Evolution of Transient Low-Mass X-ray Binaries to Redback Millisecond Pulsars
红背毫秒双星（以下简称红背）是密近双星中食毫秒双星的一个子群。这些系统的形成过程尚不清楚。这三颗恒星显示出旋转和吸积动力状态之间的转变，它们既属于红背星，也属于瞬态低质量X射线双星（LMXB），这表明它们之间可能存在进化联系。通过双星演化计算，我们发现几乎所有LMXB中的吸积盘在一定的演化阶段都具有热粘性不稳定性，并且盘不稳定性的参数空间覆盖了轨道周期-伴星质量平面上已知的红背的分布。因此，我们认为，突然减少的质量吸积率在静止的瞬态LMXB提供了一个合理的方式来打开脉冲星的活动，导致形成的红背，如果中子星已旋转到一个充满活力的毫秒脉冲星。我们研究了红背的演化，考虑到蒸发反馈，并讨论了它对黑寡妇毫秒彗星形成的可能影响。
2015-10-23 astro-ph.HE
Five and a half roads to form a millisecond pulsar
在这篇综述中，我讨论的特点和形成的所有类别的毫秒脉冲（MSP）。主要重点是X射线双星的恒星天体物理学，导致生产完全回收的MSP与白矮星（WD）或亚恒星半简并同伴。根据伴星的性质，MSP被认为是由低质量X射线双星（LMXB）或中等质量X射线双星（IMXB）形成的。对于这两类X射线双星的演化状态的捐助者的明星-或相当于，轨道周期-在罗奇叶溢出（RLO）的发病是决定性因素的质量转移阶段的结果，从而形成的MSP的性质。此外，形成的二进制MSP的（P，P_点）图的上下文中进行了讨论，以及新的解释的Corbet图。最后，我提出了新的模型，以再现两个太阳质量脉冲星PSR J1614-2230的IMXB的情况A RLO。
2011-06-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
Dynamically formed black hole+millisecond pulsar binaries in globular clusters
发现由一个黑洞（BH）和一个毫秒脉冲星（MSP）组成的双星，将有助于深入了解恒星演化，并促进对广义相对论的精密敏感测试。球状星团（GC）是已知的窝藏大MSP人口和最近的研究表明，GC也可能保留了大量的恒星质量的BH人口。我们通过双星和单星之间的交换作用模拟了GC中BH+MSP双星的形成。我们发现，在密集的大质量星系团中，大多数动态形成的BH+MSP双星的轨道周期为2至10天，而不管BH的质量，星系团保留的BH的数量以及GC的双星种群的性质。BH+MSP群体的大小对几个不确定的参数敏感，包括BH质量函数、BH保留分数和GC中的二元分数。基于我们的模型，我们估计有$0.6\pm0.2$动态形成的BH+MSP双星在银河系GC系统，并放置在这个人口的$\sim 10$的大小上限。有趣的是，我们发现，BH+MSP二进制文件将是罕见的，即使GC保留大BH人口。
2014-06-13 astro-ph.HE
Quark Novae: An Alternative Channel For the Formation of Isolated Millisecond Pulsars
孤立毫秒脉冲（IMSP）是一个学术争论的话题。有各种各样的模型来解释它们的形成。我们探讨了IMSP通过夸克新星（QN）的形成。在这个形成过程中，当中子星（NS）的质量达到1.8 $\rm M_\odot$时，低质量X射线双星（LMXB）就会被破坏。使用人口合成，这项工作估计，银河系出生率的QN产生的IMSPs之间的$\sim 9.5\times10^{-6}$和$\sim1.7\times10^{-4}$ $\rm yr^{-1}$。在我们的实验模型中所显示的不确定性是由于QN的反冲速度。此外，我们的研究结果不仅表明，QN产生的IMSPs比合并产生的IMSPs在统计上更显着，而且具有高偏心率的毫秒脉冲星双星可能起源于LMXB，这些LMXB参与了QN，但没有被QN破坏。
2019-06-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
Asymmetrical mass ejection from proto-white dwarfs and the formation of eccentric millisecond pulsar binaries
毫秒双星（MSP）被认为是低质量X射线双星（LMXB）的后代，后者经历了大量的质量转移和潮汐循环。因此，它们应该有非常圆的轨道。然而，几个偏心二进制MSP（偏心$e\sim 0.01-0.1$）的发现挑战了这一标准的图片。迄今为止，基于吸积引起的大质量白矮星坍缩、中子星-奇异星跃迁和环双星盘的形成，已经提出了三种模型。所有这些都受到各种不确定性的影响，并不完全符合观测结果。在这里，我们提出了一个替代模型，考虑到热核闪光对原WD的影响。我们假设，闪光导致不对称的质量喷射，这赋予了一个温和的踢上的原始WD。通过模拟具有多个壳闪光的二进制MSP的轨道变化，我们表明，它是可以重现所观察到的偏心率，只要反冲速度是几公里左右$^{-1}$。
2021-01-29 astro-ph.HE
A strange star scenario for the formation of isolated millisecond pulsars
根据再循环模型，低质量X射线双星中的中子星会旋转成毫秒双星（MSP），这表明银河系平面上的所有MSP都应该存在于双星中。然而，约$20\%$银河场的MSP被发现是孤立的。为了解释这个问题，我们假设双星中的吸积中子星在达到某个临界质量极限时可能坍缩并变成一颗奇异星。在从中子星到奇异星的相变过程中，由于不对称坍缩引起的质量损失和弱反冲，可以产生孤立的MSPs。在这项工作中，我们使用人口合成代码来检查PT模型。模拟结果表明，$\sim60~{\rm km~s}^{-1}$的反冲速度可以在银河系中产生$\sim6\times10^3$孤立的MSP和$\sim6.6\times10^{-7} {\rm ~yr}^{-1}$的出生率，这与观测预测基本一致.为了与未来的观测结果进行比较，我们还给出了射电和X射线双星MSPs的质量分布以及延迟时间分布。
2019-11-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraining Relativistic Bow Shock Properties in Rotation-Powered Millisecond Pulsar Binaries
对不明费米源的多波长追踪极大地增加了已知的银河场“黑寡妇”和“红背”毫秒脉冲双星的数量。专注于他们的旋转供电状态，我们解释了无线电X射线现象在一个一致的框架。我们主张存在两种不同的模式，在其intrabinary冲击方向不同，区分的双峰X射线轨道调制的相位中心起源于温和的相对论多普勒提升。通过建立射电日食的几何模型，我们将激波几何约束为双星倾角和激波距离$R_0$的函数。我们开发了合成的X射线同步轨道光变曲线，并探讨了原型系统B1957+20和J1023+0038上的射电日食约束所允许的模型参数空间。对于B1957+20，从射电日食来看，距离是$R_0 \sim 0.15$ -- $0.3$与伴星中心的距离分数，取决于轨道倾角。使用这些值构建的B1957+20的X射线光变曲线与观察到的X射线光变曲线定性一致，我们发现伴星对激波的掩星影响较小，需要显著的多普勒因子才能产生双峰。对于J1023+0038，射电食意味着$R_0 \lesssim 0.4$，而X射线光变曲线表明$0.1\lesssim R_0 \lesssim 0.3$（来自脉冲星）。在模型参数空间的退化鼓励进一步的发展，包括运输的考虑。一般来说，沿着冲击的基本电子幂律指数的空间变化应产生能量依赖的光变曲线的形状，激励未来的X射线相位分辨光谱研究，以探测未知的物理脉冲星风和相对论冲击加速。
2017-03-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
Accretion-induced Collapse from Magnetic White Dwarf Binaries and Formation of Binary Millisecond Pulsars: Redbacks and Black Widows
红背（RB）和黑寡妇（BW）是两种特殊的食毫秒级（MSP）。由氧/氖/镁组成的白矮星到中子星的吸积诱导坍缩（AIC）被认为是这两类MSP的可能形成途径之一。然而，用传统的AIC方案很难产生所有已知的MSP。利用MESA恒星演化程序，在磁约束模型下研究了磁化白矮星双星在AIC前的详细演化过程，其中白矮星的高磁场强度可以将吸积物质约束在极盖中。我们发现，在我们的模型中的初始施主质量和轨道周期可以低于以前的传统AIC模型。我们还提出了后AIC的演化模型，形成RB和BW与和没有自旋下的亮度蒸发的MSP。在磁约束模型和蒸发风（从施主星表面相应的角动量损失）下，所有已知的RB的伴星质量和轨道周期都可以被覆盖，并且一些双星可以演变成BW。
2019-09-12 astro-ph.HE
Modelling the Future of Gaia Neutron Star-Main Sequence Binaries: From Eccentric Orbits to Millisecond Pulsar-White Dwarfs
Northwestern University（西北大学）；NSF-Simons AI Institute for the Sky (SkAI)（NSF-Simons 天空人工智能研究所）；University of California, San Diego（加州大学圣地亚哥分校）；California Institute of Technology（加州理工学院）
研究通过建模Gaia双星的演化，探讨偏心轨道到毫秒脉冲星-白矮星的转变过程，揭示不同转移模式对最终产物的影响。
2025-10-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
Population Synthesis of Millisecond X-ray Pulsars
毫秒X射线双星（MSXPs）是连接射电毫秒双星（MSP）与低质量X射线双星或中等质量X射线双星演化的纽带，是检验脉冲星形成和演化理论的重要对象。一般来说，MSXP中的中子星可以通过大质量恒星的核心坍缩超新星（CC通道）或质量达到克拉塞卡极限的吸积ONeMg WD的吸积诱导坍缩（AIC通道）形成。这里，除了CC和AIC信道之外，我们还考虑另一信道，即，演化诱导坍缩（EIC通道）的氦星与质量之间的$1.4$和$2.5 M_{\odot}$。使用人口合成代码，我们研究了MSXPs产生于三个不同的进化渠道。我们发现，银河系的瞬时MSXP和持久MSXP的出生率约为0.7- $1.4\times 10^{-4}$年$^{-1}$。群体合成计算表明，约50%~ 90%的MSXPs经历了CC通道，约10%~ 40%经历了EIC通道，而AIC通道的MSXPs最少。
2015-09-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
On the orbital properties of millisecond pulsar binaries
本文详细分析了一颗有白矮星伴星的毫秒脉冲双星的轨道特性。在具有He WD和CO/ONeMg WD的两类MSP双星中，发现轨道周期$P_{\rm b}$和偏心率$ε$之间存在正相关，但趋势不同。$P_{\rm b}$的分布不均匀。在之前的研究中已经提到了在$P_{\rm b}\sim35-50$ ~天（间隙1）时的来源不足。另一方面，首次鉴定了$P_{\rm b}\sim2.5-4.5$ ~天的另一个间隙（间隙2）。检查之间的关系$P_{\rm b}$和同伴群众$M_{\rm c}$发现MSP二进制的亚群与He WD由差距1分开，以上$P_{\rm b}$是独立的$M_{\rm c}$（水平分支），但低于$P_{\rm b}$与$M_{\rm c}$（下分支）密切相关。对于CO/ONeMg WD在较短$P_{\rm b}$和较高$M_{\rm c}$的MSP双星，确定了由Gap 2分开的独特的水平分支和较低分支。通常，对于具有He WD的MSP双星，水平分支中的$M_{\rm c}$高于较低分支中的$M_{\rm c}$。这些属性可以解释在一个二进制的轨道演化的情况下，WD同伴被烧蚀的脉冲星风在后质量转移阶段。
2018-07-24 astro-ph.HE
Search for binary companions around millisecond pulsars
针对约35%孤立毫秒脉冲星可能隐藏宽双星伴星的问题，本研究提出在银河场中搜寻伴星候选体，并以后续高精度计时确认双星性质及测定轨道参数。
2025-07-24 astro-ph.HE astro-ph.SR
Binary and neutron star evolution in low-mass X-ray binaries on the evolutionary tracks of accreting millisecond X-ray pulsars
Sabancı University（萨班哲大学）；Istanbul University（伊斯坦布尔大学）；Ege University（埃琴大学）
研究低质量X射线双星中二进制和中子星演化过程，探讨吸积毫秒X射线脉冲星的形成机制及关键影响因素。
2026-04-17 astro-ph.HE
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
Challenges in Forming Millisecond Pulsar-Black Holes from Isolated Binaries
利用POSYDON模拟发现孤立双星中NS先形成的NSBH诞生率极低，且首次超新星后无质量转移，无法自旋加速形成毫秒脉冲星-黑洞，表明此类系统只能通过动力学过程形成。
2024-12-20 astro-ph.HE
Transitional millisecond pulsars
密双星中的毫秒双星最近为我们理解双星演化的物理过程以及天体物理等离子体与电磁场之间的相互作用带来了新的挑战。过渡系统显示出从旋转动力状态到吸积动力状态的变化，反之亦然，已经将无线电和吸积毫秒双星的种群连接起来，最终证明了回收方案所设想的紧密的进化联系。十年的发现和理论努力才刚刚掌握了从无线电到伽马射线波段过渡的毫秒双星的复杂现象。本文总结了迄今为止发现的三个过渡毫秒双星的主要特性，以及候选者和相关系统，讨论了提出的各种模型，以应对多方面的行为。
2020-10-21 astro-ph.HE
Revisiting the Intrabinary Shock Model for Millisecond Pulsar Binaries: Radiative Losses and Long-Term Variability
本研究改进了毫秒脉冲星双星系统的激波内模型，纳入辐射损失，验证其对已知系统影响不大，并预测PSR J1723-2837可被CTA探测，同时提出长期X射线变化源于激波形状变化，可解释光学与X射线同步变化。
2024-11-08 astro-ph.HE
Investigating cannibalistic millisecond pulsar binaries using MESA: New constraints from pulsar spin and mass evolution
本研究使用MESA模型首次纳入脉冲星自转演化与风辐照，发现高效吸积与强辐照能解释蜘蛛双星特征，并指出加速中子星至亚毫秒会导致黑洞坍缩。
2025-01-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
Challenges in Explaining the Galactic Center Gamma-Ray Excess with Millisecond Pulsars
毫秒级的超新星被认为是从银河系中心周围观测到的伽马射线过剩的可能来源。考虑到这一点，我们使用观测到的明亮的低质量X射线双星来估计内星系中毫秒双星的数量。这一计算表明，只有~1-5%的过剩是由毫秒级中子星产生的。我们还使用的光度函数来自本地测量的毫秒双星，随着费米解决的点源的数量，计算从这样的人口的漫发射的上限。虽然这个极限与低质量X射线双星的数量所暗示的毫秒脉冲星数量是一致的，但它强烈排除了大部分多余的脉冲星来自这类天体的可能性。
2016-02-26 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
A Strange Star Scenario for the Formation of Eccentric Millisecond Pulsar/Helium White Dwarf Binaries
根据回收方案，毫秒双星（MSP）是从低质量X射线双星（LMXB）演变而来的。由于双星演化过程中的潮汐相互作用，它们的轨道预计是圆形的，正如大多数双星MSP所观察到的那样。有一些特殊的系统不符合这一情况。最近的三个例子是PSR J2234 $+$ 06、J1946 $+$ 3417和J1950 $+$ 2414，它们都是偏心轨道上的MSP，但质量函数与预期的He白矮星伴星兼容。这些MSPs可能是由大质量白矮星的延迟吸积引起的坍缩形成的，或者偏心率可能是由双星和环双星盘之间的动力学相互作用引起的。假设LMXB中吸积中子星的核密度可能达到夸克解除禁闭的密度，这可能导致从中子星到奇异夸克星的相变，我们证明了由于在相变过程中中子星的引力质量的突然损失，由此产生的MSPs可能具有偏心轨道.偏心率可以用合理的质量损失估计值来重现。这种情况也可能解释了已知最年轻的X射线双星Cir X $-$ 1的形成，它也拥有一颗在偏心轨道上的低场致密恒星。
2015-05-18 astro-ph.HE
On Low Mass X-ray Binaries and Millisecond Pulsar
1998年，第一颗吸积毫秒脉冲星的发现，开启了一个激动人心的季节，在这个充满中子星的致密双星系统的时尚领域，人们不断地发现它。事实上，在这最后三个阶段，由于地面和卫星上天文探测器的非凡性能，主要是在无线电，光学，X射线和伽马射线波段，天体物理学家有机会彻底研究所谓的回收方案：导致毫秒射电脉冲星形成的进化路径。最令人感兴趣的阶段当然是自旋上升阶段，在此期间，由于物质和角动量的吸积，中子星积累了大量的机械旋转能，高达其整个静止质量能量的1%。这些毫秒级旋转的中子星是真正极端的物理对象：广义相对论和狭义相对论完全发挥作用，因为它们的表面达到接近光速五分之一的速度，刚好超过它们的史瓦西半径，而由数亿高斯的巨大表面磁场引起的电动力，显示其壮观的性能加速电子到这样的能量，以促进对创造级联过程负责在无线电和伽马射线的发射。旋转能量迅速转换并释放成电磁能，在某些情况下，电磁能使中子星的亮度超过100个太阳。在这篇论文中，我将回顾一些最新的发现（吸积）毫秒双星。
2013-10-04 astro-ph.HE
Are the magnetic fields of millisecond pulsars ~ 10^8 G?
一般认为毫秒级电磁脉冲的磁场为$\sim 10^{8}$ G。我们认为，这可能是不正确的，领域可能是明显更大。我们为此提出了六个证据：（1）$\sim 10^{8}$ G场估计是基于磁偶极发射损失，这是值得怀疑的;（2）低质量X射线双星（LMXBs）中的MSP被声称具有$< 10^{11}$ G，这是基于Rayleygh-Taylor不稳定性吸积论点。结果表明，吸积说是有问题的，$10^{11}$ G的上限可能更高：（3）低磁场中子星很难在LMXB中产生：（4）MSPs可能仍在吸积，表明磁场更高;（5）预测MSP的$\sim 10^{8}$ G的数据也预测了100亿年或更大的年龄，这比普通的电灯泡大得多。（6）直接用X射线双星中的回旋线测量磁场时，可指示出$\sim 10^{8}$ G场。应调查其他情况。一种这样的情况如下。超过85%的MSP被确认为二元的成员。可能所有的MSP都在具有磁场$> 10^{8}$ G的大分离双星中，它们的磁偶极子发射被来自它们同伴的低水平吸积所平衡。
2010-04-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
IGR J17480-2446: a new class of accreting binaries?
最近在低质量X射线双星（LMXB）中发现了长周期、低磁场的双星，这对标准的演化假设提出了挑战。这些磁星的磁场强度与毫秒磁星（$\sim 10^8 - 10^9$ G）相当，但它们的周期至少要长一个数量级。我们讨论的起源，这类新的类内的LMXB形成的标准图片和IGR J17480-2446的情况下，我们的结果。在最小冷却方案的框架下，通过考虑不同吸积率对Roche瓣溢出过程的影响，数值研究了双星系统的磁热演化。我们发现，除了标准的毫秒星，长周期低磁场星也应该预期作为一个可能的结果的二进制演变，这取决于在罗奇瓣溢出的吸积率的强度。特别是，我们认为IGR J17480-2446属于这一类新的对象。
2014-12-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
Six New Millisecond Pulsars from Arecibo Searches of Fermi Gamma-Ray Sources
我们已经发现了6个射电毫秒射电望远镜（MSP）在搜索与阿雷西博望远镜的34个不明伽马射线源从费米大面积望远镜（LAT）的4年点源目录。在34个来源中，我们还检测到了两个以前在其他地方发现的MSP。每个源在327 MHz的中心频率下被观察到，通常在三个时期，每个时期的积分时间为15分钟。新的MSP自旋周期范围从1.99到4.66毫秒。六颗双星中有五颗是相互作用的紧凑双星（周期< 8.1小时），而第六颗是一颗更典型的中子星-白矮星双星，轨道周期为83天。这是一个更高的比例相互作用的二进制比等效费米-LAT搜索其他地方。原因是阿雷西博的大增益使我们有机会将积分时间限制在15分钟，这大大提高了我们对这些高加速系统的灵敏度。剩下的26个伽马射线源中有17个仍然被归类为强MSP候选者，并将被重新搜索。
2016-01-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
The minimum rotation period of millisecond pulsars
对毫秒脉冲星最小周期的一个简单而自然的解释来自吸积率与冻结表面偶极磁场之间的相关性，该磁场是在低质量X射线双星吸积的初始阶段通过中子星地壳的欧姆扩散产生的。
2021-06-01 astro-ph.HE
Low Mass X-Ray Binaries in the Inner Galaxy: Implications for Millisecond Pulsars and the GeV Excess
如果毫秒双星（MSP）是银河系中心周围区域观测到的过量伽马射线发射的原因，那么同一区域也应该包含大量的低质量X射线双星（LMXB）。在这项研究中，我们编译和利用一个相当大的目录中观察到的银河系的球状星团系统和内星系的LMXB，以及从球状星团观测到的伽马射线发射，估计通量的伽马射线预测从MSP在内星系。从这个比较中，我们得出结论，只有高达$\sim$ 4-23%的观测到的伽马射线过量可能来自MSP。这一结果与以前利用球状星团和LMXB的较小样本进行的估计相一致，并且比以前的估计更可靠。如果MSP对观测到的所有过剩都负有责任，那么INTEGRAL应该在银河系中心周围的$10^{\circ}$半径范围内探测到$\sim$ $10^3$ LMXB，而只有42个LMXB（和46个额外的LMXB候选者）被观测到。
2017-06-14 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Neutron star mass estimates from gamma-ray eclipses in spider millisecond pulsar binaries
可靠的中子星质量测量是确定冷核物质状态方程的关键，但这是罕见的。“黑寡妇”和“红背”是由毫秒双星和半简并伴星组成的致密双星。光谱的光学明亮的同伴可以确定其径向速度，提供倾斜依赖的脉冲星质量估计。虽然可以从光学光变曲线中的细微特征推断出倾斜度，但由于不完整的加热模型和对变化的理解不足，这种估计可能会有系统性的偏差。使用费米大天区望远镜的数据，我们已经从49个蜘蛛系统中搜索了伽马射线食，在7个系统中发现了重要的食，包括原型黑寡妇PSR B 1957 $+$ 20。伽玛射线食需要伴星直接遮蔽脉冲星，因此伽玛射线食的检测或显著排除严格限制了双星的倾角，提供了新的鲁棒的、与模型无关的脉冲星质量约束。对于PSR B1957 $+$ 20，日食意味着一颗比光学光变曲线模型推断的更轻的脉冲星（$M_{\rm psr} = 1.81 \pm 0.07\,M_{\odot}$）。
2023-01-26 astro-ph.HE
Spin dynamics of a millisecond pulsar orbiting closely around a massive black hole
本文研究了在紧束缚轨道上环绕大质量黑洞的毫秒脉冲星（MSP）的自旋动力学。这些双星是极端质量比吸气（EMRI）和中等质量比吸气（IMRI）引力波事件的祖先。Mathisson-Papapetrou-Dixon（MPD）公式用于确定轨道运动和自旋调制和演化。结果表明，MSP将不会被限制在一个平面的开普勒轨道，它的自旋将表现出进动和章动引起的自旋-轨道耦合和自旋-曲率的相互作用。这些自旋和轨道行为将在观测上表现在MSP脉冲发射的时间变化中，并且在某些几何形状下，表现在脉冲星发射极的自掩星中。无线电脉冲星定时观测将能够探测到这种特征。这些极端质量比双星和中等质量比双星也是强引力波源。结合无线电脉冲星计时和引力波观测将使我们能够高精度地确定这些系统的动力学，从而确定强引力下旋转质量的微妙行为。
2019-02-08 astro-ph.HE
The low-mass X-ray binary-millisecond radio pulsar birthrate problem revisited
本文研究了低质量X射线双星和毫秒射电双星的诞生率问题。我们考虑中等质量和低质量的X射线双星（I/LMXB）作为MRPs的祖先，并计算它们的演化对宇宙恒星形成率（SFR）的半解析和数值响应。根据LMXB寿命的典型值（~1 Gyr），人们可以预期LMXB和MRP的出生率相当，但计算出的LMXB数量比银河系中观测到的要高一个数量级。相反，我们认为，出生率问题可以得到解决，如果大多数MRP已经从微弱而明亮的LMXB演变而来。前者在银河系中可能有约104个人口。
2009-07-15 astro-ph.HE
Cosmic recycling of millisecond pulsars
我们比较了低质量X射线双星（LMXB）中中子星的自转速率与双星的轨道周期。我们发现，虽然短轨道周期LMXB跨越一个范围内的中子星的旋转速率，所有的长周期LMXB有快速的转子。我们还发现，旋转速率是最高的平均质量吸积率最高的系统，可以预期，如果吸积率与轨道周期。我们表明，这些属性可以理解的自旋之间的平衡，由于吸积和自旋由于引力辐射。我们的设想表明，这些系统发出的引力辐射可能会被未来的地面引力波探测器探测到。
2011-04-07 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Probing the Accretion Induced Collapse of White Dwarfs in Millisecond Pulsars
本文研究了具有长轨道周期（P_orb > 2 d）分布的毫秒脉冲星（MSP）的祖先星，通过白矮星（WD）的吸积诱导坍缩（AIC）揭示了WD双星与某些MSP双星长轨道的联系。为此，我们提出了一个模型，通过AIC过程中脉冲星的非对称反冲，将双星MSP转变为宽双星和高圆轨道（e < 0.1），这可能表明原中子星的旋转具有相当大的反冲速度。结果显示了冲击波、结合能和质量损失（0.2M_sun）的影响。该模型表明脉冲星系统与AIC候选者相关。
2019-01-02 astro-ph.HE
Effects of dynamo magnetic fields on observational properties of Accreting Millisecond X-ray Pulsars
本文研究了在低质量X射线双星中快速旋转的中子星--吸积毫秒X射线双星。这些系统显示出相干的X射线脉动，当吸积流被磁性引导到恒星表面时产生。在这里，我们已经建立了吸积毫秒X周围的吸积盘的基本方程，在有发电机存在的情况下，射线吸积在盘的内部产生磁场，我们还建立了盘的内部区域的结构方程的数值方法，最高吸积率足以使盘的内部区域被辐射压和电子所压倒。散射最后，我们用发电机磁场对吸积毫秒X射线谱的影响检验了我们的结果。
2020-08-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
Formation of Binary Millisecond Pulsars by Accretion-Induced Collapse of White Dwarfs under Wind-Driven Evolution
大质量白矮星（WD）的吸积引起的坍缩被认为是形成毫秒双星（MSP）的重要通道。最近对WD双星热时间尺度质量转移的研究表明，由此产生的MSP可能具有相对较宽的轨道周期（$\gtrsim 10$天）。在这里，我们计算的WD双星的演化考虑到激发风从伴星引起的X射线照射的吸积WD，这可能会驱动快速的质量转移，即使当伴星的质量小于WD。这种情况自然可以解释低质量X射线双星4U 1822 $-$ 37中强场中子星的形成。在AIC之后，当伴星重新填充其洛希瓣时，质量转移恢复，并且中子星由于质量吸积而再循环。大部分的双星将演化为带有He WD伴星的双星MSP，其轨道周期分布在$\gtrsim 0.1$天和$\lesssim 30$天之间，而其中一些可能会遵循灾难性的变星状演化，朝向非常短的轨道。如果我们假设新生的中子星以MSP的形式出现，并且它的一部分旋转能量被用来烧蚀它的伴星，那么双星也可能演化成类似红背星的系统。
2014-12-23 astro-ph.HE
The multiple facets of millisecond pulsar binaries
Agenzia Spaziale Italiana（意大利航天局）；INAF–OAB（国家天体物理研究所奥斯塔天文台）；INAF-OAR（国家天体物理研究所罗马天文台）；INAF-OACN（国家天体物理研究所那不勒斯天文台）；SAAO（南非天文台；开普敦大学）；University of Cape Town（高等研究理事会天体物理研究所）；ICE-CSIC（国家天体物理研究所巴勒莫天体物理学研究所）；INAF-IASF Palermo（拉德堡德大学）；Radboud University（卡利亚里大学）；University of Cagliari（杜伦大学）；Durham University（图尔库大学）；University of Turku（国家天体物理研究所帕多瓦天文台）；INAF-OAPd
研究毫秒脉冲星双星的多重特性，探讨其光学脉动机制及双星演化中的关键物理过程。
2025-12-15 astro-ph.HE astro-ph.IM
Probing the millisecond pulsar origin of the $γ$-ray excess in the Galactic centre with LISA
Max-Planck-Institut für Astrophysik（马克斯·普朗克天体物理学研究所）；SRON, Netherlands Institute for Space Research（荷兰空间研究研究所）；Newcastle University（纽卡斯尔大学）
利用LISA探测银河系中心γ射线过剩现象的毫秒脉冲星起源，通过引力波观测分析双星人口并提出后续观测建议。
2026-01-22 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
An ultraluminous nascent millisecond pulsar
如果超铝源（ULX）M82 X-2维持其测量的自旋上升值$\dot ν= 10^{-10}\,{\rm s^{-2}}$，它将在不到$10^5\,$年的时间内成为毫秒脉冲星。观察到的$10^{40}\,$ erg/s的（各向同性）光度也支持这样的观点，即中子星在吸积$0.1\,{\rm M_\odot}$时将旋转到毫秒周期--报道的这种ULX的硬X射线光度，连同旋转值，意味着与向下延伸到恒星表面附近的吸积盘一致的扭矩，正如对于恒星偶极磁场（$B\lesssim 10^9\,$ G）的低值所预期的那样。这表明毫秒脉冲星形成的一个新渠道--在高质量X射线双星（HMXB）中--并可能对引力波的研究产生影响，并可能对通过吸积引起的坍缩形成低质量黑洞产生影响。
2015-01-30 astro-ph.HE astro-ph.SR
Reconciling the Systemic Kicks of Observed Millisecond Pulsars, Spider Pulsars, and Low-mass X-ray Binaries
Monash University（莫纳什大学）；The ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery---OzGrav（ARC引力波发现卓越中心---OzGrav）；Curtin University（科廷大学）
研究通过考虑距离依赖的运动学偏差，修正观测到的毫秒脉冲星系统性 kicks，发现其与低质量X射线双星的差异可能并非物理矛盾，支持共同起源的演化模型。
2026-03-14 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Origin and binary evolution of millisecond pulsars
总结了中子星在单星或双星演化中通道的形成过程，以及经典的再循环过程，即施主伴星的质量吸积加速老中子星到毫秒中子星。我们认为可能的解释和要求的高频率的MSP人口在球状星团。首先，在激变双星长期演化的框架下，讨论了双星演化的基本理论，并讨论了系统角动量损失的关键概念。MSP双星与紧凑的同伴代表了以前的演变的终点。在以短轨道周期和低伴星质量为特征的一类系统中，我们可能会“在行动中”捕捉到再循环阶段。这些系统实际上要么是MSP，要么是低质量X射线双星（LMXB），其中一些是吸积X射线MSP（AMXP），甚至是从吸积到射电MSP阶段的“过渡”系统。施主结构受到来自吸积NS的X射线的照射的影响，或者受到在能谱的伽马射线范围内发射的MSP旋转能量损失的高分数的影响。X射线辐射导致周期性LMXB阶段，在伴星演化的第一阶段导致超爱丁顿质量转移率，并且可能与非吸积物质带走的角动量相结合，有助于解释一些LMXB系统的高正轨道周期导数，并解释LMXB和MSP的（显然）不同的出生率。MSP的辐射可能能够驱动供体到一个阶段，在这个阶段中，要么是放射性喷射（在红背星系中），要么是由于伴星膨胀而导致的质量损失，而“蒸发”可能会控制到黑寡妇阶段的演化和伴星的最终分裂。
2020-11-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
The MAVERIC Survey: New compact binaries revealed by deep radio continuum observations of the Galactic globular cluster Terzan 5
由于其巨大而致密的核心，泰山5号拥有银河系球状星团中最丰富的毫秒级恒星。在这里，我们报告了新的深$2-8\,$ GHz的无线电连续观测Terzan1，5获得的卡尔G。Jansky甚大阵。我们已经确定了在星团半光半径范围内的24个源，包括17个在核心半径范围内的源。其中19颗与先前研究的毫秒双星和X射线双星有关。其中三个新的射电源具有陡峭的无线电频谱，并且位于星团核心内，正如对毫秒射电星的预期。这三个源具有硬X射线光子指数（$Γ=1.3-1.5$）和高度可变的X射线发射，表明它们是属于蜘蛛类的二进制毫秒双星。对于这些来源中最亮的X射线，红背蜘蛛的分类是由其X射线光曲线证实的，它显示了12.32小时的轨道周期和X射线最大值附近的双峰结构。在像Terzan 5这样经过充分研究的星团中可能发现明亮的双毫秒双星，这突出了深度射电连续成像如何补充脉冲星搜索和计时观测，以寻找可能的日食系统。另一个新的射电源在核心有一个平坦的无线电频谱，是X射线微弱（$L_X \approx 2\times 10^{31}$ erg s $^{-1}$）与光子指数$Γ=2.1\pm0.5$，符合预期的性质为一个静止的恒星质量的黑洞X射线双星。
2020-09-15 astro-ph.HE
Formation of twin compact stars in low-mass X-ray binaries: Implications on eccentric and isolated millisecond pulsar populations
本文通过模拟低质量X射线双星中吸积诱导的中子星一阶相变，提出孪生致密星形成机制，并解释偏心及孤立毫秒脉冲星族群的起源，指出长周期双星毫秒脉冲星的偏心率分布可约束致密核物质相变。
2025-02-10 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
On the progenitors of millisecond pulsars by the recycling evolutionary channel
循环模型表明，低质量X射线双星（LMXB）可以演化为毫秒双星（BMSP）。在这项工作中，我们试图调查的祖先的BMSP形成的循环进化通道的属性，如果亚毫秒级的细胞可以产生这个通道。利用Eggleton的恒星演化程序，考虑到死中子星可以被施主星的吸积物质和角动量加速到一个短的自旋周期，计算了由一颗中子星和一颗低质量主序星施主星组成的密近双星的演化和中子星的自旋演化。计算中考虑了吸积盘的热不稳定性、粘性不稳定性、螺旋桨效应和磁制动等物理过程。计算结果表明，所有低质量施主星$M_\odot$为1.0 - 2.0、轨道周期（$\la 3-4 \rm d$）较短的LMXB都能形成自旋周期小于10 ms的毫秒双星，但这种演化通道很难产生亚毫秒双星.此外，我们的进化情景不能解释长轨道周期（$P_{\rm orb}\ga 70-80\rm d$）BMSP的存在。
2011-06-08 astro-ph.HE
A Massive Millisecond Pulsar in an Eccentric Binary
最近在银河系中发现了一群偏心（e ~ 0.1）毫秒脉冲星（MSP）双星，它们有低质量的白矮星伴星，这对解释MSP形成为循环的进化模型提出了挑战：所有这些模型都预测，在长时间的吸积过程中，轨道变得高度圆化。这个新的人口的成员表现出显着相似的属性（轨道周期，偏心率，同伴的质量，自旋周期）和几个模型已经提出，建议一个共同的形成渠道。在这项工作中，我们提出了一个广泛的时间运动的结果，集中在这个新的人口，PSR J1946+3417的一个成员。通过对该系统的近星点推进和Shapiro延迟的测量，在假设广义相对论是引力的真实描述的前提下，确定了脉冲星、伴星的质量和轨道倾角分别为1.828（22）Msun、0.2656（19）Msun和76.4（6）。值得注意的是，这是所有脉冲星测量到的第三高质量。利用这些质量和天体测量性质的PSR J1946+3417，我们研究了三个建议的形成渠道偏心MSP双星。虽然我们的研究结果是一致的偏心率增长驱动的环双星磁盘或中子星到奇怪的明星相变，我们排除了旋转延迟吸积引起的崩溃的PSR J1946+3417系统的配置负责的机制。
2016-11-11 astro-ph.HE astro-ph.SR
Eccentric millisecond pulsar + subdwarf B star from rotationally delayed accretion-induced-collapse scenario
International Centre of Supernovae (ICESUN), Yunnan Key Laboratory of Supernova Research, Yunnan Observatories, Chinese Academy of Sciences (CAS)（国际超新星中心，云南省超新星研究重点实验室，中国科学院云南天文台）
研究基于旋转延迟吸积诱导坍缩模型，预测了偏心毫秒脉冲星+亚矮星B星系统的轨道参数及银河系诞生率，指出其可能在年轻环境中存在。
2026-04-07 astro-ph.HE astro-ph.SR
A New Likely Redback Millisecond Pulsar Binary with a Massive Neutron Star: 4FGL J2333.1--5527
我们发现了一颗可能与\emph{Fermi} $γ$射线源4FGL J2333.1--5527有关的红背毫秒脉冲双星。利用SOAR望远镜的光学光度和光谱观测，我们确定了一个低质量的，主序列般的同伴在6.9小时，高度倾斜的轨道周围的一个可疑的大质量中子星主要。档案XMM-牛顿X射线观测表明，该系统具有硬幂律谱$Γ= 1.6\pm0.3$和$L_X \sim 5 \times 10^{31}$ erg s $^{-1}$，与红背毫秒脉冲双星一致。我们的数据表明，对于红背星典型的次级质量，中子星的质量可能远远超过$\sim1.4\,M_{\odot}$，但未来的射电脉冲星的时间是必要的，以支持这一初步结论。这项工作表明，附近的一群致密双星仍然等待发现，而异常巨大的中子星仍然是红背星中常见的。
2020-02-25 astro-ph.HE
Formation of Binary Millisecond Pulsars with Helium White Dwarfs in a New Magnetic Braking Prescription
School of Science, Qingdao University of Technology（青岛理工大学理学院）；School of Physics and Electrical Information, Shangqiu Normal University（商丘师范学院物理与电气信息学院）
本文研究新提出的对流与旋转增强磁制动机制如何解决低质量X射线双星形成短周期氦白矮星双毫秒脉冲星的微调问题，并给出可用于星族合成统计的初始参数空间。
2025-11-08 astro-ph.HE astro-ph.SR
4FGL J1120.0-2204: A Unique Gamma-ray Bright Neutron Star Binary with an Extremely Low Mass Proto-White Dwarf
我们已经发现了一个新的X射线发射的紧凑的二进制，这是可能的对应物的非关联费米LAT GeV $γ$射线源4FGL J1120.0-2204，第二亮的费米源，仍然是正式身份不明。使用SOAR望远镜的光谱学，我们已经确定了一个温暖的（$T_{\textrm{eff}}\sim8500$ K）同伴在15.1小时的轨道周围看不见的主要，这可能是一个尚未发现的毫秒脉冲星。精确的盖亚视差显示双星就在附近，距离只有$\sim 820$ pc。与短周期毫秒脉冲星双星中典型的“蜘蛛”或白矮星秒级不同，我们的观测表明$\sim 0.17\,M_{\odot}$伴星处于中间阶段，在成为极低质量氦白矮星（“前ELM”白矮星）的过程中收缩。虽然同伴显然是唯一的确认或候选的毫秒脉冲星双星，我们使用二进制的演化模型表明，在$\sim 2$陀螺仪，二进制的属性将匹配的几个毫秒脉冲星白矮星二进制非常短（$< 1$ d）的轨道周期。这使得4FGL J1120.0-2204成为在毫秒脉冲星回收过程倒数第二阶段发现的第一个系统。
2022-01-10 astro-ph.HE
Formation of millisecond pulsars with CO white dwarf companions - II. Accretion, spin-up, true ages and comparison to MSPs with He white dwarf companions
毫秒双星（MSP）的主要特征是它们的自旋周期、B场和质量，这些质量在很大程度上受到双星系统中伴星先前相互作用的影响。在本文中，我们研究的MSPs的形成机制，考虑脉冲星回收过程中的中等质量X射线双星（IMXB）和低质量X射线双星（LMXB）。IMXB主要导致形成具有大量碳-氧（CO）或氧-氖-镁白矮星（ONeMg WD）伴星的二进制MSP，而LMXB形成具有氦白矮星（He WD）伴星的再循环双星。我们讨论的吸积物理导致的自旋线的PP点图，并证明这样的线不能被唯一定义。我们推导出一个简单的表达式，为任何给定的脉冲星实现其平衡自旋所需的吸积质量的量，并应用此来解释所观察到的不同类型的同伴的回收脉冲星的自旋分布的差异。从数值计算中，我们提出了进一步的证据，证明在罗奇瓣解耦阶段（Tauris 2012），在LMXB中吸积X射线MSP的旋转能量显著损失，并证明在IMXB中相同的影响可以忽略不计。我们研究了循环与CO WD同伴通过案例BB罗氏瓣溢出（RLO）的裸氦星后共同信封双星。我们发现，这类恒星的典型吸积量为0.002-0.007 M_sun，这足以解释它们的自转周期。我们在PP点图中引入射电MSP的等时线，以跟踪它们的自旋演化，并通过与观测结果的比较讨论它们的真实年龄。最后，我们将自旋上升过程的结果应用于大质量脉冲星J1614-2230（论文I），并对一些回收的脉冲星的出生质量提出了新的限…
2012-08-29 astro-ph.HE astro-ph.SR
Long-term evolution of spin and other properties of neutron star low-mass X-ray binaries: implications for millisecond X-ray pulsars
本研究利用MESA程序系统计算中子星低质量X射线双星的长期演化，考虑重子-引力质量转换的关键作用，匹配4颗吸积毫秒X射线脉冲星的观测参数，揭示其演化规律并探讨褐矮星伴星源的解释挑战。
2024-10-10 astro-ph.HE
Accretion-induced collapse to third family compact stars as trigger for eccentric orbits of millisecond pulsars in binaries
利用一个旋转中子星数值求解器ACB 5研究了吸积中子星随时间的演化，该模型采用多多边形核物质状态方程。解算器是基于四极展开的度量，但确认了以前的工作的结果，揭示了一个突然过渡的可能性的中子星从一个纯粹的强子分支的第三家族分支的稳定的混合星，通过一个不稳定的中间分支。吸积是通过一系列的固定旋转{恒星}配置失去角动量通过磁偶极子发射，而在同一时间，获得角动量通过质量吸积。该模型有几个自由参数，这些参数是从观测中推断出来的。质量吸积的情况下，角动量转移的有效性，决定了在哪个自旋频率的中子星将成为不稳定的引力坍缩到相应的混合星上的稳定的第三家庭分支的依赖进行了研究。可以想象，伴随着去禁闭跃迁的中微子爆发可能会触发脉冲星反冲，从而导致偏心轨道。本模型的一个结果是预测偏心轨道中毫秒脉冲星的自旋频率与其出生时的质量之间的相关性。
2019-12-18 astro-ph.HE nucl-th
Where do the Progenitors of Millisecond Pulsars come from?
对大量毫秒脉冲星（MSP）的观测表明，它们的轨道周期有很大的差异（从大约几小时到几个月）。在标准观点中，低质量X射线双星（LMXB）被认为是回收过程中某些MSP的祖先。我们提出了一个系统的研究，结合了不同类型的紧凑对象的二进制文件，如灾难性的变量（CV），LMXB和MSP。我们将它们一起绘制在所谓的Corbet图中。需要更大和不同的样本来更好地将结果约束为环境和地层的函数。一个比例图，显示了不同轨道周期的MSP分布以及它们的祖先依赖于双星中白矮星的吸积诱导坍缩（AIC）的方面。因此，大质量CV（M > 1.1 M \odot）对双星演化以及中子星及其磁场的形成和演化的物理过程起着至关重要的作用，并可能转变为具有不同轨道周期尺度的双星MSP;这种效应可以用AIC过程来解释。这种情况也表明，银河系盘中的一些孤立的MSP可以通过相同的通道形成，形成一些CV对Ia型超新星的单简并祖先的贡献。此外，我们已经通过使用更新的数据改进了统计分布和演变。这意味着在二进制系统中的紧凑对象的重要研究可以受益于Corbet图。
2011-12-06 astro-ph.HE
Evolutionary Links: From Gaia Neutron Star Binaries to Pulsar White Dwarf Endpoints
本文利用POSYDON和MESA模拟Gaia中子星双星的起源与归宿，对比偏心与圆化质量转移路径，揭示其仅经历稳定转移并最终演化为轻度再循环的宽轨道中子星-白矮星双星。
2025-10-13 astro-ph.HE astro-ph.SR
Three New Likely Spider Millisecond Pulsar Binaries and Optical Kinematic Tracers of Intrabinary Shocks
Michigan State University（密歇根州立大学）；Texas Tech University（德克萨斯理工大学）；U.S. Naval Research Laboratory（美国海军研究实验室）；University of Notre Dame（圣母大学）
通过多波长观测发现三个候选蜘蛛毫秒脉冲星，其中两个确认为红背双星，并首次证明H-alpha发射线可示踪环绕脉冲星的双星内部激波，为光学运动学研究开辟新途径。
2026-10-02 astro-ph.HE
A New Candidate Transitional Millisecond Pulsar in the Sub-luminous Disk State: 4FGL J0407.7--5702
我们报告在先前未关联的费米大天区望远镜$γ$射线源4FGL J 0407.7--5702的误差椭圆内发现了一个可变的光学和X射线源。来自XMM-牛顿/EPIC的22 ksec观测显示了具有快速变化和闪耀的X射线光变曲线。X射线光谱与$Γ= 1.7$的硬幂律拟合良好。在几个时期采取的光学测光是由中等幅度的非周期性变化为主。与SOAR和双子座的光谱揭示了一个蓝色的连续与广泛的双峰H和He的排放，预期的吸积盘周围的一个紧凑的二元。总的来说，4FGL J0407.7--5702的光学、X射线和$γ$射线特性与亚亮盘状态下过渡毫秒脉冲星的分类一致。我们还提出的证据表明，这个源是更遥远的比其他确认或候选过渡毫秒脉冲星双星，X射线的比例$γ$ -射线通量是一个很有前途的工具，以帮助识别这样的双星，表明这些罕见的系统正在成为可能的一个更完整的普查。
2020-09-18 astro-ph.HE
A multi-wavelength view of the neutron star binary 1FGL J1417.7--4402: A progenitor to canonical millisecond pulsars
费米$γ$射线源1FGL J1417.7--4407（J1417）是一个紧凑的X射线双星，有一颗中子星和一颗红巨星伴星，轨道为$\sim$ 5.4天。这一基于光学和X射线数据的初步结论，在与光学/X射线源相同的位置（并具有相同的轨道特性）发现了一颗2.66毫秒的射电脉冲星时得到了证实。然而，这些最初的研究发现了关于吸积状态和双星其他性质的相互矛盾的证据。我们提出了J1417的新的光学，无线电和X射线观测，使我们能够更好地了解这个不寻常的系统。我们表明，一个吸积盘-持久的H $α$发射线的复杂形态-以前提出的主要证据之一--可以更好地解释了存在一个强大的，磁驱动的恒星风从二次和它的相互作用与脉冲星风。从VLA/ATCA观测得到的射电光谱指数与毫秒脉冲星的预期大致一致，进一步不利于吸积盘的情况。X射线观测显示了双峰轨道光变曲线的证据，类似于在一些红背毫秒脉冲星双星中观察到的，可能是由于双星内的冲击。精细的光学光变曲线拟合给出了3.1 $\pm$ 0.6 kpc的距离，通过Gaia DR 2视差测量确认。在这个距离上，J 1417的X射线光度是（1.0 $^{+0.4}_{-0.3}$）$\times 10^{33}$ erg s $^{-1}$，比所有已知的红背系统在旋转动力脉冲星状态下更亮，这可能是由于来自巨伴星的风。这个系统的不寻常现象和它与红背毫秒脉冲星双星不同的演化路径指向一个…
2018-08-21 astro-ph.HE
