Non-Thermal Radio Emission from Colliding-Wind Binaries
在碰撞风双星中,冲击会将一部分电子加速到相对论速度。然后这些电子发射无线电波长的同步辐射。我们是否能探测到这种辐射,取决于两种成分的恒星风中自由-自由吸收区的大小。人们认为长周期双星是可以探测到的,而短周期双星则不然。因此,令人惊讶的是,发现天鹅座OB 2 No.8A(P = 21.9 d)确实显示出与轨道相位锁定的变化。为了研究这一点,我们发展了一个相对论电子产生(包括冷却和平流)和同步辐射通过星风的辐射转移的模型。使用这个模型,我们表明Cyg OB 2 No. 8A中的同步加速器发射区域确实延伸到自由-自由吸收区域之外足够远,以产生无线电通量的轨道锁定变化。该模型也可以应用于其他非热辐射源,并将证明在解释未来调查的观测结果,如COBRaS -天鹅座OB 2射电调查中是有用的。
2009-05-26 astro-ph.HE astro-ph.SR
Phase-locked polarization by photospheric reflection in the semidetached eclipsing binary $μ^1$ Sco
本文报道了在明亮的($m_V$ =2.98-3.24)半平行食双星$μ^1$ Sco(HD 151890)中的相位锁定偏振探测。使用两种不同的HIPPI级(高精度旋光仪)旋光仪在多个光度波段观察到这种现象,望远镜尺寸从35厘米到3.9米不等。偏振的峰谷振幅与波长有关,并且很大,绿光中的$\sim$为百万分之700,即使用最小的望远镜也很容易看到。我们用SYNSPEC/VLIDORT偏振辐射转移模型和Wilson-Devinney几何形式主义拟合偏振相位曲线,我们详细描述了。来自两颗恒星的光被另一颗恒星的光球层反射,加上潮汐畸变和日食效应的小得多的贡献,完全解释了偏振振幅。在过去,半独立双星的偏振主要归因于来自星外气体的散射。我们的新解释有助于确定非食系统中此类恒星的质量。
2020-07-10 astro-ph.SR
Dynamical Formation of Close Binaries During the Pre-main-sequence Phase
短轨道周期的太阳型双星($P_{\rm close}$ $\equiv$ 1 - 10天; $a$ $\lesssim$ 0.1天文单位)不能通过分子云或原恒星盘的碎裂直接形成,但它们的组成质量是高度相关的,这表明在主序前(MS前)阶段的相互作用。此外,前MS星的近双星比例与现场的MS对应物一致($F_{\rm close}$ = 2.1%)。因此,我们可以推断,一些迁移机制在早期MS前阶段($τ$ $\lesssim$ 5百万年),重塑原始分离分布。我们测试这一假设的可行性进行人口合成计算占两个形成渠道:Kozai-Lidov(KL)振荡和动力学不稳定性的三重系统。我们的模型包括(1)更现实的初始条件相比,以前的研究,(2)八极水平的长期演变的影响,(3)通过弱摩擦平衡潮汐在小偏心率和通过非径向动力振荡在大偏心率的潮汐能量耗散,和(4)较大的潮汐半径的前MS主要。给定一个15%的三星分数,我们模拟了一个接近的二元分数从KL振荡单独的$F_{\rm close}$ $\approx$ 0.4%后,$τ$ = 5万年,这增加到$F_{\rm close}$ $\approx$ 0.8%的$τ$ = 5 Gyr。动态喷射和不稳定的共面三重星系的破裂产生周期稍长的孤立双星$P$ $\approx$ 10 - 100天。剩下的60%的外第三系密近双星,特别是那些在紧凑的共面配置与log $…
2018-01-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
The quest for companions to post-common envelope binaries: III. A reexamination of HW Virginis
我们报告新的中期日食时间的短周期sdB/dM二进制HW Vir,这与以前的模型预测的时间有很大不同。该模型中两颗行星的轨道被发现是不稳定的。我们提出了一个新的长期稳定的解决方案,它涉及两个同伴绕HW VIr的周期为12.7年和55 +/-15年11月。在与双星共面的轨道上,内伴星是质量为M_3sini_3 = 14 M_Jup的巨行星,外伴星是质量为M_4sini_4 = 30-120 M_Jup的褐矮星或低质量恒星。使用mercury 6代码,我们发现这样一个系统将稳定超过10^7年,尽管有相当大的相互作用。我们的模型仅通过光旅行时间效应来拟合观测到的食时变化,而不调用任何额外的过程,从而为近距离双星食时变化的行星假说提供支持。非开普勒轨道的特征可能在数据中可见。
2012-06-14 astro-ph.SR
The quest for companions to post-common envelope binaries. II. NSVS14256825 and HS0705+6700
我们报告了两个近距离双星NSVS14256825和HS0705+6700的新的日食中期时间,它们包含一个sdB主序星和一个低质量主序星。这两个物体在测量的轨道周期中显示出明显的变化,这可以通过第三个物体的作用来解释。如果这个解释是正确的,NSVS14256825中的第三个天体是一颗质量约为12 M Jup的巨行星。对于HS 0705 +6700,我们提供的证据,加强了日食时间变化的周期性,并减少了该模型所暗示的褐矮星参数的不确定性。如果轨道与双星共面,则其周期为8.4年,质量为31兆焦耳。这项研究是PlanetFinders项目的一部分,该项目是专业天文学家和高中学生团体之间正在进行的合作。
2012-02-27 astro-ph.SR
Radiative transfer on decretion discs of Be binaries
在这项工作中,我们探讨了在Be星的递减盘的二元性的影响,以解释他们的变化。为了这个目的,我们进行了光滑粒子流体动力学(SPH)模拟Be二进制系统,以下的物质喷射各向同性从赤道的Be星对基地的等温decretion光盘。我们让系统演化足够长的时间被认为是在稳定状态,并专注于共面的粘性双星轨道的效果。发现盘结构被锁定到轨道相位,也表现出依赖于方位角。此外,我们提出了详细的非局部热力学平衡(非LTE)辐射转移计算的光盘结构与SPH代码的第一个结果。这是通过使用三维(3D)蒙特卡罗代码HDUST来实现的,该代码可以对一系列可观测量进行预测。
2016-10-28 astro-ph.SR
High-precision broad-band linear polarimetry of early-type binaries I. Discovery of variable, phase-locked polarization in HD 48099
我们通过测量光散射过程中产生的线偏振来研究O型双星系统HD 48099的结构。用高精度的Dipol-2偏振仪测量了HD 48099在B、V和R通带的线偏振。这些数据是用60厘米千伏安(西班牙拉帕尔马Roque de los Muchachos天文台)和T60(美国夏威夷Haleakala)遥控望远镜在31个观测夜晚获得的。SWIFT空间天文台的X射线观测补充了光学波长的偏振测量。光学偏振仪显示HD 48099的小内在偏振,在3.08天的轨道周期内峰间变化为0.1%。的变化模式是典型的二元系统,显示出强烈的二次谐波的轨道周期。我们应用我们的模型代码的电子散射在拱星物质把系统的几何形状的限制。一个很好的模型拟合得到的光的散射的云碰撞恒星风产生的。云的几何形状,具有远离轨道平面的散射粒子的广泛分布,有助于限制(低)轨道倾角。我们从偏振数据中推导出双星轨道的倾角i = 17度+/-2度,升交点的经度Ω = 82度+/- 1度。现有的X射线数据为该系统中存在碰撞恒星风提供了额外的证据。另一个可能的偏振光来源是恒星光球的散射。有星周包层的模型,或者说物质被限制在轨道平面上,不能很好地限制低倾角,比i < 27度更好,这已经被没有日食所暗示。
2016-06-01 astro-ph.IM 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
The protoplanetary disc around HD 169142: circumstellar or circumbinary?
双星系统在恒星系统中占很大比例,尤其是在年轻的恒星天体中。因此,双星在确定大量原行星盘的结构方面起着重要作用。相对于环双星盘处于共面和极向的双星是稳定的构型,并可能在尘埃和气体分布中引起非轴对称结构。在这项工作中,我们认为,在原行星盘HD 169142的中心区域所示的结构是由一个内部恒星双星和一个环双星(P型)行星的存在。我们发现一颗质量比为0.1、半长轴为9.9天文单位、偏心率为0.2、倾角为90°的伴星与一颗质量为2木星的共面行星一起在45天文单位的圆形轨道上再现了在1.3毫米处观察到的最内环的结构和散射光观测中的螺旋特征形状。该模型预测了圆盘尘埃结构的变化,以及恒星的天体测量参数,这将允许在未来20年内通过监测该系统来测试其准确性。
2021-12-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Type I outbursts in low eccentricity Be/X-ray binaries
Be/X射线双星的I型爆发通常与双星轨道的偏心率有关。中子星在每一次近星点通过时都从Be星周围的衰变盘外部吸积气体。然而,这种机制不能解释I型爆发,已观察到近圆形轨道的Be/X射线双星。流体动力学模拟和分析估计,我们发现,在一个圆形轨道的二进制,一个几乎共面的磁盘周围的Be星可以成为偏心。双星的极端质量比导致Be星盘内部存在3:1的Lindblad共振,这驱动了偏心率的增长。因此,中子星每次接近盘状的近星时都能捕获物质,时间尺度比轨道周期长百分之几。我们已经发现了一个新的应用,这是能够解释所观察到的低偏心率Be/X射线双星的I型爆发的机制。
2019-08-07 astro-ph.HE astro-ph.SR
Radial-velocity variation of a tertiary star orbiting a binary black hole in coplanar and non-coplanar triples: short- and long-term anomalous behavior
一些正在进行的调查很可能在不久的将来在我们的银河系中发现恒星-黑洞双星。它们中的一小部分可能是由一个内部双星组成的三重系统,而不是一个单一的黑洞,这可能是现在通过引力波发现的双星黑洞(BBH)的祖先。我们扩展了我们以前的建议,以定位内部BBHs的短期径向速度(RV)变化的第三颗星在共面三倍,我们认为noncoplanar三倍和他们的长期RV变化以及。具体地说,我们假设共面和非共面的三元组与总质量$20~M_\odot$,其外部和内部的轨道周期分别为80天和10天的内部BBH。我们进行了一系列的N体模拟和比较的结果与解析近似解的基础上四极微扰理论。对于共面三元组,外层恒星的近心位移可以用来检测隐藏的内层BBH。对于非共面的三倍,总RV的外星的半振幅调制周期性的顺序为$100$公里/秒,由于其进动大致Kozai-Lidov振荡时标。这种长期调制将在十年内被检测到,与$100$ m/s量级的短期RV变化无关,其轨道频率大约是内双星的两倍。因此,对未来恒星-黑洞双星候选者的RV监测为寻找其内部隐藏的光学波段黑洞提供了一种很有前途的方法。
2022-04-20 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
Analytical and Numerical Analysis of Circumbinary Disk Dynamics -- I: Coplanar Systems
本文通过解析与数值方法研究共面环双星盘动力学,发现环双星间隙由本轮不稳定性而非共振力矩维持,对搜寻超大质量黑洞双星信号具有重要意义。
2023-12-10 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Reflection polarization of close binaries as a probe of axion dark matter birefringence
The University of Tokyo(东京大学);National Chung Hsing University(国立中兴大学);Kyoto University(京都大学)
提出用密近双星偏振测量探测超轻轴子暗物质引起的双折射,利用反射或散射产生的锁相线性偏振搜索轴子引起的偏振角振荡旋转,估算了单颗亮双星的灵敏度及未来阵列的潜力。
2026-07-07 astro-ph.CO astro-ph.SR hep-ph
High-spatial-resolution simulations of Be star disks in binary systems: I. Structure and kinematics of coplanar disks
通过SPH高分辨率模拟研究Be星双星系统中伴星对盘的影响,发现潮汐力形成不同区域,并解释HR 2142等观测特征源于截断区之外。
2025-02-17 astro-ph.SR
Tidal Circularization of Binaries by Resonance Locking I: The Importance of the Pre-Main-Sequence
虽然双星系统的潮汐耗散已经被研究了一个多世纪,但理论预测还没有与观测到的双星系统的特性相匹配。这项工作定量研究最近的建议,潮汐循环共振锁定,其中潮汐耗散产生的共振之间的恒星的自然振荡频率和谐波的轨道频率,共振“锁定”的时间延长,由于并发恒星演化。我们专注于潮汐共振与轴对称的重力模式,并检查从一到两个太阳质量的主要质量的双星。我们发现,通过共振锁定的轨道演化主要发生在恒星的前主序星阶段,与主序星阶段的贡献可以忽略不计。共振锁定,忽略非线性,可以循环双星与周边中心距离$\sim 10$恒星半径,对应的圆形周期$\sim 4-6$天。然而,我们发现共振激发的引力模将成为非线性的恒星核心,这将阻止他们达到其完整的,线性的振幅。我们估计,这样一个“饱和共振锁”减少了约三分之一的循环周期,但共振锁定仍然比平衡潮汐的累积作用更有效。在一篇配套论文中,我们研究了最近的二进制数据,以与理论进行比较。
2021-02-10 astro-ph.SR
Birth environment of circumbinary planets: are there CBPs on the inclined orbits?
环联行星的倾角分布是一个重要的科学问题。这对估算煤层气赋存速率、研究煤层气形成演化具有重要意义。虽然目前通过中星法发现的CBPs几乎是共面的,但CBPs的真实倾角分布仍然未知。以往对CBPs的研究大多将其视为孤立的双星系统,而没有考虑其宿主双星的诞生环境。一般认为,几乎所有的恒星都是在星团中诞生的。因此,有必要考虑恒星近距离碰撞对CBP系统的影响。本文讨论了近距离擦肩星碰撞对CBP倾角的影响。基于大量的数值模拟,我们发现,CBPs在密近双星的间距约0.2 AU几乎不受恒星飞掠。它们的轨道保持共面。当双星间距大于1au时,即使在双星不稳定边界附近,入侵星的2-3次飞掠也能激发出相当大的倾斜角。对于外区的行星,一颗恒星的掠过可以激发出超过5度的倾角。特别是,在近极或逆行轨道上的CBPs可以通过双星相遇自然形成。如果密近双星诞生于疏散星团,我们的模拟表明,可能有高倾角的CBPs的双星间距> 1 au。
2020-03-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Internal circulation in tidally locked massive binary stars -- Consequences for double black hole formation
在潮汐变形双星中预测了稳态环流,这被认为是双黑洞合并事件的祖先。本文旨在定量地研究潮汐锁定双星系统各组成部分的稳态环流,并探讨这种环流对数值模式的影响。利用已有的描述单旋转星和双星内环流的结果,推导出了一个新的潮汐锁双星内环流公式。我们探讨这个处方数值的影响与主要质量之间的25和100太阳质量的二元系统。当比较单旋转星和双星的径向环流速度时,发现双星的平均环流速度可以被描述为对单旋转星环流速度的增强。这种速度的提高是一个简单的函数,取决于二元组分的质量,当组分具有相等的质量时,其值约为2。结果表明,与标准环流相比,对于初始轨道周期较高、初始质量较低和质量比较低的系统,增强的环流能通过有效的混合形成双氦星.考虑到适当的分布,初级质量,初始周期和质量比,模型与增强混合预测2.4倍以上的双氦星在参数空间中产生的模型没有。我们的结论是,伴星引起的环流效应对近距离双黑洞的形成有很强的影响。不仅预测的探测率增加,但质量比低至0.8的双黑洞系统可能会形成时,考虑到同伴诱导的循环。
2020-07-22 astro-ph.SR
Decretion disc evolution and neutron star accretion in short-period eccentric Be/X-ray binaries
本文利用三维SPH模拟研究短周期偏心Be/X射线双星A0538-66中Be星星盘演化与中子星吸积,揭示轨道偏心率导致星盘参数随轨道相位变化,并发现吸积率与轨道倾斜角密切相关。
2025-02-07 astro-ph.HE astro-ph.SR
X-ray emission characteristics of two WR binaries : V444 Cyg and CD Cru
本文利用XMM-Newton的观测数据,对两颗Wolf-Rayet(WR)双星V444 Cyg和CD Cru进行了X射线分析。X射线光变曲线显示了这两个双星的相位锁定变化,其中从最小值到最大值,V444 Cyg的通量增加了$\sim 2$的因子,CD Cru的通量增加了$\sim 1.5$的因子。在0.3- 7.5 keV能带,V444 Cyg和CD Cru的最大亮度分别为$5.8\times10^{32}$和$2.8\times10^{32}$ erg和$^{-1}$。这些恒星的X射线光谱证实了大的消光,并揭示了热等离子体与高电离Ne,Mg,Si,S,Ar,Ca和Fe的突出发射线功能,并被发现是符合一个双温度等离子体模型。较冷的等离子体在$\sim$ 0.6千电子伏的温度被认为是恒定的,在所有阶段的两个双星,可能是由于分布的小规模的冲击辐射驱动的外流。发现这些双星中的热成分是相位相关的。V444 Cyg的能量范围为1.85 - 9.61 keV,CD Cru的能量范围为1.63 - 4.27 keV。硬组分的吸收随轨道相位的变化而变化,并发现在V444 Cyg的主食期间达到最大值。高的等离子体温度和轨道相位的变化表明,硬组分的排放是由碰撞的风激波之间的二元组件。
2009-11-08 astro-ph.SR
Close binary evolution I. The tidally induced shear mixing in rotating binaries
我们研究如何在一个二元系统的潮汐诱导一些特定的内部剪切混合,能够大大修改之前的质量转移密切的双星的演变。我们构建的数值模型占潮汐相互作用,纬向环流,运输的角动量,剪切和水平湍流,并考虑各种轨道周期和初始旋转速度。根据轨道周期和旋转速度,潮汐效应可能会使轴向旋转减速(减速情况)或加速(加速情况)。在这两种情况下,潮汐都可能引起大的内部差异旋转。潮汐诱导剪切混合(TISM)是如此有效,以至于角速度和化学元素的内部分布受到很大影响。演化轨迹被修改,在自旋下降和自旋上升的两种情况下,大量的氮可以在任何二元质量转移之前被输送到恒星表面。经向环流,当被适当地当作平流时,总是倾向于抵消潮汐的相互作用,当表面被制动时,倾向于使表面旋转起来,反之亦然。因此,轴向角速度变得等于轨道角速度所需的时间可能大于由典型的同步时标给出的时间。另外,由于纬向环流的存在,潮锁双星系统中仍存在着一些自转差。
2013-06-28 astro-ph.SR
A Few Years Later: Revisiting Period Variations of Eclipsing Binaries in the Northern Continuous Viewing Zone of TESS
University of Szeged(塞格德大学);HUN-REN Research Centre for Astronomy and Earth Sciences(匈牙利研究学院地球与天文学研究中心);M.I.T.(麻省理工学院)
研究重新分析TESS北方连续观测区内的食双星周期变化,发现168个三星候选系统,其中74%与之前结果一致,部分更可靠,确认至少66个短周期三星系统,部分系统可能有第四星体,部分食双星消失或深度变化。
2026-04-05 astro-ph.SR
Magnetic braking saturates: evidence from the orbital period distribution of low-mass detached eclipsing binaries from ZTF
我们约束的轨道周期($P_{\rm orb}$)分布的低质量的脱离主序星食双星(EB)的光变曲线从Zwicky瞬态设施(ZTF),它提供了一个很好的理解选择功能和灵敏度暗淡的恒星。在短时间内($P_{\rm orb}\lesssim 2$天),由于磁制动(MB),双星预计会显着演变,这会缩小轨道并最终使分离的双星接触。因此,周期分布是MB的敏感探针。我们发现,低质量($0.1\lesssim M_1/M_{\odot} < 0.9$)双星的固有周期分布基本上是平坦的(${\rm d}N/{\rm d}P_{\rm orb} \propto P_{\rm orb}^0$),从$P_{\rm orb}=10$天下降到接触极限。这与基于Skumanich关系的经典MB模型的预测强烈不一致,该模型广泛用于双星演化计算并预测短周期的${\rm d}N/{\rm d}P_{\rm orb} \propto P_{\rm orb}^{7/3}$。观测到的分布最好由磁场在短时间内饱和的模型再现,MB扭矩大致与$\dot{J}\propto P_{\rm orb}^{-1}$成比例,而不是标准Skumanich定律中的$\dot{J} \propto P_{\rm orb}^{-3}$。我们还发现,包含完全和部分对流星的双星的周期分布之间没有显着差异。我们的研究结果证实,饱和MB法律,这是以前发现的…
2022-10-11 astro-ph.SR
The quest for companions to post-common envelope binaries IV: The 2:1 mean-motion resonance of the planets orbiting NN Serpentis
我们提出了69个新的中期日食时间的年轻后共同信封二进制(PCEB)NN Ser,这是以前建议拥有两个circumbinary行星。我们已经解释了观测到的食时变化的两个行星引起的光旅行时间的影响,详尽地涵盖了多维参数空间的两个二进制和10个轨道参数的配合。我们通过对所有具有可接受卡方的模型进行稳定性计算来补充拟合。存在一个长期稳定的2:1共振解岛,这与全局卡方最小值相吻合。我们的最佳拟合稳定解分别给出了外行星(o)和内行星(i)的当前轨道周期Po = 15.47 yr和Pi = 7.65 yr,偏心率eo = 0.14和ei = 0.22。伴星是巨行星,其质量为7.0 M_Jup,与双星轨道共面的质量为1.7 M_Jup。从目前的系统参数出发,双行星模型的寿命大于10^8年,这大大超过了作为PCEB的NN Ser的10^6年。共振的特征是共振变量θ_1的天平动和两个行星近点辐角之差ω_i-ω_o的环流。没有发现稳定的非共振解,并且在99.3%的置信水平下排除了我们先前提出的5:2共振的可能性。
2013-05-28 astro-ph.SR
Retrograde discs around one component of a binary are unstable to tilting
通过流体动力学模拟发现,围绕双星组件的共面逆行盘因倾斜与潮汐场相互作用引发共振而变得不稳定,此模型适用于Be/X射线双星且逆行盘吸积较弱。
2023-11-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
Binaries discovered by the MUCHFUSS project: SDSS J162256.66$+$473051.1 - An eclipsing subdwarf B binary with a brown dwarf companion
热亚矮星B星(英语:Hot subdwarf B stars,简称sdBs)是位于水平分支的核心燃烧氦的恒星。大约一半的已知sdB星是在近距离双星中发现的。它们的轨道周期很短,只有1.2小时到几天,这表明它们是后共同包层系统。超高温亚矮星双星虽然罕见,但对确定恒星的基本参数很重要。低质量的伴星通过反射效应被识别。在大多数情况下,伴星是一颗接近恒星质量极限的主序星。在这里,我们报告了在MUCHFUSS项目过程中发现的一颗轨道周期非常短(0.0697 d)的食热亚矮星双星SDSS J162256.66+473051.1(J1622)。光变曲线显示出掠食和显著的反射效应。对光速度和径向速度(RV)曲线的分析表明,$q=$的质量比为0.1325,RV半振幅为$K=47.2\rm\,km\,s^{-1}$,倾角为$i=72.33^\circ$。我们发现,伴星质量为0.064 $M_{\rm \odot}$,远低于氢燃烧极限,是最合理的解,这意味着质量接近标准质量(0.47 $M_{\rm \odot}$)的sdB星。因此,这颗伴星是一颗褐矮星,它不仅在被红巨星包层吞没后幸存下来,而且还触发了它的抛射,使sdB星得以形成。J1622的旋转预计将被潮汐锁定在轨道上。然而,J1622旋转太慢($v_{\rm rot}=74.5\pm 7\rm\,km\,s^{-1}$)同步,挑战潮汐相互作用模型。
2014-02-21 astro-ph.SR
An Open Cluster Origin for Most Solar-Type Binaries in the Solar Neighborhood and Implications for Primordial Planet Stability
Northwestern University(西北大学);The University of Alabama(阿拉巴马大学)
本研究利用盖亚数据与N体模拟,发现至少53%的太阳型场双星起源于开放星团,并量化了动力学过程对双星系统行星稳定性的影响。
2026-09-22 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
High-precision broadband linear polarimetry of early-type binaries. V. The Binary System HD 165052 in Open Cluster NGC 6530
本研究利用高精度宽带偏振测量研究疏散星团NGC 6530中的O+O型双星HD 165052,测定了其轨道参数、周期与质量损失率,同时揭示了星团内复杂的星际偏振特征。
2025-02-02 astro-ph.SR
Kepler Studies of Low-Mass Eclipsing Binaries I. Parameters of the Long-Period Binary KIC 6131659
KIC 6131659是一颗长周期(17.5天)食双星,由开普勒任务发现。我们分析了开普勒四分之六的数据以及支持地面的光度和光谱数据,以获得两颗恒星的质量和半径的准确值,即M_1=0.922 +/- 0.007 M_sun,R_1=0.8800 +/- 0.0028 R_sun,M_2=0.685 +/- 0.005 M_sun,R_2=0.6395 +/- 0.0061 R_sun。低质量(M <<0.8 M_sun)恒星(在质量和半径测量不确定度小于2%或3%的情况下)有一个众所周知的问题,即测量的半径几乎总是比演化模型的预期大5%至15%,即测量的半径都在质量半径平面上的模型等时线之上。相比之下,KIC 6131659中的两颗恒星在质量半径平面上位于相同的理论等时线上。直到最近,所有被充分研究的低质量恒星的食双星的周期都小于三天。在这样的系统中的恒星可能已经膨胀了高水平的恒星活动引起的潮汐效应在这些密切的联星。KIC 6131659基本上没有显示出增强恒星活动的证据,我们的测量结果支持这样一个假设,即在大多数低质量恒星中观察到的不寻常的质量-半径关系受到潮汐锁定短周期系统中恒星快速旋转产生的强烈磁场活动的影响。最后,利用短步频数据,我们发现KIC 6131657是由两颗主序星组成的双星系统中最小的非零偏心率,其中e cos omega=(4.57 +/-0.02)*10^-5…
2012-11-05 astro-ph.SR
Disc breaking through forced eccentricity growth
本文通过模拟和线性理论研究了偏心双星中逆行盘的演化,发现受迫偏心率增长可导致盘破裂为两个共面但偏心率和近星点经度不同的环,这可能解释Be/X射线双星的光变和X射线爆发。
2025-03-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
On the cavity size in circumbinary discs
环双星盘中的空洞大小如何依赖于盘和双星的性质?我们调查通过模拟光盘腔雕刻的二进制同伴使用光滑粒子流体动力学(SPH)。我们发现,在动力学时间上,空穴是快速打开的,而在粘性时间上,空穴的大小是确定的。在协议与以前的研究结果,我们发现长期的空腔大小的2-5倍的二进制半长轴,增加与偏心率和减少与光盘的纵横比。当考虑相对于盘倾斜的双星时,我们发现三种状态:i)向共面轨道演化的盘有一个大的空腔,略小于初始共面盘的空腔; ii)通过破裂向极轨道演化的盘有一个小的空腔,大小等于初始极盘的空腔; iii)通过翘曲向极轨道演化的盘有一个中等大小的空腔。我们发现典型的气体耗尽内的$\gtrsim 2$数量级的表面密度的空腔。
2020-08-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
High-precision broadband linear polarimetry of early-type binaries III. AO Cassiopeiae revisited
O型近距离双星系统AO~仙后座具有可变的锁相线偏振,这一事实在20世纪70年代中期就已被发现。在这项工作中,我们重新观察该系统所产生的偏振超过50年后,更好地估计星际偏振和独立地推导出轨道参数,如倾角,$i$,方向,$Ω$,和旋转的方向为内轨道从相位折叠偏振曲线的斯托克斯$q$和$u$参数。利用Dipol-2偏振仪在T60遥控望远镜的$B$、$V$和$R$通带内获得了仙后座AO的线偏振测量,测量精度达到了$\sim$ 0.003%。通过对三颗邻近场星的偏振观测,首次获得了对AO~Cas方向星际偏振的定量描述。我们采用Lomb-Scargle算法检测到AO~Cas的轨道周期具有明显的周期信号。采用基于二次谐波傅立叶拟合的标准分析方法获得了双星轨道的倾角和方向。我们的偏振测量数据显示了一个明确的周期信号在1.76天,从而确认了3.52天的双星系统的轨道周期。大多数观察到的偏振都来自星际。轨道倾角的去偏值是$i = 63^{\circ} +2^{\circ}/ -3^{\circ}$和$Ω= 29^{\circ} (209^{\circ}) \pm 8^{\circ}$的取向。双星系统在天空平面上的旋转方向是顺时针的。
2023-01-23 astro-ph.SR
Linear Analysis of the Evolution of Nearly Polar Low Mass Circumbinary Discs
Martin & Lubow(2017)通过模拟表明,一个偏心双星周围的初始倾斜圆盘可以演变为极对齐,其中圆盘垂直于双星轨道平面。我们应用线性理论以解析和数值方式表明,接近极对齐的低质量环联星盘演变为极对齐并确定对齐时间尺度。显着的光盘演化对极性状态周围适度偏心的二进制可以发生典型的原恒星盘参数在不到一个典型的光盘寿命的二进制与轨道周期的顺序为100年或less.Resonant扭矩是有效得多,在截断的内部部分的circumbinary极盘比内部部分的共面盘。对于极盘,它们因二进制离心率为1而消失。结果与模拟一致,表明盘可以演化到极性状态。然后,环联星行星可能会在这样的圆盘中形成,并居住在极地轨道上。
2017-10-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Tidal Interactions in Merging White Dwarf Binaries
最近发现的系统J 0651是已知最紧密的分离白矮星(WD)双星。由于它还没有引发罗奇瓣溢出,它提供了一个相对干净的环境,以测试我们的潮汐相互作用的理解。我调查的潮汐加热的每个WD,参数化的潮汐Q参数。假设加热可以被有效地辐射,对于He和C/O WD,电流亮度分别与Q_1=7*10^{10}和Q_2=2* 10 ^7一致。相反,如果观测到的光度仅仅来自WD的冷却,则这些Q的估计值代表上限。He WD的大Q_1意味着它的自旋速度将比潮汐锁定时的预期速度慢,因为双星正在食,这可能是通过Rossiter McLaughlin效应测量的。一年后,引力波的发射使日食的时间移动了5.5秒,但潮汐的相互作用使轨道更快地收缩,一年后时间的变化高达0.3秒。未来的日食时间测量可能因此推断潮汐锁定的程度。
2011-09-13 astro-ph.SR gr-qc
Circumbinary Accretion: From Binary Stars to Massive Binary Black Holes
我们回顾了近年来关于环双星吸积动力学的研究成果,包括时间变率、盘与双星之间的角动量转移以及吸积双星的长期演化。这些动力学可以影响恒星双星的形成/演化,环绕双星的行星形成/迁移,以及(超)大质量黑洞双星的演化。我们讨论的动力学和演化的倾斜/翘曲的circumbinary磁盘和连接与最近的观测原行星盘。一种特殊的环双星吸积涉及嵌入“大”盘中的双星,这可能有助于AGN盘中恒星质量黑洞的合并。亮点包括:$\bullet$环联星吸积是高度可变的,在$P_{\rm b}$(联星周期)或$\sim 5P_{\rm p}$被调制,取决于联星的偏心率$e_{\rm b}$和质量比$q_{\rm b}$。$\bullet$环双星盘的内部区域可以发展出相干的偏心结构,这可能会调节吸积并影响盘中发生的物理过程(例如行星迁移)。$\bullet$在很长的时间尺度上,环双星吸积会使双星的质量趋于相等,它并不总是像通常认为的那样导致双星轨道的衰变。长期轨道演化取决于双星参数($e_{\rm b}$和$q_{\rm b}$)和吸积气体的热力学性质。$\bullet$围绕低偏心率双星的未对准盘由于粘性耗散而趋向于共面演化。但当$e_{\rm b}$显著时,盘可以向“极排列”演化,盘平面垂直于二元平面。
2023-01-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
HST/WFC3 Complete Phase-resolved Spectroscopy of White Dwarf-Brown Dwarf Binaries WD 0137 and EPIC 2122
在靠近白矮星的轨道上的褐矮星提供了一个极好的机会来研究快速旋转、潮汐锁定和高辐射大气的性质。利用哈勃空间望远镜3号广角相机G141对两颗褐矮星-白矮星双星WD 0137-349和EPIC 212235321进行了相位分辨观测。它们的1.1至1.7 $μ$ m相位曲线显示半振幅为$5.27\pm0.02$ %和$29.1\pm0.1$ %的旋转调制;两者都可以很好地拟合多阶傅立叶级数模型。高阶傅立叶分量与一阶傅立叶分量具有相同的相位,可能是由位于亚恒星点的热点引起的,这表明白天/夜晚的热传递效率低下。这两颗棕矮星的相位分辨光谱都可以用它们的昼侧和夜侧光谱的线性组合来精确地表示。拟合辐射棕矮星模型网格的白天侧光谱需要一个填充因子~ 50%,进一步支持一个热点主导的白天侧的排放。WD 0137- 349 B的夜侧光谱与非辐照亚恒星模型相当吻合,EPIC 212235321 B的夜侧光谱可以用普朗克函数近似。我们发现强烈的光谱变化的棕矮星的日/夜通量和亮度温度的对比,这突出了带积分测量的局限性,在探测辐射物体的热传递。在色星等图上,WD 0137- 349 B沿着连接早期L和中期T光谱类型的无云模式轨道演化,表明云和不平衡化学对该天体的影响可以忽略不计。对这些高质量的相位分辨光谱的全面解释需要在高辐射条件下耦合大气环流和辐射转移的新模型。
2021-10-19 astro-ph.SR
Direct detections of white dwarfs in four WD+dM post-common envelope binaries within 20 pc
University of Warwick(华威大学);University of Colorado(科罗拉多大学);Universidad Técnica Federico Santa María(费德里科·圣玛丽亚技术大学);Pontificia Universidad Católica de Valparaíso(瓦爾帕萊索天主教大學)
研究对距离太阳20秒差距内四个PCEB系统中的白矮星进行直接探测,通过获取光谱拟合模型得到温度等参数,更新了白矮星空间密度,还发现G 203 - 47未潮汐锁定,结果与BPASS框架模型吻合,为双星演化理论研究提供了重要数据。
2026-07-14 astro-ph.SR
Polar alignment of a massive retrograde circumbinary disc around an eccentric binary
一个围绕偏心双星的测试粒子轨道有两个没有节进动的定态:共面和极面。未对准的试验粒子轨道的节点进动集中在这些定态之一上。一个低质量的环双星盘经历同样的进动,并通过盘内的耗散向这些状态之一移动。对于大质量粒子轨道,定常极线对准发生在小于$90^{\circ}$的轨道倾角处,这就是非定常极线倾角。一个足够高的角动量粒子有一个额外的更高的倾角静止状态,逆行极静止倾角。靠近逆行极静止倾角的未对准粒子轨道不像靠近其他静止点的轨道那样是嵌套的。我们调查的气体盘,开始接近逆行极静止倾角的演变。通过流体动力学圆盘模拟,我们发现圆盘运动通过非嵌套的新月形进动轨道,并最终向双极静止倾角移动,从而增加了环双星圆盘向极对齐移动的参数空间。如果原行星盘相对于双星轨道形成各向同性的方向,那么极盘可能比偏心双星周围的共面盘更常见,即使是大质量盘。这对环双星行星的排列有影响。
2022-09-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
The complex dynamical past and future of double eclipsing binary CzeV343: misaligned orbits and period resonance
CzeV 343(=V849 Aur)先前被确认为候选的双食双星(2+2四重),其中两个食双星的轨道周期($P_A \approx 1.2$天和$P_B \approx 0.8$天)非常接近3:2共振。在这里,我们分析了11年的地基测光,TESS 2分钟和全帧测光的4个部门,以及两个光谱。我们构造了一个包含双星A拱点运动和相互外轨道的光走时效应(LTTE)的整体测光模型,并用马尔可夫链蒙特卡罗方法探索了参数空间。我们估计了二元A($1.8+1.3 M_\odot$)和二元B($1.4+1.2 M_\odot$)的组分质量。在TESS测光中,我们识别了双星A的伪同步旋转信号。我们检测到的拱点运动的周期约为33年,这是完全解释的潮汐和旋转的贡献的恒星对准的轨道。共同轨道的周期约为1450天,离心率约为0.7。LTTE振幅很小,这表明外轨道的倾角很小,与内轨道的失准程度很高。我们发现,当考虑拱点运动和互轨时,轨道周期共振精确到$10^{-5}$周/天之内。CzeV 343的许多性质与共面轨道的3:2共振俘获理论的要求不相容。CzeV 343的未来演化可能会导致合并、三重共包络、双白矮星双星或Ia型超新星。更复杂的演化路径可能会出现动力学不稳定性所造成的轨道膨胀时,任何一个双星进行质量转移。这种不稳定性迄今为止还没有在2+2四元组中探索过。
2022-08-12 astro-ph.SR
Orbital Architectures of Planet-Hosting Binaries III. Testing Mutual Inclinations of Stellar and Planetary Orbits in Triple-Star Systems
本文通过对21个宿主开普勒凌星行星的三合星系统进行天体测量监测,检验恒星轨道与行星轨道的对齐趋势,发现样本整体倾向对齐但并非完全共面,至多存在一个对齐平面。
2024-09-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Hints about the multiplicity of WR 133 based on multiepoch radio observations
几十个大质量双星系统显示出间接的,甚至是强有力的非热射电辐射的证据,因此它们的粒子加速器的地位。这些物体被称为粒子加速碰撞风双星(PACWBs)。WR 133是这类系统中周期最短的沃尔夫-拉叶+ O系统之一,因此对于描述大质量双星中粒子加速的参数空间边界至关重要。我们的方法包括在分析JVLA观测WR 133在不同的时代,寻找令人信服的证据锁相变化归因于在碰撞风区产生的同步辐射。在两次轨道运行期间获得的新数据显示了稳定的热发射光谱,这显然与以前探测到的非热发射相矛盾。沿着112.4-d轨道的无线电频谱的热性质是由密集的恒星风强烈的自由-自由吸收所支持的,并表明简单的双星方案不能解释以前报道的非热发射。或者,一个三重系统的设想,一个广泛的,外轨道将符合以前报告的观测事实和本文,虽然没有暗示存在的第三个组成部分存在的日期。WR 133中同步辐射的识别的时代依赖性强调了PACWB识别中的观测偏差问题,这无疑会影响碰撞风双星中PACWB的当前普查。
2019-03-30 astro-ph.HE astro-ph.SR
Induced differential rotation and mixing in asynchronous binary stars
旋转有助于内部混合过程和观测到的大质量恒星的变化。相当数量的双星并不处于严格的同步旋转状态,包括所有的偏心系统。这导致了潮汐诱导的和时变的差分旋转结构。我们提出了一种方法来探索异步旋转二进制文件的旋转结构。我们解决的三维网格的体积元素位于刚性旋转的核心在重力,离心力,科里奥利力,气体压力和粘性力的存在下的运动方程,以获得作为三个空间坐标和时间的函数的角速度。我们发现,诱导的旋转结构和它的时间变化依赖于从同步性的偏离程度。在偏心系统中,结构在轨道周期内发生变化,最大振幅可能发生在轨道相位而不是近星点通过。我们讨论了可能的作用的时间依赖性的潮汐流在提高混合效率,并推测,在这种情况下,缓慢旋转的异步二进制可能有更有效的混合比类似的更快速旋转,但潮汐锁定系统。我们发现,一些观察到的氮丰度取决于轨道倾角,如果真的,这将意味着在恒星表面或潮汐引起的谱线的变化,这是最强的赤道附近的不均匀的化学分布,影响丰度测定。我们的模型预测,忽略其他角动量转移机制,一个明显的初始差分旋转结构收敛到平均均匀旋转的粘性时标。我们认为,考虑到异步旋转所引发的过程,一个更广泛的角度双星结构,演化和变异可能会收集。
2021-07-19 astro-ph.SR
Forced Eccentricity in Circumbinary Discs
分析了低质量共面环双星盘对开普勒偏心轨道中心双星长期潮汐强迫的偏心响应。圆盘获得一个强迫偏心,其大小取决于双星和圆盘的性质。最大的偏心率发生时,有一个全球拱点共振的光盘。二进制的驱动频率是它的拱点频率,它等于零。当圆盘的特性允许存在零拱点频率自由偏心模式时,会发生全局共振。共振发生在不同的自由偏心模式,不同的径向节点的数量。对于不处于共振的盘,偏心率分布具有与处于共振的盘中的偏心率分布稍微类似的形式,所述盘具有最接近匹配的盘纵横比。对于更高的光盘纵横比,强迫偏心分布在2D光盘是类似的基本自由模式。在3D光盘中的强制偏心率分布类似于高阶自由模式,而不是基本模式,除非光盘非常冷。对于接近共振的参数,在相位锁定的盘和二进制偏心率之间发生大的相移。强迫偏心率在环双星盘及其中心双星的演化中可能起着重要的作用。
2022-09-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Remarkable Be+sdOB Binary HD 55606 I: Orbital and Stellar Parameters
由于在SDSS/APOGEE $H$波段观测到特殊的光谱变化,我们用光谱学方法观测了Be星HD 55606,发现它是一个奇异的双线光谱联星(SB 2),由一颗Be星和一颗热的致密伴星组成,伴星可能是OB亚矮星(sdOB)。sdOB星的运动是通过它对He~I强谱线的影响来追踪的,观测到径向速度($V_{r}$)变量,具有窄中心吸收核的双峰发射轮廓。在大多数光谱中都可以检测到与伴星相关的弱He II 4686吸收。使用低电离发射线的发射峰追踪Be星$V_{r}$,使用He I线追踪伴星$V_{r}$,得到周期为93.8天的圆形轨道解,在$i=80^{\circ}$的情况下,质量为$M_{\rm Be}=6.2$ $M_{\rm \odot}$和$M_{\rm sdOB}=0.9$ $M_{\rm \odot}$。HD 55606表现出多种锁相可变性,包括在每个轨道上发展两次壳线。壳相一致的变化,在双发射峰分离,和两种形式的可变性可能是由两臂螺旋密度扰动的Be盘。双发射峰的强度比也是相位锁定的,可能表明加热的sdOB星的一面的Be盘facing it. HD 55606是一个新的成员越来越多的样本的Be+sdOB二进制文件,其中Be星的快速旋转和能力,形成一个磁盘可以归因于过去的质量转移。
2018-06-18 astro-ph.SR
Planet formation and stability in polar circumbinary discs
上下文动力学研究表明,大多数环双星盘(CBD)应该是共面的。然而,一些理论工作表明,在某些条件下,CBD可以成为极坐标,这意味着它的旋转矢量相对于双星轨道平面是正交的。有趣的是,最近的观察表明,极性CBD存在于自然界中(例如HD 98800)。目的。我们测试的预测CBD对齐偏心二进制的基础上线性理论。特别是,我们比较了逆行和逆行CBD配置。然后,假设行星形成在这些系统中,我们彻底的轨道行为和不对准(P型)粒子的稳定性。这是对无质量和有质量的粒子做的。方法.通过三维流体动力学模拟,模拟了各种配置的CBD对齐的演变。对于轨道特征和分析稳定性,我们依赖于长期N体积分和结构和混沌指标,如$Δe$和MEGNO。结果我们证实了以前的分析预测CBD对齐,但发现一个意想不到的对称性破缺之间的逆和逆行配置。因此,高度错位的CBD成为极性的可能性比以前认为的要高。关于环联星P型行星(也称为塔图因)的稳定性,极轨道在很大范围的联星参数上都是稳定的。特别地,对于偏心率低于0.4的双星,轨道对于任何双星质量比都是稳定的。在没有气体的情况下,质量低于$10^{-5}\,M_{\odot}$的行星对双星轨道的影响可以忽略不计。最后,我们建议,轻度偏心等质量的二进制应搜索极地塔图因。
2019-08-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Precession and polar alignment of accretion discs in triple (or multiple) stellar systems
研究了两星以上的等级系统中吸积盘的极向排列机制。在偏心双星系统中,相对于双星轨道充分倾斜的低质量盘通过将它们的角动量对准双星偏心率矢量而相对于双星平面以极配置对准。在HS中,轨道参数的长期演化使得系统的偏心率矢量随时间进动。这种岁差破坏了HS中吸积盘极轨道的稳定性。我们分析表明,在文献中推导出的极性对齐的二元标准是必要的,但不是充分条件,在HS极性对齐。然后,我们推导出一个解析准则的极对齐HS。一般来说,我们发现,光盘轨道的最内层的HS可以去极性。相反地,环绕HS外层的径向扩展的盘不能像环绕圆形双星那样极性对齐和演化。我们通过详细的数值模拟证实了我们的发现。此外,我们的结果是兼容的磁盘轨道相互倾斜的观测分布。最后,我们比较了观察到的分布光盘倾角的二进制和HS人口。双星主要是共面的盘,而HS显示出广泛的盘倾角。我们认为,在HS的结果从长期的轨道参数的振荡(如Kozai-Lidov振荡),而不是从不同的初始条件或HS和双星之间的演变更广泛的倾角。
2023-02-07 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Misaligned Protoplanetary Disks in a Young Binary System
许多太阳系外行星的轨道不同于我们太阳系中的近共面和圆形轨道;轨道可能是偏心的或相对于主星的赤道倾斜,并且靠近它们的主星轨道的巨行星的数量表明了显着的轨道迁移。目前还没有就产生这种轨道的原因达成共识。理论上的解释通常是与相对于行星轨道平面倾斜的轨道上的双星相互作用。这样的机制需要行星和双星轨道平面之间有明显的相互倾斜。少数年轻双星的原行星盘是错位的,但这些测量只对内部盘的一小部分敏感,而大部分行星形成盘质量的三维错位迄今尚未确定。本文报道了年轻双星HK Tau中的原行星盘存在60°-68°的错位,因此其中一个或两个原行星盘明显地倾斜于双星轨道面。我们的研究结果表明,存在的必要条件,misdiament-driven机制,以修改行星轨道,这些条件是目前在行星形成的时间,显然是由于二进制的形成过程。
2014-07-30 astro-ph.EP astro-ph.SR