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
Evidence for a luminosity-class dichotomy in the supergiant donors of persistent high-mass X-ray binaries and supergiant fast X-ray transients
INAF-IASF Milano, Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica（意大利国家天体物理研究所米兰空间天体物理学与宇宙物理学研究所）；INAF-OAS, Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio（意大利国家天体物理研究所太空天体物理学与空间科学观测站）
该研究通过构建可靠样本发现，呈现极端暂现X射线辐射的SFXTs仅含Ib/Iab光度级的O/B型超巨星，而经典HMXBs多含Ia型供体，证实恒星光度等级二分或可解释两类HMXBs的X射线行为差异。
2026-09-02 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
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
The Spin Distribution of Fast Spinning Neutron Stars in Low Mass X-Ray Binaries: Evidence for Two Sub-Populations
为了确定低质量X射线双星中吸积中子星的自旋分布是否与当前的吸积力矩模型相一致，我们研究了吸积双星和非吸积双星中快速旋转中子星的当前样本。我们进行了统计分析的自旋分布，并表明，有证据表明，在低质量的X射线双星，一个在相对较低的自旋频率，平均约300 Hz和广泛的传播，和一个峰值人口在较高的频率，平均自旋频率约575 Hz。我们发现，这两个子群体分离的切割点在~540 Hz的频率。我们还表明，射电毫秒双星的自旋频率不遵循对数正态分布，并没有证据表明存在不同的子种群。我们讨论了不同的吸积模型的不确定性，并推测，要么吸积中子星的分界点标志着引力波的开始作为一个有效的机制，以消除角动量或一些中子星在快速子种群不演化成射电毫秒恒星。
2017-05-22 astro-ph.HE
Main parameters of neutron stars from quasi-periodic oscillations in low mass X-ray binaries
研究了Hartle-Thorne时空中低质量X射线双星的千赫准周期振荡。在相对论进动模型的基础上，通过对Z源GX 5-1的数据分析，提取了低质量X射线双星中致密天体的总质量$M$、角动量$J$和四极矩$Q$。针对最近提出的中子星模型，通过对质量-半径关系施加观测和理论约束，计算了该源的半径、角速度等参数。
2016-04-08 astro-ph.HE
On the origin of the hard X-ray tail in neutron-star X-ray binaries
中子星X射线双星在低光度（通常是硬态）时，会像银河系黑洞X射线双星一样，发射出一种致密的、光学厚度大的相对论性射电喷流。当无线电发射是明亮的，没有证据的指数截止硬幂律尾在大多数系统中观察到。我们已经开发了一个喷流模型，解释了许多光谱和时间特性的黑洞双星的状态，喷流存在。我们的目标是调查我们的喷流模型是否可以重现硬尾，与正确的范围内的光子指数和没有一个高能量的截止，在中子星X射线双星。我们进行了蒙特卡罗模拟的康普顿向上散射的软，吸积盘或边界层光子，在喷流和计算出的能量谱，以及硬光子相对于软的傅立叶频率的函数的时间滞后。我们证明，我们的喷流模型解释了所观察到的幂律分布与光子指数在1.8-3的范围内。通过适当的参数选择，康普顿化的截止预期转移到~300 keV以上的能量，产生一个纯幂律，没有任何翻转的证据，与观测结果一致。我们的研究结果加强了这样一种观点，即在X射线双星中流出（喷流）和流入（盘）之间的联系并不取决于致密天体的性质，而是取决于吸积过程。此外，我们还讨论了黑洞和中子星X射线双星中喷流的差异，并预言作为一类的中子星X射线双星，其光谱能量分布的突变频率将低于黑洞双星。
2016-05-06 astro-ph.HE
Natal Kicks and Time Delays in Merging Neutron Star Binaries - Implications for r-process nucleosynthesis in Ultra Faint Dwarfs and in the Milky Way
合并的中子星双星是重r过程核合成的主要候选源。重r-过程物质的数量与物质抛射和合并率一致，遗迹放射性物质的丰度表明，重r-过程物质是在罕见的事件中产生的。对可能的macronovae的观测为这个模型提供了进一步的支持。不过，一些担忧依然存在。一个是在超暗矮星（UFD）星系中观测到重r过程元素。UFD的逃逸速度是如此之小，以至于在中子星诞生时发生的出生撞击可能会将这样的双星从UFD中弹射出来。此外，UFD的旧恒星星族要求r-过程核合成必须在很早的时候发生，而致密双星可能需要几个Gyr才能合并。这最后一个问题也出现在银河系内，在一些低金属丰度的恒星中观察到了重r过程物质。我们在这里表明，由于相当一部分中子星双星的形成与一个非常小的自行，这些将不会被弹出，甚至从UFD。此外，这些双星中有很大一部分在几百万年内合并，在某些情况下，合并时间甚至短于一百万年。这种“快速合并”的人口解释了UFD和银河系中重r过程材料的出现。
2016-09-02 astro-ph.HE
Silicon K-edge Dust Properties of Neutron Star Low-mass X-ray Binaries
中子星低质量X射线双星（LMXB）中视线物质的尘埃性质可以通过X射线观测和实验室实验来探测。我们使用马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）方法对LMXB样本（包括GX 5-1和GX 13+1）的Chandra ACIS-S/HETG档案数据进行谱分析。我们的MCMC为基础的分析提出了限制的Si K-边缘的尘埃属性的外流盘风在这个样本中。对其他LMXB的进一步X射线观测将有助于我们更好地理解中子星双星系统中致密流出流和吸积流的颗粒特征。
2023-03-12 astro-ph.HE
Low-level accretion in neutron-star X-ray binaries
我们在文献中搜索了吸积光度在1 E34和1 E36 ergs/s之间的中子星低质量X射线双星的光谱特性的报道。我们发现，在这个光度范围内，光子指数（通过在0.5-10 keV范围内拟合简单的吸收幂律获得）随着0.5-10 keV X射线光度的降低而增加（即，频谱变软）。这种行为已经报道了个别来源，但在这里，我们证明，很可能大多数（如果不是全部）中子星系统的行为以类似的方式，甚至可能遵循一个普遍的关系。当比较中子星系统和黑洞系统时，很明显，大多数黑洞双星在1 E34 - 1 E35 erg/s的光度下具有明显更硬的光谱。尽管数据点数量有限，但有迹象表明这些光谱差异也延伸到1 E35 - 1 E36 erg/s范围。这一观测到的中子星双星与黑洞双星之间的差异表明，在1 E34 - 1 E35 erg/s的光谱特性（在0.5-10 keV之间）可以用来初步确定未分类的X射线双星中吸积体的性质。我们讨论了我们的结果的背景下，在低光度的吸积流的属性，我们认为，所观察到的光谱差异可能会出现从中子星表面成为主要可见的X射线光谱。我们还认为，热分量和非热分量可能是由低水平吸积到中子星表面的光度低于几倍1 E34 erg/s。
2015-08-24 astro-ph.HE
Interacting compact binaries: modeling mass transfer in eccentric systems
讨论了含有一颗白矮星和一颗中子星的偏心双星（WD-NS双星）的质量传递。我们表明，这样的二进制文件产生的字段二进制以下一系列的质量转移事件，使白矮星形成之前的中子星。我们预测了与观测到的WD-NS双星J1141+6545类似的双星的轨道性质，并表明它们将经历从白矮星到中子星的幕式质量转移。此外，我们描述了油对水，一个两相SPH形式主义，我们已经制定了在这样的二进制模型的传质。
2011-10-19 astro-ph.HE
Constraints on the mass and radius of neutron stars from X-ray observations
本文简要介绍了利用X射线测量中子星质量和半径的方法。中子星的质量和半径可以通过低质量X射线双星的光球半径膨胀爆发、吸积X射线双星的X射线脉冲轮廓模拟、低质量X射线双星的引力红移测量和静止低质量X射线双星的热X射线谱拟合来确定。
2015-12-22 astro-ph.HE
Constraining the mass and moment of inertia of neutron stars from quasi-periodic oscillations in X-ray binaries
中子星是宇宙中已知的致密天体。作为恒星演化的最终产物，它们的内部组成和结构受测量的约束相当差。本文的目的是根据在低质量X射线双星中观测到的kHz准周期振荡的解释，对中子星的质量和转动惯量提出一些限制。我们利用低质量X射线双星（LMXB）的高频准周期观测（HF-QPO）来寻找中子星的平均质量和转动惯量。这是通过应用我们的参数共振模型来区分慢和快的转子。我们适合我们的模型的数据，从10个LMXB HF-QPO已经看到和封闭的吸积中子星的自旋是已知的。为了简化分析，我们假设所有的中子星都具有相同的性质（相同的质量$M_*$和相同的转动惯量$I_*$）。我们发现平均质量为$M_* \approx 2.0-2.2\, M_{\odot}$。相应的平均转动惯量为$I_* \approx 1-3 \times 10^{38}\;{\rm kg\,m^2} \approx 0.5-1.5 \, (10\;\textrm{ km})^2 \, M_\odot$，它分别等于慢旋转体（自旋频率约为300 Hz的中子星）的无量纲自旋参数$\tilde{a} \approx 0.05-0.15$和快旋转体（自旋频率约为600 Hz的中子星）的无量纲自旋参数$\tilde{a} \approx 0.1-0.3$。
2010-09-06 astro-ph.HE
Simulating the X-ray luminosity of Be X-ray binaries: the case for black holes versus neutron stars
已知有超过100颗Be星有中子星伴星，但只有一个这样的系统有一个黑洞。先前的理论研究表明，这不是由于它们的形成，而是由于X射线亮度的差异。也有人提出，Be星的拱星盘的截断取决于致密天体的质量。因此，黑洞双星中的Be星盘较小。由于Be星的圆盘吸积到致密物体上是X射线光度的动力，因此黑洞系统中较小的圆盘导致较低的光度。在本文中，模拟进行了一系列的偏心率和紧凑的物体质量。光盘的大小和密度被证明是依赖于这两个数量。质量捕获和X射线亮度在很大程度上取决于圆盘的大小和密度。当两个系统具有相同的偏心率时，Be/黑洞双星预计比Be/中子星双星暗10倍，当比较具有不同偏心率的系统时，可能暗100倍。
2018-04-16 astro-ph.HE
Magnetic Inclination Evolution of Accreting Neutron Stars in Intermediate/Low-Mass X-ray Binaries
磁倾角$χ$，即中子星（NS）的自旋轴和磁轴之间的夹角，对它的观测特性起着至关重要的作用。然而，很少有系统的研究其长期的演变，特别是在双系统中的吸积NS。应用\citet{2021MNRAS.505.1775B}模型和双星演化程序\mesa{}，同时模拟了中/低X射线双星（I/LMXB）吸积中NS的吸积速率、自旋周期、磁场和磁倾角的演化.结果表明，$χ$的演化不仅依赖于双星系统的初始参数，而且依赖于质量传递历史和脉冲星损失效率。根据计算结果，我们给出了包括超紧X射线双星、毫秒双星和超亮X射线源在内的各种系统的PDMATHAMM的特征分布，并讨论了它们可能的观测意义。
2023-02-22 astro-ph.HE
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
Mass transfer in white dwarf-neutron star binaries
我们进行流体动力学模拟的质量传递的二进制文件，包含一个白矮星和一个中子星（WD-NS二进制文件），并测量特定的角动量的物质损失的二进制盘风。通过将我们的结果在一个长期的演化模型，我们测量这些二进制的质量传递的长期稳定性。我们发现只有质量小于$M_{\rm WD,crit}=0.2\,M_\odot$临界质量的含氦白矮星的双星才能经历稳定的质量转移并演化成超紧凑的$X$射线双星。具有更高质量白矮星的系统经历不稳定的质量转移，这导致白矮星的潮汐破坏。我们的低临界质量相比，标准的喷气式飞机的质量损失模型产生的角动量的机械盘风的发展在高度超爱丁顿质量传递速率的有效去除。我们发现，预期的偏心率为WD-NS二进制文件时，他们接触不影响角动量的损失，只能影响长期的演变，如果他们在较短的时间尺度上变化比传质速率。我们的结果与观测到的超紧凑$X$射线双星和射电双星与白矮星同伴的数量大致一致。观测到的富钙间隙瞬态与不稳定系统与高质量白矮星的合并率是一致的。
2017-02-08 astro-ph.HE
Neutron Stars in X-ray Binaries and their Environments
X射线双星系统中的中子星在X射线中表现出广泛的时间和光谱现象，是一种非常有趣的天体。不仅中子星的参数，如磁场强度和自旋周期在它们的活跃双星阶段演变，中子星还以多种方式影响双星系统及其周围环境。本文讨论中子星的X射线辐射所揭示的中子星与环境相互作用的某些方面。本文讨论了高磁场中子星吸积过程的一些最新进展：吸积流的结构和形成，脉冲轮廓的形状及其随吸积力矩的变化。本文还讨论了最近在吸积盘表面X射线再处理、吸积盘的垂直结构和伴星风等方面的各种研究。中子星中的X射线双星提供了很好的处理方法，可以精确测量轨道参数，从而也可以精确测量在几百万年到几千万年的时间尺度上发生的双星轨道演化。X射线双星的轨道周期演化表明它们是相当复杂的复杂系统。X射线双星的轨道演化也可以通过X射线食的时间来进行，并且在这个方向上已经有了一些令人惊讶的结果，包括两个X射线双星的轨道周期故障以及可能在低质量X射线双星周围探测到最大质量的环双星行星。
2017-09-21 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
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
Measurement Accuracy of Inspiraling Eccentric Neutron Star and Black Hole Binaries Using Gravitational Waves
在最近的一篇论文中，我们确定了偏心，旋进，非自旋，吸气，恒星质量的黑洞-黑洞（BH-BH）二进制的物理参数的测量精度为即将到来的第二代LIGO/VIRGO/KAGRA探测器网络在设计灵敏度使用Fisher矩阵方法。在这里，我们将研究扩展到广泛的双星质量，包括中子星-中子星（NS-NS），NS-BH和BH质量高达$110 \, M_{\odot}$的BH-BH双星。对于光度距离为$D_L$的NS-NS、NS-BH和BH-BH双星，在引力波频率为$10 \, {\rm Hz}$时，偏心率$e_{10 \,\rm Hz}$的测量误差在$(10^{-4}-10^{-3}) \times (D_L/ 100\,\rm Mpc)$范围内，如果$e_{10 \,\rm Hz} \gtrsim 0.1 $。对于事件的质量和距离类似于检测到的10 GW瞬态，我们表明，非零轨道偏心率可能会被检测到，如果$0.081 \lesssim e_{10 \,\rm Hz}$。因此，在设计灵敏度的LIGO/VIRGO/KAGRA探测器网络将有能力区分偏心波形和圆形波形。与圆形吸气星相比，我们发现对于具有BH伴星质量$\lesssim 40 \, M_{\odot}$的NS-NS和NS-BH双星，啁啾质量测量精度可以分别提高到$\sim 20$和$\sim 50-100$的一个因子。偏心源的识别可能会提供有关其天…
2019-01-16 astro-ph.HE
A Population of Ultraluminous X-ray Sources with An Accreting Neutron Star
大多数超亮X射线源（ULX）被认为是X射线双星系统，但以前的观测和理论研究往往倾向于黑洞而不是中子星吸积体。最近从ULX M82 X-2中发现的1.37 s脉动，确定了它作为磁化中子星的性质。在这项工作中，我们模拟的形成历史的中子星ULX在M82或银河系类星系，通过使用两个双人口合成和详细的双演化计算。我们发现，出生率是在$10^{-4}\, \rm yr^{-1}$左右的早期X射线双星在这两种情况下。我们展示了ULX人口在施主质量轨道周期平面的分布。结果表明，与黑洞X射线双星相比，中子星X射线双星对ULX星群的贡献更大，而在M82和类银河系中，高质量和中等质量X射线双星分别占中子星ULX星群的主导地位.
2015-02-13 astro-ph.HE
Reflecting on Accretion in Neutron Star Low-Mass X-ray Binaries
本文是中子星低质量X射线双星反射建模领域的短篇综述，既介绍了获2023年AAS牛顿·莱西·皮尔斯奖的相关研究，也为该子领域新研究者提供了关键参考信息。
2024-01-28 astro-ph.HE
Are there magnetars in high-mass X-ray binaries?
磁星形成一个特殊的中子星群体，具有强磁场和长自旋周期。目前已知的大约30颗磁星和候选磁星可能是孤立的。但是磁星是双星的可能性并没有被排除。在这项工作中，我们在风馈大质量X射线双星中进行了具有不同磁场的中子星的自旋演化，并将自旋周期分布与观测结果进行比较，旨在发现双星中的磁星。我们的模拟表明，一些中子星，具有长的自旋周期或在宽的分离系统，需要强磁场来解释它们的自旋演化。这意味着在高质量X射线双星中可能存在磁星。而且，这可以进一步为一些尚不清楚的天文现象提供理论依据，例如双星系统中磁星周期性快速射电暴的可能起源。
2021-10-20 astro-ph.HE
Detecting Gravitational Self Lensing from Stellar-Mass Binaries Composed of Black Holes or Neutron Stars
我们探讨了一个独特的电磁签名的恒星质量致密物体二进制早在他们被检测到的引力波。我们表明，引力透镜的发光组件的致密物体的二进制，由其他二进制组件，可以检测到在附近的宇宙。这种周期性的透镜特征可以从现在和未来的X射线观测中检测到，识别在LIGO波段合并的双星的祖先，并揭示不合并的人口，从而在其生命的神秘部分提供了致密物体双星人口的示踪剂。我们认为，周期性重复的透镜耀斑可以观察到约100千秒的轨道周期的双星与未来的山猫X射线任务，可能同时在LISA波段的引力波发射。具有较长轨道周期的双星可能更常见，并且可以作为单个透镜耀斑检测到，尽管依赖于可以通过后续耀斑观测进行测试的耀斑模型。没有检测到这样的事件，即使与现有的X射线观测，将有助于限制人口的EM明亮的致密天体二进制文件。
2020-03-10 astro-ph.HE
Constraints on the radio loud/radio quiet dichotomy from the fundamental plane
黑洞活动的基本平面构成了喷流功率、X射线光度和黑洞质量之间的紧密相关性。假设一个Blandford-Znajek型机制，它依赖于黑洞的自旋，有助于不可忽略的喷流生产，在基本平面上的足够小的散射表明，$\mid$ $Δ$ $\mid \sim$ 1的黑洞自旋差异是不典型的活动星系核人口。如果$-$看起来像是无线电响亮和无线电安静的物体都忠实于基本平面，那么无线电响亮/无线电安静二分法分别基于$\sim$ 1/$\sim$ 0的自旋二分法的黑洞吸积模型就很难与观测相一致。我们展示了最近的理论工作的基础上的差异，在吸积流的方向逆行和逆行，容纳一个小的分散在基本平面的对象，确实有不可忽略的差异，黑洞自旋值。我们还表明，最响亮的无线电和最安静的无线电之间的自旋二分法涉及$\mid$ $Δ$一个$\mid \approx$ 0。最后，我们展示了如何产生与基本平面的兼容性的图片，也允许人们解释其他其他令人困惑的观测，包括喷流的质量尺度，1）最近观察到的无线电和X射线之间的反比关系，在更高的爱丁顿比在两个黑洞X射线双星以及活动星系核和2）在X射线双星的X射线硬爆和瞬态爆中观测到的喷流功率和黑洞自旋之间的明显矛盾。
2014-06-11 astro-ph.GA astro-ph.HE
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
Eccentric neutron star disk driven type II outburst pairs in Be/X-ray binaries
Be星X射线双星是一种瞬变系统，它有两种不同的爆发类型。I型爆发发生在每个轨道周期，而II型爆发的周期和持续时间与双星系统的任何周期都无关。II型爆发可能是由高偏心Be星盘向中子星的质量转移引起的。一个充分错位的Be星递减盘经历长期冯齐佩尔-利多夫-科扎伊（ZLK）振荡的偏心率和倾角。观测表明，在某些系统中，II型爆发与第二个光度较低的爆发成对出现。我们使用数值流体动力学模拟，探索动态的高度错位磁盘周围形成的中子星作为一个后果的质量转移从Be星盘。我们发现，中子星磁盘也可能是ZLK不稳定的，偏心率的增长导致增强的吸积率到中子星，持续几个轨道周期，类似于II型爆发。我们认为，在一个II型爆发对，第一次爆发是由偏心Be星盘的质量转移，而第二次和较小的爆发是由偏心中子星盘。我们发现，在一对爆发之间的时间尺度可能是兼容的观测估计。
2021-12-09 astro-ph.HE
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
The effects of Galactic model uncertainties on LISA observations of double neutron stars
利用即将建立的空间引力波天文台LISA观测包含成对中子星的双星，有可能提高我们对中子星物理和双星演化的理解。在这项工作中，我们评估的影响，改变模型的银河系的运动学和恒星形成的历史上的人口预测的双中子星，将被检测到并解决LISA。我们的结论是，这些二进制的空间分布是不敏感的银河系模型的选择，相比，由小样本量引起的随机变化。特别是，对双星星系轨道的耗时计算是不必要的。偏心率和引力波频率的分布，但是，受恒星形成历史的选择。可以用激光干涉仪观测到的偏心率e>0.1的双星，大多数都小于1亿年。我们警告说，LISA观测的不同预测之间的比较需要使用一致的恒星形成历史，银河系的恒星形成历史应该考虑到观察本身的分析。缺乏对银河系模型的强烈依赖意味着LISA对双中子星联星的探测可能会为大质量联星演化提供相对清晰的探测。
2023-02-27 astro-ph.HE
Kilohertz quasi-periodic oscillations in neutron-star X-ray binaries: Flattening of the lag spectrum with increasing luminosity
研究了一组中子星低质量X射线双星（LMXB）的千赫兹准周期振荡（KHz QPO）的能量相关时滞和均方根分数振幅。我们发现，对于较低的kHz QPO的最佳拟合的线性模型的时滞谱和总均方根振幅集成在2至25 keV的能量带的斜率都呈指数下降与光源的亮度。对于较高的kHz QPO的时滞谱的斜率是一致的零，而总均方根振幅随光源的亮度呈指数下降。我们发现，这两个的时滞谱的斜率和总均方根振幅较低的kHz QPO线性相关的斜率为1。最后，我们讨论的机制，可能是负责的kHz QPO的辐射特性，与起源于Comptonising云或日冕，耦合到吸积盘的最里面的区域，靠近中子星的变化。
2021-06-30 astro-ph.HE
Impact of an off-centred dipole on neutron star binaries
中子星是具有强烈磁化的旋转致密天体。因此，它们也会产生巨大的电场，将粒子加速到超相对论能量。最简单的磁拓扑是一个偶极子，通常位于恒星中心。在本文中，我们重新调查的偏心旋转磁偶极子的后果，显示准确磁场几何形状，相关的自旋下光度以及相应的电磁踢和扭矩印记到中子星。用伪谱方法对真空中的麦克斯韦方程组进行了含时数值模拟。我们比较我们的结果，已知的解析表达式可用于最低阶的参数$ε= d/R$，其中$d$是从恒星中心和$R$的中子星半径的偶极子的位移。我们发现我们的数值计算和我们的分析近似之间的良好的协议，即使是偏心偶极子具有较大的位移与一个相当大的分数的半径，即$ε\lesssim 1$。本文给出了双中子星偏心率分布函数的一种解释，强调了高偏心率系统作为传统双星形成的替代方案。
2019-07-31 astro-ph.HE
Spectroscopic modelling of four neutron star low-mass X-ray binaries using CLOUDY
低质量X射线双星（LMXB）具有广泛的X射线性质，可以用来揭示相关吸积盘的许多物理条件。我们用谱合成程序CLOUDY对中子星LMXB GX 13+1、MXB 1659- 298、4U 1323- 62和XB 1916- 053进行了详细的模拟;并对密度、辐射场、金属丰度、风速等物理条件进行了模拟，模拟了Fe、Ca、S、Si、Mg的高电离光谱，Al在软X射线波段的谱线通量比，并将预测值与观测值进行比较。我们还发现，这些谱线的强度和轮廓得到修改的存在下，磁场的吸积盘。利用这一点，我们估计现有的磁场的上限约为几百到几千G的吸积盘的这四个LMXB。
2019-03-13 astro-ph.HE
Anisotropic mass ejection from black hole-neutron star binaries: Diversity of electromagnetic counterparts
黑洞-中子星双星的合并过程中，当中子星在合并前发生破裂时，可以喷射出质量约为0.01-0.1M_sun的物质。喷出物表现出明显的各向异性，并在一个特定的方向与体积速度约0.2c。这与双中子星合并有很大的不同，后者的喷出物几乎是各向同性的。各向异性喷出物带来了黑洞-中子星双星特有的电磁对应体多样性，如视角依赖性、极化和自行。本文还讨论了黑洞的反冲速度、引力波记忆发射和宇宙线加速等问题。
2013-08-23 astro-ph.HE gr-qc
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
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
Merger and Mass Ejection of Neutron-Star Binaries
中子星双星和黑洞-中子星双星的合并是地基引力波探测器最有希望的观测源之一，也是一种高能天体物理现象，在GW 170817事件中观测到的引力波和电磁波就说明了这一点。这些中子星双星的合并也是r-过程核合成最有希望的地点。完全广义相对论（数值相对论）的数值模拟是一种独特的方法，理论预测的合并过程，GWs发射，质量喷射过程，并导致EM发射。本文基于最新的数值相对论模拟结果，总结了我们目前对中子星合并和随后的物质抛射过程的认识。我们强调，数值相对论模拟的预测与GW 170817的光学和红外观测基本一致。
2019-08-06 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
Angular Momentum Loss and Gravitational wave amplitudes for X-ray Binaries with a Neutron Star Component
中子星双星系统和双简并系统是检验现有恒星演化模型和爱因斯坦广义相对论的重要对象。在这项研究中，我们提出的角动量损失机制，通过引力辐射和磁化恒星风的一些选定的系统与一个中子星。我们计算并绘制了它们角动量损失的时间尺度。还估算了含有中子星的双星系统的引力波振幅，并绘制了它们在引力波探测器（LISA）上的探测能力。
2016-03-12 astro-ph.HE astro-ph.SR
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
On the formation of neutron stars via accretion-induced collapse in binaries
我们研究了相互作用双星中氧氖白矮星的坍缩导致中子星形成的演化途径。我们考虑了（1）非动力学质量转移，其中一个ONe WD接近于导致吸积诱导坍缩（AIC）的Ekrasekhar质量;（2）动力学时标合并诱导坍缩（MIC），其中一个ONe WD和另一个WD之间。我们提出了两种不同的治疗常见的信封演变率，延迟时间和祖属性。我们发现，AIC中子星是通过许多不同的通道形成的，最主要的通道取决于所采用的共同包络物理。大多数AIC和MIC中子星在恒星形成后不久就诞生了，尽管有些中子星的延迟时间超过10 Gyr。延迟时间最短的（2500 - 5000万年）AIC中子星有剥离的包层，紧凑，氦燃烧的恒星捐助者，虽然许多提示AIC中子星通过风吸积从渐近巨星分支星形成。延迟时间最长的AIC中子星是球状星团中年轻的毫秒双星，在NS形成时有一颗红巨星或主序星施主，最终将演化为NS +氦WD双星。我们讨论了AIC和MIC双星作为LISA潜在的引力波源。通过AIC产生的中子星经历LMXB阶段，为LISA可以识别的最短轨道周期源提供电磁对应物。双星中相互作用的WDs形成中子星可能是球状星团中LIGO/Virgo引力波源（NS-NS和BH-NS合并）产生的关键机制。
2019-01-09 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
Radiation from Axion star-Neutron star binaries with a tilted rotation axis in the presence of plasma
利用轴子星的$f(r)=\text{sech(r/R)}$剖面研究了轴子星-中子星双星的辐射形式。我们的分析考虑了中子星的同向旋转等离子体。我们发现，如果中子星的自旋倾斜的轴子星-中子星轨道的平面，有显着的增强辐射功率相比，它是垂直的情况下。我们还研究了中子星的同向旋转等离子体是否可以在发射功率中发挥作用，我们发现，即使稀轴子星原则上比致密轴子星辐射更有效，它们也会被中子星的潮汐力拉开
2022-11-05 astro-ph.HE hep-ph
Investigating the stability of mass transfer in neutron star-helium white dwarf binaries
中子星-氦白矮星（NS+He WD）双星是近轨道双星系统演化的重要产物。它们通常被观测为毫秒双星，并可能继续演变为超紧凑X射线双星（UCXB）和连续引力波（GW）源，这些源将被LISA、天琴和太极等星载GW天文台探测到。然而，NS+He WD双星进行质量转移的稳定性没有得到很好的研究，仍在争论中。本文利用详细的恒星演化程序mesa，模拟了WD质量在0.17-0.45 $M_{\odot}$之间的NS+He WD双星的演化。相反，以前的研究的基础上流体力学，我们发现，显然所有NS+He WD二进制进行稳定的传质。我们发现，这样的UCXB的WD质量越大，较大的最大传质速率和较小的最小轨道周期在其演变过程中。最后，我们证明了数值和分析，有一个紧密的WD质量和GW频率UCXB之间的相关性，独立的NS质量。
2022-04-08 astro-ph.HE astro-ph.SR
Early neutron star evolution in high-mass X-ray binaries
标准吸积理论在X射线双星观测中的应用为研究中子星的自旋周期和磁场等性质提供了有价值的信息。然而，大多数研究集中在相对较老的系统，其中中子星是在其后期推进器，吸积器，或接近自旋平衡阶段。在这里，我们使用标准吸积理论的分析模型来说明高质量X射线双星在其生命早期的演变。我们表明，一个年轻的中子星是不太可能是一个吸积，因为喷射器和螺旋桨阶段的持续时间长。我们将该模型应用于最近发现的~4000年前的大质量X射线双星XMMU J 051342.6 -672412，发现该系统的中子星（自旋周期暂定为4.4 s）不可能处于吸积相，并且具有磁场B >（几个）x10^13 G，这与许多更老的大质量X射线双星的磁场相当，并且比自旋平衡推断的（几个）x10 ^11 G高得多。观测到的X射线亮度可能是年轻的冷却磁性中子星的热发射的结果，也可能是螺旋桨阶段发生的少量吸积的结果。
2020-03-13 astro-ph.HE astro-ph.SR
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
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
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
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 Mass Transfer Models with Galactic Neutron Star$-$White Dwarf Binaries as Gravitational Wave Sources
本研究通过双星种群合成方法模拟LISA可探测的银河系含碳氧或氧氖白矮星的中子星-白矮星双星，估计其数量为数十到数百个，指出这类引力波源探测可约束原初双星演化物质转移效率等关键物理参数。
2024-03-08 astro-ph.HE astro-ph.SR
