Dynamical Tides in Eccentric Binaries Containing Massive Main-Sequence Stars: Analytical Expressions
包含至少一颗大质量主序星的偏心双星系统的潮汐演化在合并致密天体双星的形成过程中起着重要的作用。在这样的系统中占主导地位的耗散机制涉及潮汐激发的传出内部重力波在对流辐射边界和恒星的信封/表面的波耗散。我们推导出了任意轨道偏心率和恒星自转速率下，这类双星的潮汐力矩和潮汐能传递率的解析表达式。这些表达式可用于研究包含大质量MS星的偏心双星的自旋和轨道演化，如合并中子星双星的祖先。将我们的结果应用到PSR J 0045 -7319系统，它有一个大质量的B星伴星和一个观测到的，快速衰减的轨道，我们发现，对于基于非旋转恒星模型的对流核心的标准半径，B星必须有一个显着的逆行和差分旋转，以解释观测到的轨道衰减率。或者，我们认为，对流核心可能是更大的结果，快速恒星旋转和/或质量转移到B星在最近的过去在后MS演化的脉冲星的祖先。
2021-10-22 astro-ph.SR
Orbital Decay in Binaries Containing Post-Main Sequence Stars
研究了包含一颗原亚巨星或红巨星和一颗恒星或亚恒星伴星的双星的轨道衰变。主星被伴星掀起的潮汐导致轨道和恒星自旋之间的角动量交换，导致轨道收缩，主星自旋上升。轨道衰减率的计算，包括平衡潮汐，在对流信封中的湍流粘性阻尼，和动力潮汐，假设是一个旅行的内部重力波的辐射核心。对于密近双星，潮汐强迫期预计将远远短于涡周转时间尺度的对流信封，处方的“约化”粘度是一个重要的考虑因素。动力潮汐倾向于在最近的轨道上占主导地位，而平衡潮汐则在更远的轨道上占主导地位，交叉点取决于恒星质量。主旋转到同步旋转的旋转发生在足够大的秒级，这大大减缓了轨道衰变，直到达尔文不稳定性发生。一个参数调查提出的轨道衰减作为一个功能的主要和次要的质量，以及湍流粘度处方。这些结果与年龄相关的临界分离，$a_{\rm crit}$，其中轨道衰减是快速的，预计将观察到的系统很少的解析公式和数值结果进行了总结。将$a_{\rm crit}$的计算结果与远地点双星以及太阳质量系外行星的主恒星进行了比较。
2018-09-06 astro-ph.SR
Introducing CAFein, a New Computational Tool for Stellar Pulsations and Dynamic Tides
在这里，我们提出了CAFein，一个新的计算工具，调查辐射耗散的动态潮汐在密切的二进制和非绝热，非径向恒星振荡孤立的恒星在线性制度。对于后者，CAFein计算详细的恒星模型的非绝热本征频率和本征函数。该代码是基于所谓的Riccati方法，一种数值算法，已成功地应用于各种恒星散射器，并不遭受常用的射击和松弛计划的主要缺点。在这里，我们提出了一个扩展的Riccati方法来调查密切的二进制动态潮汐。我们证明CAFein的能力作为一个恒星的脉动代码在绝热和非绝热制度，通过复制先前公布的本征频率的一个polytrope，并通过成功地识别恒星模型的不稳定模式的$β$仙王座/SPB区域的赫兹-罗素图。最后，我们验证CAFein的行为在动态潮汐制度的影响，动态潮汐的本征函数和轨道和自旋演化的大规模的主序列恒星偏心双星，热木星的宿主星。美国宇航局的开普勒卫星提供了大量的星震数据，其中一些包括潮汐激发的恒星振荡的直接探测，使得CAFein非常及时。此外，观测到的短周期分离双白矮星（WD）数量的增加和观测到的最紧密的这类双星的轨道衰变开辟了一个新的可能性，研究WD内部通过潮汐对其轨道演化的影响
2013-06-04 astro-ph.SR
Energy Dissipation through Quasi-Static Tides in White Dwarf Binaries
本文研究了准静态潮汐极限情况下白矮星双星的潮汐相互作用。该公式适用于任意轨道偏心率，因此也适用于银盘中的白矮星双星和球状星团。在准静态极限下，引力位的总扰动相对于伴星的位置表现出相移，其大小主要取决于对流阻尼的能量耗散效率。我们确定了轨道频率在LISA引力波频带内、伴星质量在0.3 ~ 10^5太阳质量范围内的0.3太阳质量氦白矮星双星的轨道根数和白矮星自转角速度的长期演化率。由此产生的轨道半长轴的潮汐演化时间尺度比哈勃时间更长，因此在LISA波段的白矮星双星的引力波模板的构建中不需要考虑准静态潮汐的对流阻尼。另一方面，白矮星的自旋上升可以发生在小于1000万年的时间尺度上，前提是白矮星最初的旋转频率远小于轨道频率。对于半分离的白矮星双星，自旋上升可以在小于100万年的时间尺度上发生。尽管如此，由于引力辐射的作用，时间尺度仍然比轨道螺旋时间尺度长，因此这些双星的双旋度增加。因此，潮汐强迫最终发生在强迫频率超出准静态潮汐近似。对于最短周期的双星，能量耗散，因此预计将发生通过动态潮汐和共振激发g模式。
2009-04-13 astro-ph.SR gr-qc
Temperature and Distance Dependence of Tidal Circularization in Close Binaries: A Catalog of Eclipsing Binaries in the Southern Hemisphere Observed by the TESS Satellite
潮汐力对于了解近距离双星和紧凑的系外行星系统如何形成和演化非常重要。然而，潮汐很难建模，潮汐的强度存在很大的不确定性。在这里，我们调查潮汐循环在密切的二进制使用大量的样本，以及特点的日食系统。我们在南半球的TESS测光中搜索食双星。我们得到最适合的轨道和恒星参数，共同建模光变曲线和光谱能量分布。为了确定食双星的偏心率分布在很宽的恒星温度（$3\,000-50\,000\,$ K）和轨道间距$a/R_1$（$2-300$）的范围内，我们结合我们新获得的TESS样本从地面和开普勒任务观察到的食双星。我们发现了一个明确的恒星温度和轨道分离的依赖关系的偏心近双星。我们比较我们的观测与预测的平衡和动态潮汐。我们发现，虽然凉爽的二进制同意与预测的平衡潮汐，一个大部分的二进制温度之间的$6\,250\,$ K和$10\,000\,$ K和轨道之间的分离$a/R_1 \sim 4$和$10$被发现在圆形轨道上的动态潮汐的预测相反。这表明，一些辐射信封双星可能是潮汐循环显着更有效地比通常假设的。我们的研究结果对轨道圆化也有重要的影响，在热的恒星的背景下，潮汐已被调用来解释所观察到的热和冷的宿主恒星之间的自旋轨道对齐的差异。
2021-03-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Measuring tides and binary parameters from gravitational wave data and eclipsing timings of detached white dwarf binaries
本文从探测白矮星潮汐效应的角度讨论了最致密的分离白矮星（WD）双星SDSS J065133.33+284423.3的发现。该系统也是天基引力波探测器、改进型激光干涉仪空间天线（eLISA）的验证源，后者将观测具有$P_{orb}\lesssim 5$小时的短周期致密银河双星。我们解决的前景做潮汐研究使用eLISA二进制显示的轨道衰变率和衰变率的分数不确定性，$\dot{f}, \ddot{f}$预期从GW和EM数据的一些高$f$二进制。我们发现，$\dot{f}$和$\ddot{f}$可以测量使用GW数据，只有在高频率观测到的最大规模的WD二进制文件。通过对$\sim 10$年日食的计时，我们发现J 0651年的$\dot{f}$可以被$\sim 0.1% $所知。我们发现，仅从GW数据，测量潮汐的影响，在二进制是（几乎）不可能的。我们还调查了改进的知识的二进制参数结合GW振幅和倾角与EM数据有和没有$\dot{f}$。在我们以前的工作中，我们发现，距离上的EM数据约束2- $σ$的啁啾质量的不确定性$15-25%$，而添加$\dot{f}$减少到$0.11%$。$\dot{f}$上的EM数据也限制了2- $σ$与$35%-19%$之间距离的不确定性。关于主质量的EM数据将次质量$m_2$限制为$\sim40%$的2倍，而添加$\dot{f}$将其减少为$25%$。最后使用单线光谱…
2014-06-13 astro-ph.SR
Observations of tides and circularization in red-giant binaries from Kepler photometry
双星是复杂的恒星相互作用的场所。虽然所有的双星在原则上都朝着圆化的状态收敛，但即使在高级恒星相位中也发现了许多偏心系统。在这项工作中，我们讨论的样本的双星与红巨星的组成部分，发现从美国宇航局开普勒太空任务的观测。我们首先讨论潮汐相互作用的影响和特点是可检测的测光，光谱和地震分析。第二步，将开普勒观测到的双星系统样本与Verbunt & Phinney（1995，以下简称VP 95）研究得很好的样本进行比较。我们发现，这种研究的循环系统托管发展中的红巨星与深对流信封也很好地适用于开普勒恒星样本中的红巨星双星。
2019-02-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Importance of Tides for Periastron Precession in Eccentric Neutron Star - White Dwarf Binaries
偏心的中子星-白矮星（NS-WD）双星虽然没有两颗白矮星双星那么多，但对于下一代对低频波敏感的天基探测器来说，它们是重要的引力波源。在这里，我们调查在这些来源作为结果的广义相对论，潮汐和旋转效应的近星点岁差，这种岁差预计将检测到至少一些检测到的这种类型的双星。目前，在银河系中已知两个偏心的NS-WD双星，PSR J1141-6545和PSR B2303+46，这两个双星的轨道都太宽，以至于在目前的状态下与GW观测无关。然而，人口综合研究预测存在着一个重要的银河系人口这样的系统。虽然小，在大多数这些系统中，我们发现，潮汐引起的近星点岁差变得重要时，潮汐贡献超过3%的总岁差率。对于这些系统，占潮汐时，分析近星点岁差率测量可以提高估计的WD组件质量推断，在某些情况下，将防止我们错误分类的对象。然而，这样的系统是罕见的，由于快速的轨道衰变。为了帮助列入潮汐效应时，使用近星点岁差作为质量测量工具，我们推导出一个函数，WD半径和近星点岁差常数WD质量。
2014-09-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
Dynamical Tides in Eccentric Binaries and Tidally-Excited Stellar Pulsations in KEPLER KOI-54
KEPLER卫星最近对主序星KOI-54中潮汐激发的恒星振荡的观测为研究偏心双星系统中的动力学潮汐提供了一个独特的机会。我们发展了旋转双星振荡模式潮汐激发的一般理论，并将我们的理论应用于KOI-54中潮汐激发的重力模式（g-模式）。观测到的最强振荡，发生在轨道频率的90和91倍，可能是由于锁定在轨道共振的m=2模式（相对于恒星自旋轴）。剩余的通量振荡的频率是轨道频率的整数倍，可能是由于近共振m=0 g模式;这样的轴对称模式产生更大的通量变化相比，m=2模式，假设恒星的自旋倾角是可比的轨道倾角。我们研究了在动力学潮汐作用下恒星自旋和轨道的共振锁模过程以及恒星的内禀自旋降速。我们表明，KOI-54可以自然地演变成一种状态，其中至少有一个m=2模式被锁定在与轨道频率共振。我们的分析提供了一个解释的事实，只有振荡的频率小于90-100倍的轨道频率被观察到。我们还从已发表的KEPLER结果中发现了KOI-54系统中发生三模非线性耦合的证据。我们认为，这种非线性模式耦合可以解释所观察到的振荡，不是谐波的轨道频率。
2011-12-02 astro-ph.SR
Inferring the Presence of Tides in Detached White Dwarf Binaries
潮汐相互作用可以发挥重要作用，因为紧凑的白矮星（WD）双星是由引力波（GW）驱动在一起。这将改变未来天基GW探测器测量的应变演变，并影响合并的潜在结果。调查现在和不久的将来将产生一个前所未有的人口分离WD二进制约束潮汐相互作用。出于这一动机，我总结了一个二进制之间的偏差，只有GW排放的影响下，也经历了一定程度的潮汐锁定的二进制演变。我目前的轨道周期和制动指数的第一和第二导数的解析关系。这些量的测量将允许潮汐相互作用的推断，即使当组件WD的质量没有得到很好的约束。最后，我讨论潮汐加热和它如何提供免费的信息。
2019-09-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
Fossil field decay due to nonlinear tides in massive binaries
表面磁场已经在5%到10%的孤立的大质量恒星中被检测到，它们承载着外部辐射包层。它们通常被认为有化石起源，来自恒星形成阶段。然而，在短周期双星中，磁性大质量恒星是罕见的，正如BinaMIcS（Binarity and Magnetic Interaction in various classes of Stars）合作报告的那样。分子云中不同的物理条件产生了孤立的恒星和双星，这是经常被引用的。此外，我们提出，观测到的低磁场入射近双星可能是由于非线性潮汐。实际上，密近双星很可能倾向于潮汐不稳定，一种通过非线性效应在平衡潮汐流上增长的流体不稳定。然而，分层效应迄今在很大程度上被忽视。本文从理论和数值两方面研究了磁场作用下快速旋转、稳定分层流体中的潮汐不稳定性。我们使用短波长的稳定性方法，提出了一个全面的（本地）理论的潮汐不稳定性的线性发病，讨论阻尼效应。然后，我们提出了一个混合长度理论的混合所产生的潮汐不稳定的非线性制度。我们成功地评估了我们的理论预测对概念验证，直接数值模拟。最后，我们比较我们的预测与短周期，双线光谱双星系统的观察。使用新的分析结果，交叉验证的稳定性方程的直接集成，我们表明，潮汐不稳定性可以产生的非线性耦合的惯性重力波与平衡潮汐流在短周期大规模的二进制文件，甚至对焦耳扩散。在非线性区域，饱和潮流引起的湍流磁扩散可以耗散古磁场。我们预测，动荡的焦耳扩散的化石领域将发生在…
2019-09-12 astro-ph.SR physics.flu-dyn
Orbital evolution of LIGO/Virgo binaries in stellar clusters driven by cluster tides, stellar encounters and general relativity
针对LIGO/Virgo引力波双星起源，提出同时考虑星团潮汐、恒星交会与广义相对论的数值框架BESC，追踪双星内外轨道演化并展示不同物理过程的相对贡献。
2023-10-23 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Effects of neutron-star dynamic tides on gravitational waveforms within the effective-one-body approach
从合并产生的引力波中提取关于超致密核物质的独特信息，中子星双星需要可靠的信号理论模型。我们开发了一种新的有效的一体波形模型，其中包括，第一次，动态（而不是只有绝热）的中子星潮汐，以及合并信号的中子星-黑洞双星。我们证明了动态潮汐的重要性，通过比较我们的模型对新的数值相对论模拟nonspinning中子星-黑洞双星跨越超过24个引力波周期，和其他现有的数值模拟双中子星系统。此外，我们推导出一个有效的描述，明确的依赖于两个关键参数：潮汐变形和基本振荡频率的物质效应。
2016-05-09 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Dynamical tides in binaries: Inconsistencies in the implementation of Zahn's prescription
本研究指出双星演化代码中带辐射阻尼的动力学潮汐实现与Zahn原始理论不一致，推导了圆轨道同步演化新解析解并提出偏心轨道现成方程，对比发现错误公式会导致潮汐力矩强度估算偏差。
2023-12-13 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
Tides in Massive Binaries: Numerical Solutions and Semi-Analytical Comparisons
National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台）；Northwestern University（西北大学）；NSF-Simons AI Institute for the Sky (SkAI)（NSF-西蒙斯天空人工智能研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Beijing Normal University（北京师范大学）；New Cornerstone Science Laboratory, National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台新基石科学实验室）；University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）；Institute of Astrophysics, FORTH（希腊研究与技术基金会天体物理研究所）
研究比较了双星系统中潮汐效应的数值解与半解析方法，发现数值方法更准确，适用于轨道衰减预测。
2025-12-15 astro-ph.SR
On a new formulation for energy transfer between convection and fast tides with application to giant planets and solar type stars
所有关于潮汐与对流相互作用的研究都假设大尺度潮汐可以描述为平均剪切流，它被小尺度脉动对流涡旋所阻尼。对流雷诺应力的计算采用混合长度理论，占一个急剧的抑制耗散时，周转时间尺度大于潮汐周期。这产生了几个数量级的潮汐耗散率太小，无法解释晚型双星的循环周期或巨行星的潮汐耗散因子。在这里，我们认为，上述描述是不一致的，因为波动和平均流量应根据时间尺度，而不是在空间尺度上，他们的变化。因此，标准的图像应该颠倒过来，波动是潮汐振荡和最大的对流涡旋提供的平均切变流。我们假设能量是局部转移的潮汐对流。使用这个假设，我们得到的值的潮汐$Q$因素的木星和土星和PMS双星的圆化周期与观测结果吻合得很好。然而，用平衡潮汐近似得到的时间尺度仍然是晚型双星的40倍大，无法解释其圆化周期。对于这些系统，速跃层或对流带底部的切变可能是潮汐耗散的主要原因。
2021-01-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Resonance locking and tidal evolution in rotating γ-Doradus binaries
STAR Institute, University of Liège（列日大学STAR研究所）；Astronomical Institute, Faculty of Physics and Astronomy, University of Wrocław（弗罗茨瓦夫大学物理与天文学学院天文研究所）
研究双星系统中共振锁定对轨道演化的影响，揭示其在恒星自转和轨道演化中的长期角动量交换作用。
2025-11-26 astro-ph.SR
Impact of tides on non-coplanar orbits of progenitors of high-mass X-ray binaries
大质量双星演化的一个重要阶段是系统中致密天体的形成。据认为，在某些情况下，新诞生的物体受到动量反冲，改变了双星的轨道参数，如偏心率和轨道周期，甚至在其组成部分之间获得异步轨道。在这种情况下，潮汐在这些双星的演化中起着核心作用。在这项工作中，我们的目标是研究如何形成一个紧凑的对象时，非简并的同伴的恒星自旋的轨道角动量不对齐的大质量的二进制的轨道参数的变化。我们使用MESA，我们修改了它，以便能够在紧凑物体形成之前和之后演化出轨道平面之间具有不同倾角值的双星。这些修改的MESA代码解决的方程扩展到非固体旋转的情况下。我们发现，具有不同的初始倾角的影响主要存在于演化到一个平衡态，是独立的倾角。如果双星的距离足够小，以至于当恒星在其核心燃烧氢时发生相互作用，那么在质量转移阶段开始之前就达到了这种状态，而对于更宽的双星来说，并不是所有表征平衡的条件都满足。这些发现表明，在一个新诞生的致密天体被踢后，在潮汐演化方程中包括倾斜角会改变一些参数的演化，如偏心率和恒星的自转周期，这取决于倾斜角的大小。此外，这些结果可以用来匹配观测到的X射线双星的性质，估计的动量踢的强度。
2022-12-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
Dynamical Tides in Highly Eccentric Binaries: Chaos, Dissipation and Quasi-Steady State
高偏心率双星系统出现在许多天体物理学背景下，从稠密星团的潮汐捕获，大质量黑洞破坏恒星的前兆，到巨行星的高偏心率迁移。在高偏心双星系统中，当近心通过时，一个天体的潮汐位能激发另一个天体的振荡模，导致振荡模与双星轨道之间的能量交换。这些模式在多个通道表现出三种行为之一：低振幅振荡，大振幅振荡对应于轨道频率和模式频率之间的共振，和混沌增长。我们研究这些现象与迭代映射，充分探索模式的演变如何依赖于近心距离和其他参数。此外，我们表明，模式能量的耗散结果在准稳态，逐渐轨道衰减打断共振，即使在系统中的模式振幅最初会增长随机。一个新捕获的恒星周围的黑洞可以经历显着的轨道衰减和加热，由于模振幅和耗散的混沌增长。一颗被推入高偏心率轨道的巨大行星可能会经历类似的效应，成为热或温暖的木星。
2018-02-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
An instability due to the nonlinear coupling of p-modes to g-modes: Implications for coalescing neutron star binaries
在恒星内部传播的弱非线性流体波可能对三波相互作用不稳定。共振参数不稳定性是一种众所周知的三波相互作用形式，其中频率为$ω_a$的一次波激发频率为$ω_b+ω_c \simeq ω_a$的一对二次波。在这里我们考虑一种非共振形式的三波相互作用，其中一个低频初级波激发一个高频p模和一个低频g模，使得$ω_b+ω_c >>ω_a$。我们表明，p-模式可以耦合到一个g-模式的径向波长相似，这种类型的相互作用是不稳定的，即使主波振幅很小。作为应用，我们分析了聚并中子星双星p-g模耦合的潮汐稳定性。我们发现在引力波频率f_{gw} > 20 Hz时，平衡潮和动力潮都是p-g不稳定的，并且在很短的时间尺度（远小于轨道衰变时间）内驱动p-g对达到显著的能量。相反，与潮汐的共振参数耦合是稳定的，或者以小得多的速率驱动模式。我们没有解决饱和的不稳定性，因此不能准确地说，它如何影响中子星双星。然而，我们表明，即使是一个单一的子模饱和附近的波破碎振幅，平衡潮汐的p-g不稳定性：（i）诱导显着的轨道相位误差（$Δϕ$ > 1弧度），主要积累在低频率（f_{gw} < 50 Hz）和（ii）加热中子星核心T~10^{10} K。由于存在>100个不稳定子体，因此$Δϕ$和T可能比这些值大得多。因此，潮汐可能会显着影响引力波信号和电磁辐射的中子星双星在更大的轨道间隔比以前认为的。
2015-09-25 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Tidal dissipation due to inertial waves can explain the circularization periods of solar-type binaries
潮汐耗散是使太阳型近距离双星的轨道圆化和自旋同步的原因，但其机制尚未完全了解。以前的工作表明，理论预测的潮汐耗散率的显着增强需要解释观察到的圆化周期（$P_\mathrm{circ}$）在各种恒星星族，和他们的演化与年龄。这部分是基于一种普遍的信念，即太阳型恒星中潮汐耗散的主要机制是对流包络中作用于平衡潮汐的湍流粘性。本文研究了自转太阳型恒星演化过程中对流区和辐射区的潮汐耗散。我们研究平衡潮汐耗散，将一个依赖于频率的有效粘度的动机，最新的流体动力学模拟，和惯性波（动力潮汐）耗散，采用频率平均的形式主义，占现实结构的明星。我们证明，所观察到的二元循环周期可以解释的惯性波（动力潮）耗散对流信封。这种机制在主序列前阶段特别有效，但如果自旋接近同步，它也会在主序列上运行。预测的$P_\mathrm{circ}$，由于这种机制的增加与主序年龄符合的意见。我们还表明，平衡潮汐和内部重力波耗散不太可能解释所观察到的$P_\mathrm{circ}$，即使在主序前，根据我们目前对这些机制的最佳理解。最后，我们主张更现实的动力学研究的恒星星族，采用潮汐耗散由于惯性波。
2022-03-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Eccentricity dynamics of wide binaries -- I. The effect of Galactic tides
本文解析证明并数值验证了银河系潮汐无法使宽双星从各向同性非超热分布演化为超热偏心率分布，并给出其幂律指数演化规律及时间尺度，为宽双星形成通道提供约束。
2023-07-27 astro-ph.GA astro-ph.SR
Inverse Tides in Pulsating Binary Stars
在近距离双星中，脉动的潮汐激发通常会耗散能量，导致系统朝着具有对齐和同步恒星自旋的圆形轨道演化。然而，对于具有自激脉动的恒星，我们证明了具有不稳定脉动模式的潮汐相互作用可以在相反的方向上传递能量，迫使恒星的自旋远离同步性，并可能泵送偏心率和自旋轨道失准角。这种“逆”潮汐过程只发生在潮汐强迫模式振幅与模式的饱和振幅相当时，因此最有可能发生在轨道周期为几天的主序重力模式振荡器中。我们研究了逆潮汐作用的长期演化，发现恒星的自转速率可能会被驱动到一个非常大或非常小的值，同时保持一个大的自旋轨道失准角。最近几次对近距离双星中脉动恒星的星震分析揭示了极慢的核心旋转周期，我们将其归因于逆潮汐的作用。
2020-11-12 astro-ph.SR
Dynamical tide modified Roche limit in eccentric, asynchronous binaries
Montana State University（蒙大拿州立大学）；University of Virginia（弗吉尼亚大学）；University of Texas at Arlington（德克萨斯大学阿灵顿分校）
研究在非圆形、非同步双星中修正罗奇极限，考虑非线性流体动力学效应及潮汐作用对天体稳定性的影响。
2026-01-21 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
Rotational mixing in massive binaries: detached short-period systems
旋转单星的模型可以成功地解释各种各样的观测到的恒星现象，如表面增强的N和He。然而，最近的观测对旋转混合是表面增强的主要过程的观点提出了质疑，强调需要一个强有力的和结论性的测试。我们研究了短周期双星中大质量主序星旋转混合的后果。在这些系统中，潮汐使恒星快速旋转。我们使用一个国家的最先进的恒星演化代码，包括旋转混合，潮汐和磁场的影响。我们讨论了大质量密近双星（M1~20太阳质量）的表面丰度，并建议使用这样的系统来测试旋转混合的概念。由于这些短周期双星经常出现食，因此可以高精度地确定它们的参数，从而可以与双星演化模型进行直接比较。在更大质量的封闭系统（M1~50太阳质量，Porb<~2天）中，我们发现氦在整个包层中有效地混合。这颗恒星在主序星阶段保持蓝色和紧凑。它停留在洛希叶内，逐渐变成氦星。它是质量较小的恒星，旋转混合的效果不太明显，它首先充满了它的洛希瓣。我们建议，这种演变路径提供了一个替代渠道形成紧密的沃尔夫-拉叶双星与主序星同伴，并可能解释大规模的黑洞二进制文件，如有趣的系统M33 X-7。
2009-02-10 astro-ph.SR
Chaotic dynamics of wide triples induced by galactic tides: a novel channel for producing compact binaries, mergers, and collisions
最近的调查表明，宽（$>10^4$ AU）的二进制和三元组是丰富的领域。我们研究的长期演变的广泛层次的三重系统和银河潮汐（GT）领域所发挥的作用。我们发现，当长期冯Ziepel-Lidov-Kozai和GT振荡的时间尺度是可比的，三重演化变得混乱，导致极端的偏心率。因此，内部双星的近心点接近导致了强相互作用、合并和碰撞。我们使用一种新的长期演化代码来量化的关键参数，并进行了低，中等质量的宽轨道三元组的人口合成研究。我们发现，在低质量宽三重星系的$\sim9\%$中，内部的主序双星在$10\ \rm Gyr$内发生碰撞或潮汐螺旋，直接碰撞的可能性是$6$的$6$倍。对于中等质量样本，系统的$\sim7.6\%$以大致相等的概率合并或螺旋上升。我们讨论了不同的恒星合并/inspiral结果的相对分数作为其演化阶段的函数（主序列，MS;红巨星，RG;或白矮星，WD），其瞬态电磁签名和合并/inspiral的最终产品。特别是，导致Ia型超新星的WD-WD直接碰撞的速率与其他动力学通道相当，并且最多占观测速率的$0.1\%$。RG inspirals提供了一个新的渠道，形成偏心的共同包络演化双星。由于GT的催化合并/碰撞的三倍可以解释一个显着的分数，甚至绝大多数，蓝离散在现场，产生的前身为激变变量，并引起合并/碰撞的双RG二进制文件。
2022-03-11 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
The Equilibrium Tide: An Updated Prescription for Population Synthesis Codes
我们提出了一个更新的处方平衡潮适合人口合成代码。建立了一维演化模型网格，并计算了每个详细模型的粘性时间尺度。一个金属依赖的幂律关系拟合的对流核心和对流信封的模式。该处方被应用到人口合成代码BSE中，并预测合并总数减少16.5%，其中涉及主序星的合并最受影响。新的处方还将整体超新星发生率降低了3.6%，个别通道受到不同的影响。单个简并Ia超新星的出现减少了12.8%。两颗碳氧白矮星合并形成Ia超新星的几率要低16%。在我们的处方中，近距离双星中的次同步旋转恒星的数量大幅增加，在共同包络演化开始时的非圆化系统的数量也是如此。
2022-06-23 astro-ph.SR
Close Encounters of Wide Binaries Induced by the Galactic Tide: Implications for Stellar Mergers and Gravitational-Wave Sources
本文研究银河系潮汐和路过恒星扰动如何使宽双星偏心率发生极端振荡，导致成员近距离交会，从而显著贡献恒星碰撞和双黑洞并合率，为亮红新星和引力波事件提供解释。
2024-05-05 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Nonlinear Tides in Close Binary Systems
本文研究了密近双星系统中潮汐的激发和阻尼，考虑了线性潮汐理论的首阶非线性修正。这些非线性修正包括两个不同的效果：三模非线性相互作用和非线性激发模式的时变引力势的同伴。本文给出了非线性潮汐的研究方法，并对线性潮流的非线性稳定性进行了研究。虽然形式主义是适用于包含恒星，行星，或紧凑的对象，我们专注于太阳型恒星与恒星或行星的同伴。我们的主要成果包括：（1）常用于双星演化研究的线性潮汐解在其所应用的参数空间的大部分上是不稳定的。更具体地说，共振激发的重力波在轨道周期P = 1-10天时对于质量M' > 10-100 M_Earth的伴星参数共振是不稳定的。然而，除了P < 2-5天的太阳双星外，近静力平衡潮汐在参数上是稳定的。(2)对于比木星质量大几倍的伴星，动力潮汐会使波增长得如此之快，以至于它们必须被视为行波而不是驻波。(3)我们发现了一种新的参数不稳定性形式，其中单个母波激发了大量的子波（N = 10^3[P / 10天]），并将它们作为一个单一的相干单元驱动，其增长率比标准的三波参数不稳定性快N倍。(4)独立的参数不稳定性，潮汐激发了广泛的恒星的P-模式和G-模式的非线性非均匀强迫，这种耦合似乎特别有效的排水能量的动力潮汐，可能是更重要的比波破碎或参数共振在确定非线性耗散的动力潮汐。
2012-05-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Properties of six short-period massive binaries: a study of the effects of binarity on surface chemical abundances
大质量恒星的一个重要部分是在多个系统中发现的。双星性对恒星演化的影响没有得到很好的限制。特别是，潮汐和质量转移对表面化学丰度的作用在观测上不受约束。本研究的目的是探讨双星对恒星性质和大质量双星表面丰度的影响。我们进行光谱分析的六个银河系大质量双星。从光谱解缠方法获得的各个组件的光谱，并随后通过大气模型进行分析。测定了恒星参数和CNO表面丰度。大多数系统都是由主序星组成的。三个系统脱离，两个系统处于联系状态，第六个系统没有信息。在所研究的12颗恒星中，有11颗的表面丰度只受到恒星演化和混合的轻微影响。在不确定性的范围内，它们与单颗恒星没有什么不同。XZ~Cep的次生矿物化学成分强烈富集。考虑到以前确定的表面丰度在大规模的二元系统表明，潮汐对化学混合的影响是有限的，而质量转移和去除外层的质量供体导致的外观化学处理的材料在表面上，虽然这是不系统的。我们的六个系统的组成部分的演化质量平均比动力学质量高16.5%。一些系统似乎已经达到同步，而另一些系统可能仍处于过渡阶段。
2017-09-04 astro-ph.SR
Testing tidal theory using Gaia binaries: the red giant branch
本文通过盖亚DR3约3万个红巨星双星样本检验潮汐圆化理论，发现观测到的圆化范围超出理论预测约两倍，并揭示潮汐可加速巨星自转及偏心率下发生质量转移的现象。
2025-05-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
Dynamical Tides in Compact White Dwarf Binaries: Helium Core White Dwarfs, Tidal Heating, and Observational Signatures
在致密的白矮星（WD）双星系统中，潮汐耗散对WD在质量转移或合并之前的物理条件（如表面温度和自转速率）有重要影响。在这些系统中，占主导地位的潮汐效应涉及重力波的激发和它们在恒星外壳中的耗散。计算了低质量（0.3 M_ \odot）氦核（He）WDs中潮汐激发的重力波振幅随潮汐强迫频率ω的变化。与前一篇论文中研究的碳氧（CO）WDs一样，我们发现无量纲潮汐力矩F（ω）（与有效潮汐品质因数成反比）对ω有不稳定的依赖关系。平均而言，F（ω）的尺度近似为ω^6，He WD的F（ω）比CO WD的F（ω）小几个数量级。我们发现，潮汐扭矩可以开始同步WD旋转时，轨道周期小于约一个小时，虽然几乎恒定的旋转保持即使在小周期。我们研究潮汐激发的重力波在临界层经历非线性断裂或共振吸收，使我们能够估计WD包络中潮汐加热的位置和大小。然后，我们将潮汐加热的MESA恒星演化代码，计算的物理条件的WD作为轨道周期的函数为不同的WD模型。我们发现，潮汐加热作出了显着的贡献，WD光度短周期（~10分钟）的系统，如SDSS J 0651 +2844。我们还发现，对于包含氢包层的WD，潮汐加热可以触发失控的氢壳燃烧，导致质量传递开始之前的新星事件。
2012-12-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
Disc-binary interactions in depleted post-AGB binaries
双星后渐近巨星分支（post-AGB）在偏心轨道上的轨道周期在100- 2500天之间。它们被环绕双星的尘埃盘所包围。它们是不受约束的二元相互作用过程的直接结果。它们观测到的轨道特性与模型预测不相符：既没有周期，也没有高离心率。我们的目标是调查，如果一个二进制和它的circumbinary光盘之间的相互作用在后AGB阶段可以导致他们的偏心轨道，同时解释化学异常称为耗尽。在本文中，我们选择了三个双星（EP Lyr，RU Cen，HD 46703），它们具有良好的轨道，光度和化学丰度。我们使用MESA代码来发展后AGB模型，同时包括贫金属气体的吸积。这使我们能够限制恒星的演化，并研究环双星盘对模型轨道特性的影响。我们调查的扭矩产生的气体内的二元腔和Lindblad共振的轨道上的效果，同时也包括潮汐相互作用的平衡潮汐模型。我们发现，我们的模型都不能解释我们的样本中的双星的高轨道偏心率。吸积力矩对双星轨道没有显著影响，而林德布拉德共振可以将偏心率提升到仅$e \approx 0.2$。在更高的偏心率，潮汐相互作用变得太强，所以无法复制的高观测偏心率。然而，即使我们假设潮汐是无效的，我们的模型中的偏心率也不会超过$\approx 0.25$。我们的结论是，要么我们的知识盘双星相互作用仍然是不完整的，或双星必须离开他们的阶段的强相互作用在偏心轨道。
2020-08-18 astro-ph.SR
Tidal Interactions in Post Common-Envelope sdB Binaries
在所有观测到的热亚矮星B（sdB）中，有一半以上是在双星中发现的，其中一半以上是在轨道周期为10 $ \,\rm{d}$或更小的近距离配置中发现的。为了估计这些主要是单线系统中的伴星质量，经常假设周期小于半天的sdB双星存在潮汐锁定。观察到的非同步性的一些密切sdB双星挑战这一假设，因此提供了一个理想的测试平台潮汐理论。通过求解sdB星一维详细恒星模型的二阶微分方程，得到了sdB星的潮汐耗散强度，从而估算了由Zahn动力潮引起的潮汐同步时间尺度.结果表明，在所有观察到的情况下，同步时间尺度长于sdB寿命。此外，我们研究的对流过冲和对流耗散的作用，在SdB星的核心，并没有发现潮汐引起的同步应该发生的理论框架。
2018-08-02 astro-ph.SR
High Tide: A Systematic Search for Ellipsoidal Variables in ASAS-SN
大多数非合并恒星质量的黑洞是通过观测吸积过程的高能辐射而发现的。在这里，我们追求的大，但仍然是大多数未研究的人口的非相互作用的黑洞和中子星通过寻找潮汐引起的椭球变化，他们的恒星同伴。我们从来自超新星全天自动巡天（ASAS-SN）的大约200，000个旋转变量，半规则变量和食双星的样本开始。我们使用$χ^2$比率检验，然后进行目视检查，以确定369个候选人的椭圆形变异。我们还讨论了如何结合观测到的恒星的质量和半径估计的变化幅度计算最小的同伴质量，确定最有前途的候选人高质量的同伴。
2021-05-05 astro-ph.SR
The formation of long-period eccentric binaries with a helium white dwarf
最近发现的长周期偏心双星托管He-WD或sdB星一直挑战双星模型。基于精确测定的恒星和轨道参数的IP Eri，一个K 0 + He-WD系统，我们提出了一个进化的路径，能够解释这个系统的观测特性，特别是，占其高偏心率（0.25）。我们的方案调用了增强风的质量损失的第一红巨星分支（RGB），以避免质量转移的罗氏瓣溢出，潮汐系统循环的轨道。我们探讨了如何演变的轨道参数依赖于初始条件，并表明，偏心率可以保持，甚至增加，如果初始分离是足够大的。K 0巨星的低自旋速度意味着来自（潮汐增强的）RGB风的角动量的吸积应该不是有效的。
2014-05-05 astro-ph.SR
Tides and Tidal Engulfment in Post-Main Sequence Binaries: Period Gaps for Planets and Brown Dwarfs Around White Dwarfs
一个接近的低质量伴星的存在被认为在形成后渐近巨分支和行星状星云外流中扮演了重要的，也许是必要的角色。在主序星后的演化过程中，主星的径向膨胀，伴随着强烈的恒星风，可以通过潮汐耗散和质量损失显著改变双星轨道。为了研究这一点，我们耦合恒星演化模型（从零年龄的主序列通过结束后的主序列）的潮汐演化代码。双星的命运取决于主星和伴星的初始质量、初始轨道（假设为圆形）和赖默斯质量损失参数。对于这些参数的范围内，我们确定轨道是否扩大由于质量损失或衰减由于潮汐力矩。当一个共同的包络（CE）相位包络时，我们根据解开包络所需的能量来估计最终的轨道间隔。这些计算预测了行星和棕矮星伴星到白矮星的周期间隔。间隙的上端是避免CE阶段的最短时间段。低端是同伴在CE阶段存活的最长时间。对于二元系统与1 $M_\odot$祖，我们预测没有周期$\lesssim$ 270天的质量的同伴。一旦被吞没，质量为100亿的伴星就无法在CE阶段存活下来。对于由1个$M_\odot$祖先和质量为木星10倍的伴星组成的双星系统，我们预测周期间隔在$\sim$ 0.1和$\sim$ 380天之间。这些结果与在围绕白矮星WD 0137-349的$\sim$ 0.003天文单位（$\sim$ 0.08天）轨道上探测到的$\sim$ 50 $M_{\rm J}$褐矮星和在围绕白矮星GD 66的$\gtrsim$ 2.7天文单位（$\gtrsi…
2010-08-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Interacting winds in massive binaries
大质量恒星的特征是当两颗这样的恒星被束缚在一个双星系统中时，它们之间会发生高能量的恒星风相互作用。这些相互作用的特征现在在很宽的波长范围内被发现，包括无线电域，光学波段，以及X射线甚至伽马射线。因此，正确理解这些效应对于从光谱和光度观测中获得大质量双星组成部分的基本参数是很重要的。
2014-01-15 astro-ph.SR
Calibration of Equilibrium Tide Theory for Extrasolar Planet Systems
我们提供了一个“有效的理论”的潮汐耗散在太阳系外行星系统的经验校准模型的平衡潮汐。该模型是有效的高阶偏心率和参数化的两个常数的散装耗散-一个耗散在行星和一个耗散在宿主恒星。我们能够一致地描述太阳系外行星系统的周期，偏心率和质量（与土星质量的下限）的分布与这个简单的模型。我们的模型与短周期系外行星系统的生存是一致的，但不与等质量恒星双星的循环周期，这表明后者的系统比系外行星的宿主恒星经历了更高水平的耗散。我们的模型也不符合膨胀的行星半径作为潮汐耗散的结果的解释。演化A星周围短周期行星的缺乏被解释为恒星半径随演化而增加导致的潮汐螺旋增强的结果。
2010-09-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Mergers and Obliquities in Stellar Triples
许多近距离的双星都有一颗遥远的恒星相伴。“偏心Kozai-Lidov”（EKL）机制可以引起剧烈的倾角和偏心率波动，导致三星内部双星的潮汐收紧。我们运行了一个大的蒙特卡罗模拟，包括长期的演变的轨道，广义相对论进动和潮汐，我们确定的半长轴，偏心率，倾角和自旋轨道角分布的最终配置。我们发现，当考虑EKL机制时，形成紧密双星（<~16 d）的效率约为21%，大约4%的模拟系统最终发生合并事件。这些合并事件可能导致蓝离散星的形成。此外，我们还发现内双星的自旋轨道角分布带有系统初始设置的特征，因此观测结果可以用来解开密近双星的出生位形。由此产生的内部和外部的最终轨道的周期分布，和他们的估计分数，表明长期动力学可能是一个重要的通道形成的密近双星的三倍，甚至蓝离散。
2014-09-10 astro-ph.SR
Post-AGB Binaries as Interacting Systems
本文综述了被稳定气体尘埃盘包围的后AGB及后RGB双星中物理相互作用机制的最新研究进展，指出这些系统虽处于洛希瓣内仍存在活跃相互作用，并展望了未来研究方向。
2025-07-03 astro-ph.SR
Tidally-Induced Apsidal Precession in Double White Dwarfs: a new mass measurement tool with LISA
银河系相互作用的双白矮星（DWD）是GW探测器LISA的引力波（GW）源，预计在任务的整个生命周期内将探测到超过10^4个双星。这个人口的一部分，预计是偏心的，在这里，我们调查的潜在约束白矮星（WD）的属性，通过拱点岁差在这些双星。我们分析的潮汐，旋转，和广义相对论的贡献，拱点岁差通过使用详细的他WD模型，在整个冷却阶段的恒星内部的演变。与以前的研究一致的零温度WD，我们发现，在偏心DWDs的拱点进动可以导致一个可检测到的转变时，发出的GW信号与冷（旧）组件被认为是二进制文件。对于热（年轻）WD，该偏移显著增加。我们发现，在热（冷）DWDs的拱点运动是占主导地位的潮汐轨道频率以上~10^{-4}Hz（10^{-3}$Hz）。如果忽略潮汐分量而分析这些辐射源的拱点进动，将导致质量测定的极端偏差，并可能导致我们将WD误认为中子星或黑洞。我们使用详细的WD模型表明，对于较老的，冷WD，有一个独特的关系，联系半径和拱点岁差常数WD群众，因此允许潮汐被用作一种工具来约束源群众。
2011-10-21 astro-ph.SR
Magnetic Fields in Interacting Binaries
Wickramasinghe等人（2014年）和Briggs等人（2015年）提出，在一些单个白矮星（MWD）中观察到的强磁场是由两颗恒星（质量更大的一颗具有简并核心）在共同包络（CE）演化期间合并时由差分旋转驱动的发电机形成的（Ferrario等人，2015年b）。我们合成的人口的二进制调查，如果领域的磁激变变量（MCVs）也可能起源于恒星的相互作用在CE阶段。
2018-01-29 astro-ph.SR
Differential Rotation in Convective Envelopes: Constraints from Eclipsing Binaries
随着时间的推移，潮汐使双星系统中恒星的自转周期与轨道周期同步。然而，如果恒星表现出差速自转，那么只有一部分可以以轨道周期自转，所以表面的自转周期可能与轨道周期不匹配。因此，自转周期和轨道周期之间的差异可以用来推断自转差异的程度。我们使用一个简单的参数化的差分旋转的恒星对流信封在圆形轨道上预测的表面旋转周期和轨道周期之间的差异。比较这个参数化观测到的食双星系统，我们发现，在表面对流区的恒星在短周期的双星有很小的径向差异旋转，与$|r\partial_r \ln Ω| < 0.02$。这甚至适用于更长的轨道周期，虽然很难说哪些系统在长周期内是同步的，并且较大的差分旋转与异步旋转退化。
2019-11-11 astro-ph.SR
Rotation Period Evolution in Low-Mass Binary Stars: The Impact of Tidal Torques and Magnetic Braking
我们研究如何潮汐，恒星演化和磁制动形状的旋转周期（P $_{rot}$）的演变低质量恒星双星的轨道周期（P $_{orb}$）的100天在很宽的范围内潮汐耗散参数使用两种常见的平衡潮汐模型。我们发现，许多与P $_{orb} < 20$ d潮汐锁定的二进制，和大多数与$P_{orb} < 4$ d潮汐锁定到同步旋转的圆轨道。在短P $_{orb}$，潮汐力矩产生一群快速的旋转体，这是单星磁制动模型无法产生的。在许多情况下，我们表明，磁制动和潮汐之间的竞争产生了一个亚同步旋转器的人口，持续为陀螺，即使在短P $_{orb}$二进制，定性再现了Lurie等人在开普勒领域发现的次同步食二进制（EB）。这两个平衡潮汐模型预测，二进制可以潮汐互动出P $_{orb} \approx 80$ d，而恒定相位滞后潮汐模型预测，二进制可以潮汐锁定到P $_{orb} \approx 100$ d。潮汐扭矩经常迫使恒星双星的P $_{rot}$演化偏离单星经历的长期磁制动驱动的自旋下降，揭示了P $_{rot}$不是在所有情况下都是年龄的有效代理，即陀螺年代学可以低估年龄高达$300\%$，除非考虑双星。我们建议，轨道偏心率和P $_{rot}$的准确测定，可以用来区分平衡潮汐模型最好地描述潮汐相互作用的低质量双星。
2019-07-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Modeling Multi-Wavelength Stellar Astrometry. I. SIM Lite Observations of Interacting Binaries
相互作用的联星由一颗充满或非常接近充满其洛希瓣的次级恒星组成，导致吸积到主星上，主星通常是一个紧凑的物体，但并不总是如此。在许多情况下，主星、次星和吸积盘都可能是重要的光度来源。SIM Lite只能测量天体测量目标的光心，因此很难确定这种系统的真实天体测量轨道。我们已经修改了光变曲线代码（Orosz & Hauschildt 2000），使我们能够模拟相互作用的双星的通量加权反射运动，在一个代码中，我们称之为REFLUX。这段代码给了我们足够的灵活性来研究几乎每一个相互作用的二进制文件的配置。我们发现，SIM建兴将能够确定天体测量轨道的所有足够明亮的相互作用的双星的主要或次要的恒星占主导地位的光度。对于有多个组件，包括光谱中的光学带通SIM Lite访问的系统，我们发现它是可能的，以获得绝对质量的两个组件，虽然多波长光度将需要解开多个组件。在所有情况下，SIM Lite至少会产生准确的倾向，并提供有价值的信息，使我们能够开始了解质量转移双星的复杂演化。SIM Lite必须保持多波长能力，以便在多分量系统中对天体测量轨道进行适当的解卷积。
2010-05-21 astro-ph.SR
Tidal Evolution of Eccentric Binaries Driven by Convective Turbulent Viscosity
对流湍流粘性引起的潮汐耗散塑造了各种天体物理双星的演化。例如，这种类型的耗散决定了一个双星系统的轨道圆化率，该双星系统的后主序星正朝着一个共同的包络相演化。粘性耗散也可以影响具有太阳型恒星的双星，或者具有近距离巨行星的恒星。一般来说，对流恒星包层中的有效粘性取决于潮汐强迫频率$ω_{\rm tide}$ ;当$ω_{\rm tide}$大于对流涡旋的周转频率时，粘性减小。以前的工作集中在近圆形轨道的双星。然而，对于偏心轨道，潮汐位有许多强迫频率。在本文中，我们开发了一种计算潮汐耗散的形式主义，捕获的效果与频率相关的湍流粘性，是有效的任意二进制偏心。我们还提出了一种替代的更简单的配方，是适合非常高的偏心率。我们应用我们的形式主义的一个巨大的分支（GB）星模型和太阳型星模型。我们发现，一系列的伪同步旋转速率是可能的恒星模型，和伪同步速率可以从常用的弱潮汐摩擦理论的预测不同的几个因素。我们还发现，潮汐衰减和循环由于湍流粘度可以是几个数量级的速度比预测的弱潮汐摩擦GB星偏心，小近心点轨道，但抑制了几个数量级的太阳型恒星由于粘度降低。
2020-08-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Comments on Barker and Astoul (2021)
当相互作用双星的轨道周期相对于主星的对流时间尺度而言很短时，其潮汐演化是一个长期存在的问题。Terquem（2021）认为，当遵守这种时间排序方案时，从潮汐到对流的能量转移率（记为$D_R$）由与潮汐速度相关的平均雷诺应力和与对流相关的平均切变的乘积给出。在最近的回应中，Barker和Astoul（2021，以下简称BA 21）声称，$D_R$（这种形式）不能促进潮汐耗散。他们的分析是基于Boussinesq和滞弹性模型的研究。在这里，我们表明，BA21错误地识别负责潮汐和对流之间的能量转移的正确术语。因此，他们的滞弹性计算不能证明$D_R$公式作为潮汐和对流之间的能量损失耦合是无效的。BA21也在Boussinesq近似下进行了计算。在这里，他们声称$D_R$再次没有贡献是基于边界条件，不适用于任何从其表面辐射能量的恒星或行星，这是我们考虑的问题中的一个关键耗散过程。
2021-06-29 astro-ph.SR
Constraining Tidal Quality Factor using Spin Period in Eclipsing Binaries
潮汐作用下双星的演化极大地影响了系统的观测特性。随着开普勒和TESS等任务发现大量近距离热木星系统和食双星，了解潮汐对其形成和观测性质的影响程度已变得至关重要。在双星系统中，有效的潮汐耗散可以导致恒星的自旋上升或下降，以及/或自旋-轨道同步，这取决于恒星和轨道之间的角动量交换。我们结合开普勒任务的食双星系统与恒星和轨道参数，在文献中创建一个目录的41食双星适合分析潮汐耗散。经验上，潮汐耗散的效率使用修改的潮汐品质因数（$Q_{\star}^{'}$）参数化。我们发现$Q_{\star}^{'}$上的限制使用所观察到的旋转周期的主星在食双星系统。我们详细计算了潮汐、恒星演化和恒星角动量损失对磁风的综合影响下双星系统的演化，并进行了马尔可夫链蒙特卡罗模拟以解释观测数据中的不确定性。我们的分析表明，$\log_{10}{Q^{'}_{\star}}=7.818\pm0.035$可以重现我们的样本中几乎所有系统中观察到的初级星自旋。
2022-03-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Pulsations in Binary Star Systems
本文综述了空间观测与光谱结合在食双星脉动研究中的进展，指出其可独立测量质量半径、协同星震学约束内部物理与演化，并强调潮汐星震学检验潮汐影响的价值。
2025-09-10 astro-ph.SR
Tracing the Influence of Distant companions on Exoplanetary Systems (TIDES) I. Highly Eccentric and Misaligned Binary Companions to Hot Jupiters
University of California, Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校）；University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）；University of California, Santa Cruz（加州大学圣克鲁兹分校）；Institute for Astronomy, University of Hawai‘i（夏威夷大学天文研究所）；California Institute of Technology（加州理工学院）
本研究通过TIDES巡天项目，对6个热木星宿主系统的恒星伴星轨道进行拟合，发现部分伴星轨道高偏心率且与行星错位，表明伴星可能影响热木星演化。
2026-10-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Chemical evolution of close massive binaries -- tidally-enhanced or tidally-suppressed mixing?
University of Geneva（日内瓦大学）
研究通过分析潮汐作用与旋转混合的相互作用，发现潮汐作用对化学混合的影响取决于角动量传输假设，揭示了不同模型对周期富集趋势的敏感性。
2026-01-20 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Evaluating chemically homogeneous evolution in stellar binaries: Electromagnetic implications -- Ionizing photons, SLSN-I, GRB, Ic-BL
我们调查的发生快速旋转诱导化学均匀演化（CHE）由于强潮汐和质量吸积的双星。为此，我们推广了Packet（1981）中的关系，以计算次级恒星经历吸积诱导的CHE所需的最小角动量（AM）吸积。与传统假设的初始质量（$Z \lesssim 0.004$，$M \gtrsim$ 20 M $_{\odot}$）的5- 10%吸积相反，对于有效的AM吸积，该值可以下降到$\sim$ 2%，而对于某些系统，它可以大得多。我们使用\textsc{bpass}进行了人口研究的影响下，在短周期双星的强潮汐演化的恒星，也占吸积引起的自旋的更新效果。我们发现吸积CHE（潮汐CHE相比）是生产同质恒星的主要手段，即使在10%的AM吸积效率在质量转移。与潮汐CHE不同的是，CH星由于吸积而产生，可以保留更大比例的AM，直到核心坍缩。因此，我们表明，吸积CHE可能是一个重要的形成通道的高能电磁瞬变像GRBs，IC-BL（SLSN-I，IC-BL）下的磁星（磁星）的形式主义和一个单一的CH星可能会导致在各自的形成方案下的瞬态。最后，我们表明，在目前的治疗的CHE，电离光子的发射率由这样的恒星更迅速地降低在较高的金属丰度比以前预测的。
2022-11-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
Very Wide Binary Stars as the Primary Source of Stellar Collisions in the Galaxy
我们提出了数值模拟模拟的轨道演化非常宽的双星，对恒星分离超过1000 AU。由于其他经过的恒星和银河系潮汐的扰动，非常宽的双星的轨道偶尔会变得非常偏心，这迫使伴星之间发生近距离相遇（Kaib et al. 2013）。我们发现，这一过程导致了银河系中平均每1000-7500年发生一次非常宽的双星伴星之间的恒星碰撞。碰撞率的主要不确定性之一是近距离（但不是碰撞）近星点通道期间动态潮汐消散的能量。这种耗散为恒星碰撞提供了动力学障碍，并且可以将非常宽的双星转化为紧密或接触的双星。然而，对于任何合理的潮汐耗散模型，非常宽的双星是一个未实现的，并可能是我们银河系中恒星碰撞的主要来源。这样的碰撞应该发生在整个银河系的薄盘上。在非常宽的双星系统中的恒星碰撞应该会产生一小部分单一的、锂耗尽的、快速旋转的大质量恒星。
2014-01-08 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.HE
