估相比，通过直接集成的进动方程，保持了不匹配的顺序$10^{-4}$ - $10^{-6}$的波形持续一百万个轨道周期和一千个自旋引起的进动周期。我们表示它的参数，使解决方案经常在等质量限制，从而绕过了以前类似的解决方案的问题。我们指出的方法，在本文中提出的解决方案可以扰动，以考虑到一般的四极矩和后牛顿修正的进动方程的影响。这种新的波形，其改进的效率和准确性，使贝叶斯参数估计使用完整的自旋和偏心率参数体积的长期持续的inspiralling信号，如恒星起源黑洞二进制观测LISA。
2021-06-18 astro-ph.HE gr-qc
A new public code for initial data of unequal-mass, spinning compact-object binaries
构造满足约束的初始数据是数值探索致密天体二进制动力学的一个基本要素。虽然多年来已经开发了几个代码来计算包括两个黑洞，或两个中子星，或一个黑洞和一个中子星的双星的一般准平衡配置，这些代码往往是不公开的，或者他们只提供了有限的能力，在质量比和旋转的组成部分在二进制。在这里，我们提出了一个新的开放源代码收集的光谱椭圆解算器，能够探索的主要参数空间的二元黑洞（BBH），二元中子星（BNS），混合二进制的黑洞和中子星（BHNS）。特别重要的是，谱解算程序库能够处理无旋或具有与轨道角动量平行的内禀自旋角动量的中子星。通过支持零温度或有限温度下的解析和列表状态方程，新的基础设施特别适合于BHNS和BNS二进制的构建。对于后者，我们表明，新的求解器能够达到物理上合理的参数空间中的最极端的角落，包括极端的质量比和自旋不对称性，从而代表了迄今为止计算的最极端的BNS。通过一系列系统的例子，我们证明了求解器能够构建准平衡和偏心减少的初始数据BBHs，BNS和BHNS，在所有情况下实现谱收敛。此外，利用这些初始数据，我们还进行了这些系统从螺旋到合并后的演化，得到了偏心率$\lesssim 10^{-4}-10^{-3}$的演化和精确的引力波形。
2021-06-24 astro-ph.HE gr-qc
Population synthesis of low-mass binaries with wind-accreting neutron stars
Sternberg Astronomical Institute, Lomonosov Moscow State University（莫斯科国立大学列昂诺夫天文研究所）；Department of Physics, Lomonosov Moscow State University（莫斯科国立大学物理系）
该研究通过星族合成模拟低质量双星中的风吸积中子星系统，发现多数系统在几吉年内产生暗淡X射线源，且仅在公共包层效率高时才能形成少量高速双星。
2026-09-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
Exploration of features in the black hole mass spectrum inspired by non-parametric analyses of gravitational wave observations
本文受非参数分析启发，提出两种修改的PowerLaw+Peak模型分析引力波目录，支持黑洞质量函数存在两个红移演化不同的子种群，并指出对称双星质量比分布形状仍难确定。
2025-08-14 astro-ph.HE gr-qc
Ups and downs in the X-ray emission of the colliding wind binaries HD 168112 and HD 167971
本文利用XMM-Newton观测研究HD 168112和HD 167971的碰撞星风X射线辐射，发现HD 168112的辐射随轨道间距倒数变化且碰撞区保持绝热，而HD 167971的显著辐射源自内部食双星但起源不明。
2024-06-13 astro-ph.HE astro-ph.SR
High Energy Neutrinos from Novae in Symbiotic Binaries: The Case of V407 Cygni
费米大天区望远镜（LAT）对天鹅座V407共生双星中一颗新星的高能（~> 100 MeV）γ射线的探测为从这类源探测高能中微子提供了可能性。白矮星表面的热核爆炸引发了一个运动中的新星壳层，它在红巨星伴星提供的稠密的周围介质中膨胀并减速。粒子在壳层的激波中被加速，并与周围介质相互作用产生观测到的伽马射线。我们表明，质子-质子相互作用，这是最有可能负责通过中性π衰变产生伽马射线，产生~> 0.1 GeV的中微子，可以检测到的当前和未来的实验在~> 10 GeV。
2010-12-07 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
A Chandra X-ray study of the interacting binaries in the old open cluster NGC6791
我们首次对NGC 6791进行了X射线研究，NGC 6791是已知最古老的疏散星团之一（8 Gyr）。我们的钱德拉观测的目的是揭示人口密切相互作用的双星到Lx ~ 1 e30 erg/s（0.3-7 keV）。我们检测到86个源8弧分的集群中心，包括59内的半质量半径。我们确定了20个源与自行集群成员，这是一个混合的激变变量（CV），活动的双星（AB），并含有次亚巨星双星。与后续的光学光谱，我们确认的性质，一个CV。我们发现了一个新的，X射线可变的候选人CV与Balmer和HeII发射线在其光谱，这是第一个X射线选择CV确认在一个疏散星团。每单位质量的CV数量与电场一致，表明在NGC 6791中观察到的3-4个CV是原始的。我们比较了NGC 6791与几个老的疏散星团（NGC 6819，M67）和球状星团（47 Tuc，NGC 6397）的X射线性质。令人困惑的是，NGC 6791中亮度超过1 e30 erg/s的AB的数量比M67中的低3到7倍。与最古老的疏散星团相比，CV、AB和亮度超过1 e30 erg/s的次亚巨星在球状星团中的单位质量中的代表性不足，这解释了前者单位质量的总X射线亮度较低的原因。这表明，动力学碰撞的净效应可能是甚至一些最硬的（即X射线发射）双星的破坏。
2013-01-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
Spin flips in generic black hole binaries
研究了双星系统中单个黑洞的自旋动力学。特别是，我们专注于极旋进的自旋和一个完整的翻转自旋相对于轨道平面的可能性。我们进行了一个完整的数值模拟，显示这些特性。我们演化等质量的双旋转黑洞$t=20,000M$从最初的适当分离$d=25M$合并后48.5轨道。我们计算了这个系统的引力辐射，并将其与3.5后牛顿产生的波形进行比较，结果非常一致。然后，我们进一步使用3.5后牛顿的演变，以显示这种自旋{翻转}现象的扩展到不等质量的双星。我们还提供了解析表达式来近似的最大{触发}角和频率的二进制自旋和质量比参数在给定的轨道半径。最后，我们讨论了这种自旋{翻转}对吸积物质和其他潜在的观测效应的影响。
2016-01-18 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Spin alignment and differential accretion in merging black hole binaries
超大质量黑洞双星和周围吸积盘之间的相互作用既可以帮助双星螺旋上升，也可以使黑洞自旋与盘角动量对准。双星迁移是由于环双星盘内的角动量转移，而自旋对准过程是由每个黑洞上的质量吸积驱动的。因此，不同盘部件之间的质量传递将内旋和对准过程耦合在一起。预计质量会从双星清理出来的空洞中泄漏出来，并优先吸积到较轻的（次级）黑洞上，因为它的轨道更靠近圆盘边缘。较重的（主）黑洞的低吸积速率减慢了对齐过程。我们重新审视了这个问题，并建立了一个半解析模型来描述气体驱动的内旋和自旋排列之间的耦合，发现质量比q<~0.2的双星接近引力波驱动的内旋的差异失调：光的秒阻止初级对齐。在强引力区，具有未对准主色的二元黑洞是进动效应的理想候选者，并且可能遭受适度大（~1500 km/s）的反冲速度。
2015-07-01 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
