Formation of Be stars via wind accretion: Case study on Black hole + Be star binaries
本文提出通过风罗奇洛夫溢流机制形成黑洞+Be星双星的新模型，并预测银河系中此类系统的数量及观测潜力。
2025-12-21 astro-ph.HE astro-ph.SR
Conditions for accretion disc formation and observability of wind-accreting X-ray binaries
我们探讨了各向异性风驱动对密近双星中黑洞吸积性质的影响。我们特别关注线驱动风，这是常见的高质量X射线双星。在密近双星系统中，来自伴星的潮汐力可以以两种不同的方式改变风的结构。一个是由于有效地面重力较弱而使风终极速度减小。另一个是由于重力暗化而导致的质量通量的减少。我们将这些影响纳入所谓的CAK理论在一个简单的方式和调查的风绕吸积器的轨道尺度上的流动。当Roche瓣填充因子为$\gtrsim0.8$-0.9时，自然形成了一个类似于风Roche瓣溢出的聚集吸积流，但这只是在考虑速度降低的情况下才发生的。流的形成对于引入足够的角动量以在黑洞周围形成吸积盘是必要的。引力暗化效应减少了吸积角动量的数量，但不足以阻止圆盘的形成。基于这些结果，我们预计有一个离散的步骤，在高质量X射线双星的可观测性取决于是否施主罗氏瓣填充因子是低于或高于$\sim$ 0.8-0.9。
2021-10-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
Catalogue of particle-accelerating colliding-wind binaries
已知由两颗或更多恒星组成的大质量系统是有趣的物理过程的场所-至少在某些情况下包括粒子加速。在过去的十年中，这个主题激发了一项特别的努力，以揭示这些系统的特性，并描述负责粒子加速的环境以及超新星前大质量恒星在我们银河系中产生高能粒子的潜在作用。虽然以前的研究大多致力于一般的过程，或一些个别的对象，特别是，一个统一的面向目标的普查粒子加速碰撞风双星（以下PACWBs）还不存在。本文旨在对这些系统作一个全面而统一的普查，着重介绍它们的主要性质。一般性的讨论包括精力充沛的考虑，以及风的性质与非热发射过程，可能在碰撞风双星的工作。最后，对今后的观测和理论研究提出了一些指导意见。
2013-08-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
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
The luminosity dependence of thermally-driven disc winds in low-mass X-ray binaries
我们对低质量X射线双星中的热驱动吸积盘风进行了辐射流体动力学模拟。我们的主要目标是研究这些外流的光度依赖性，并与观测结果进行比较。模拟跨越范围$\rm{0.04 \leq L_{acc}/L_{Edd} \leq 1.0}$，因此涵盖了大部分的参数空间，在其中已观察到盘风。通过对电离和辐射转移的详细蒙特卡罗处理，我们证实了在光学薄极限下进行的早期模拟中发现的两个关键结果：（i）风速--因此在风形成的吸收线中看到的最大蓝移--随光度增加;（ii）大尺度风的几何形状是准球形的，但可观测到的吸收特征优先沿高柱赤道视线产生。此外，我们发现，（iii）风的效率始终保持近似恒定在$\rm{\dot{M}_{wind}/\dot{M}_{acc} \simeq 2}$，一个行为是与观察一致。我们还提出了合成的Fe XXV和Fe XXVI吸收线轮廓，我们模拟盘风，以说明我们的结果的观测意义。
2019-01-28 astro-ph.HE astro-ph.IM
The X-ray flaring emission from High Mass X-ray Binaries: the effects of wind inhomogeneities
我们已经开发了一个星团恒星风模型OB超巨星，以比较这个模型的预测与两类持久和瞬态高质量X射线双星（HMXB）的X射线行为。
2010-03-30 astro-ph.HE
A model for gamma-ray binaries, based on the effect of pair production feedback in shocked pulsar winds
我们分析了伽玛射线双星的模型，包括一个大质量的恒星和脉冲星与超相对论风。我们认为，从高能粒子的辐射，加速在脉冲星风终止冲击，并通过生产的次级电子-正电子对风反馈这种辐射。我们表明，对反馈限制了脉冲星风的洛伦兹因子，并创建了一个人口非常活跃的对，其辐射可能是负责所观察到的伽马射线信号。
2016-06-03 astro-ph.HE
Accretion disc atmospheres and winds in low-mass X-ray binaries
在过去的十年中，X射线光谱学使得大量的发现光电离吸收的X射线双星。对这种吸积盘、大气和风的研究对于理解吸积过程和可能的环境反馈机制具有根本的重要性。本文综述了低质量X射线双星中吸积盘大气和风的观测和理论研究现状，重点讨论了风的发射机制和对吸积状态的依赖性。最后，我们谈谈值得特别注意的问题。
2015-10-13 astro-ph.HE
The Case for Massive, Evolving Winds in Black Hole X-ray Binaries
在过去的十年中，高分辨率X射线光谱学已经彻底改变了我们对黑洞X射线双星中吸积盘风作用的理解。在这里，我提出了一个简短的回顾状态风的研究黑洞X射线双星，集中在最近的争论，盘风不仅是极其巨大的，而且高度可变。我展示了如何在高时间和光谱分辨率的新的和档案观测继续突出内部吸积流，相对论喷流，和吸积盘风之间的错综复杂的联系。最后，我讨论的方法来推断所观察到的磁盘风的驱动机制和它们之间的连接质量吸积和喷射过程的影响。
2013-04-22 astro-ph.HE
Wind-Driven Evolution of White Dwarf Binaries to Type Ia Supernovae
在Ia型超新星（SNe Ia）祖先的单一简并假设中，一颗白矮星快速地从它的伴星吸积富含氢或氦的物质，并表现为一个超软X射线源。这一观点受到了具有非常低质量伴星的超软X射线源的性质以及对附近几个超新星Ia的观测的挑战。已有研究指出，吸积中的白矮星的X射线辐射或星风可以激发星风或剥离伴星的质量，从而显著影响质量传递过程。本文对白矮星双星的风驱动演化进行了详细的计算。我们提出了可能的SN Ia祖细胞的参数空间，并为生存的同伴后SNe。结果表明，与传统的单简并方案相比，Ia超新星的前伴星具有更符合观测的特征。
2013-11-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
Supernovae in colliding-wind binaries: observational signatures in the first year
当一颗核心坍缩的超新星在一个双星系统中爆炸时，喷出物可能会遇到一个过密的壳层，在那里两颗恒星的恒星风之前发生了碰撞。在这项工作中，我们调查的超新星光变曲线上的时间尺度，从早期的闪光电离签名，爆炸后约一年的这种相互作用的影响。我们构建了一个模型的碰撞风壳在一个轨道双星系统，我们提供了一个解析表达式的壳的厚度和密度，我们校准与三维自适应网格细化流体动力学模拟探测不同比例的风动量和不同制度的辐射冷却效率。我们模拟了超新星喷出物与星周介质的角相关相互作用，并利用一个现实的冷却函数估算了激波辐射效率。我们发现，辐射冲击功率超过典型的IIP型超新星光度只有双红超巨星双星的质量比$q \gtrsim 0.9$，风质量损失率$\dot{M} \gtrsim 10^{-4} M_\odot\,\text{yr}^{-1}$，和分离之间约50和1500 AU。对于$q$较小的双星或风速较快的主星，所需的$\dot{M}$会增加。我们估计所有坍缩大质量恒星的$\ll 1\%$满足双星质量比和双星分离的条件。由于风壳碰撞而产生的散射光度最多比未受扰动的恒速风高出10倍，但与靠近恒星的风加速相关的更高密度提供了更强的信号。
2021-12-21 astro-ph.HE astro-ph.SR
Colliding-wind Binaries with strong magnetic fields
近年来，碰撞风双星系统的动力学和有效粒子加速的条件吸引了大量的数值研究。这些数值模型试图解释这些系统的热和非热排放的观测。在非热区域，观测到了几个碰撞风双星的射电和X射线辐射，而伽马射线辐射到目前为止只在$η$和可能在WR 11中发现。高能电子被认为是这些系统中观察到的大部分高能光子的原因。只有在伽马射线区，根据恒星的性质，中性π介子衰变的辐射才可能有显著的贡献。因此，研究碰撞风双星的辐射需要高能电子加速和传播的详细模型。这反过来又需要对磁场有详细的了解，磁场不仅会影响电子的能量损失，而且在同步辐射的情况下还会影响发射率的方向依赖性。在这项研究中，我们调查不同的碰撞风双星系统的磁流体动力学模拟与磁场是强大到足以对风有显着的影响。如此强大的磁场需要对近星风加速区进行详细的处理。我们展示了这种模拟的实施，并讨论了结果，证明了风碰撞区域的结构上的磁场的效果。
2016-09-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
Disc atmospheres and winds in X-ray binaries
本文综述了低质量X射线双星盘状大气和风的研究现状。我们讨论了可能的风发射机制，并与现有的观测模型的预测进行了比较。我们的结论是，结合热和辐射压力（后者是相关的高光度）可以解释目前的观测大气和风在中子星和黑洞双星。此外，这些风和大气可能对在这些系统中观察到的宽铁排放线做出重大贡献。
2012-10-01 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Simulating gamma-ray binaries with a relativistic extension of RAMSES
伽马射线双星由一颗大质量恒星和一颗具有高度相对论风的旋转动力脉冲星组成。来自两个物体的风之间的碰撞产生了一个激波结构，其中粒子被加速，导致观察到的高能量发射。我们研究了狭义相对论对碰撞风区的结构和稳定性的影响，并强调了与大质量恒星碰撞风的差异。我们重点关注脉冲星风洛伦兹因子值不断增加的演变，请记住，当前的模拟无法达到脉冲星风洛伦兹因子的预期值几个数量级。我们使用高分辨率的数值模拟与相对论扩展的流体动力学代码RAMSES，我们已经开发。使用2D模拟，我们专注于该地区接近的二进制，忽略轨道运动。我们使用不同的脉冲星风的洛伦兹因子值，最高可达16。我们发现恒星风碰撞和伽马射线双星之间的解析标度关系。它们提供了接触不连续的位置。激波的位置强烈地依赖于洛伦兹因子，相对论风比基于非相对论模拟的预期更加准直。超过一定的距离，冲击流被加速到其初始速度，并遵循绝热膨胀。我们提供了指导外推到更现实的值的脉冲星风的洛伦兹因子。我们将自适应网格加密程序RAMSES扩展到相对论流体力学。该代码适用于研究脉冲星风星云、伽马射线暴或相对论喷流等天体物理物体，将成为下一次公开发行的RAMSES的一部分。使用此代码，我们进行了模拟的伽马射线双星，突出了这种系统的当前流体动力学模型的限制和可能性。
2013-09-29 astro-ph.HE astro-ph.IM
X-ray emission from BH+O star binaries expected to descend from the observed galactic WR+O binaries
在银河系中，已知$\sim$ 18颗沃尔夫-拉叶+O（WR+O）双星，并估计了它们的恒星和轨道参数。虽然黑洞+O（BH+O）双星被认为是从前者演化而来的，但在银河系中只有一个这样的系统。为了解决这种差异，有人建议在核心坍缩时，WR星会受到巨大的撞击，使得大多数双星被破坏。我们重新评估这个问题，重点是在形成一个吸积盘风吸积BH的BH+O双星，这是关键，以确定这样的系统周围的不确定性。我们遵循以前的工作方法，并应用改进的分析标准风吸积BH周围的吸积盘的形成。然后，我们使用恒星模型来预测的BH+O双星的属性，预计下降从观察到的WR+O双星，如果WR星将形成BH没有出生踢。我们发现，盘的形成敏感地依赖于O星的风速，由风携带的特定角动量，由BH的角动量吸积的效率，和BH的自旋。我们表明，假设一个低的风速可能会导致预测，大多数的BH+O星双星将有一个延长的X射线明亮的周期。然而，当考虑O型星的典型风速时，情况并非如此。我们发现，BH的高自旋可以增加X射线活跃期的持续时间以及该阶段的X射线亮度，从而为检测具有高BH自旋参数的X射线中的高质量BH双星产生强偏差。我们的结论是，大BH形成踢不需要了解银河系中的X射线明亮的BH+O星的稀疏性。用不同的方法探测一群X射线无声的BH+O系统可以告诉我们关于BH反冲和高质量BH双星的高能量发射的条件。（节录）
2021-06-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
3D Hydrodynamic & Radiative Transfer Models of X-ray Emission from Colliding Wind Binaries
碰撞风双星（CWB）是X射线天体物理学的独特实验室。这些系统中的大质量恒星拥有强大的恒星风，速度高达3000 km/s $^{-1}$，它们的碰撞导致热等离子体（高达$\sim10^8$ K）发射热X射线（高达$\sim$ 10 keV）。许多X射线望远镜都观测到了CWB，包括朱雀，我们的工作旨在模拟这些X射线观测。我们使用三维光滑粒子流体动力学（SPH）来模拟风-风相互作用，然后执行三维辐射转移来计算出射X射线通量，通过X射线望远镜的响应函数折叠直接与观测比较。在这些程序中，我们提出了我们的模型，朱雀观测的多年周期，高偏心系统$η$船底座和WR 140。模型再现了远离近星点的观测结果，但只有$η$船底座的X射线光谱在近星点再现; WR 140模型在这个更复杂的阶段产生了太多的通量。
2014-05-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
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
Non-thermal radio emission from colliding-wind binaries: modelling Cyg OB2 No. 8A and No. 9
一些OB星显示出可变的非热射电辐射。非热发射是由于电子加速到高能量时发射的同步辐射。电子加速发生在双星系统中由辐射驱动的恒星风碰撞产生的强烈冲击中。在这里，我们提出了我们的模拟结果的两个碰撞风系统：天鹅座OB2号8A和天鹅座OB2号9。
2010-12-15 astro-ph.HE
Modelling the synchrotron emission from O-star colliding wind binaries
许多早型星都是双星系统。其中一些显示出具有周期性变化的无线电发射率。这种变化与相对论电子发射的非热同步辐射有关。将电子加速到高能量所需的强烈冲击是由辐射驱动的恒星风的碰撞产生的。研究O星碰撞风双星的非热辐射是必要的。本文介绍了我们对天鹅座OB2 No.9碰撞风模拟的初步结果。
2011-01-28 astro-ph.HE
The Fermi LAT view of the colliding wind binaries
碰撞风双星（CWB）一直被认为是可能的高能$γ$射线源，然而除了$η$ Car之外，没有发现其他系统。本文利用近7年的Fermi-LAT数据分析了7个CWB（WR 11，WR 70，WR 137，WR 140，WR 146，WR 147）的样本，通过理论建模，这些CWB被认为是最有希望的候选者。WR 11（$γ^2$ Vel）在6.1 $σ$置信水平下被探测到，光子通量在0.1-100 GeV范围$(1.8\pm0.6)\times10^{-9}~\mathrm{ph~cm^{-2}~s^{-1}}$内，能量通量为$(2.7\pm0.5)\times10^{-12}~~\mathrm{erg~cm^{-2}~s^{-1}}$。在所采用的距离$d=340$ pc处，这对应于亮度$L=(3.7\pm0.7)\times10^{31}~\mathrm{erg~s^{-1}}$。该光度相当于总风动能功率的$\sim6\times10^{-6}$分数和注入该系统的风-风相互作用区域的功率的$\sim1.6\times10^{-4}$分数。WR 70和WR 140系统的高能量通量设定了上限。
2016-03-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
Bimodality of Wind-fed Accretion in High Mass X-ray Binaries
研究了高质量X射线双星中吸积中子星的X射线光电离的影响。通过对X射线辐射影响下线驱动风流的流体方程的简单分析，揭示了控制X射线双星X射线光度的新原理。在本研究中，我们考虑线驱动加速和X射线光电离，求解吸积流的运动方程。在X射线辐照的影响下，我们发现流动方程有两类解。第一个解决方案的特点是由一个缓慢的风速，导致一个大的吸积率。第二个解决方案是一个快速的风流动，导致一个小的吸积率。我们发现，只有具有快风和微弱X射线光度的解才是稳定解。另一方面，具有大X射线光度的慢风解是不可能实现的。在明亮的X射线双星系统中，X射线亮度会增加，直到强的X射线降低线驱动的加速度，并导致风的停滞。这一结果暗示了一个重要的结论，即风馈X射线发射双星的X射线光度将由风滞止极限决定。同时，X射线光度小的快风解也可以是稳态。明亮的X射线源，如船帆座X-1，将有有限的光度风停滞，而微弱的系统，如静止的超巨星快速X射线瞬变可能是在微弱的解决方案。
2014-03-29 astro-ph.HE astro-ph.SR
A Radio Pulsar Search of the Gamma-ray Binaries LS I +61 303 and LS 5039
LS I +61 303和LS 5039是非常罕见的具有MeV-TeV发射的HMXB，使它们成为仅有的五个已知或提出的“伽马射线双星”中的两个。对于这些系统是否是微类星体（恒星风吸积到致密物体上产生高能辐射和相对论喷流），或者它们的辐射特性是否可以用相对论脉冲星风与恒星风碰撞来更好地解释，文献中存在分歧。在这里，我们提出了一个尝试，在这两个系统中的绿岸望远镜检测射电望远镜。通量密度的上限在4.1-14.5 μ Jy之间，我们讨论了搜索的零结果。我们的球对称模型的风LS 5039表明，任何脉冲星的排放将被强烈吸收的密集风，除非有一个疏散区域形成的相对论碰撞风冲击。LS I +61 303包含一颗快速旋转的Be星，其风集中在恒星赤道附近。只要脉冲星不被星周盘遮蔽，或者不被密集风区遮挡，就有可能在部分轨道上探测到脉冲辐射。
2011-06-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
High resolution radio imaging of the two Particle-Accelerating Colliding-Wind Binaries HD167971 and HD168112
本研究利用欧洲甚长基线干涉测量网络对粒子加速碰撞星风双星 HD167971 和 HD168112 进行高分辨率射电成像，验证了快照式射电测量能有效识别粒子加速器并揭示长周期双星。
2024-01-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
Magnetothermal disk winds in X-ray binaries: poloidal magnetic fields suppress thermal winds
磁、辐射压和热驱动是能够发射吸积盘风的三种机制。在X射线双星中，辐射压力通常并不重要，因为在许多系统中，由于连续跃迁，亮度对于驱动来说太低，而由于线跃迁，亮度对于驱动来说又太高。这使得热驱动和磁驱动成为这些系统中的竞争者发射机制。使用Athena++，我们进行轴对称理想MHD模拟，包括适合康普顿加热风的辐射加热和冷却过程，以表明将磁场纳入热驱动风具有与预期相反的效果：而不是提供速度提升，在低等离子体β区域中抑制了热风，在该区域中，场线足够强以重新塑造流动的方向。我们的分析表明，磁离心发射是存在的，但很弱，而风速的减少不是由于重力势通过磁性施加的流线几何形状的变化，而是由于增加的流管面积刚好在磁盘的表面，这是不利于加速。我们的研究结果表明，磁热风模型是成功地在低质量X射线双星产生快速密集的外流，风必须磁发射以及康普顿半径内。
2018-09-17 astro-ph.HE
Thermal X-ray Emission from the Shocked Stellar Wind of Pulsar Gamma-ray Binaries
伽马射线强X射线双星是一种从射电到伽马射线的非热宽带辐射的双星系统。如果系统由一颗大质量恒星和一颗年轻的非吸积脉冲星组成，它们的风将碰撞产生宽带非热辐射，很可能起源于冲击脉冲星风。热X射线发射预计从冲击恒星风，但到目前为止，它既没有被发现，也没有在伽马射线双星的背景下进行研究。本文提出了脉冲星伽玛射线双星中激波星风热X射线辐射的半解析模型，发现热X射线辐射随脉冲星自旋下降光度单调增加，达到10^33 erg/s量级。伽马射线双星的X射线光谱缺乏热特征，因此可以用来限制脉冲星和恒星风的性质。通过拟合观测到的伽马射线双星的X射线谱与源模型组成的吸收非热功率定律和计算的热X射线发射，我们能够推导出上限的自旋下的光度的推定脉冲星。我们将这种方法应用于LS 5039，这是唯一一个具有径向强风的伽马射线双星，并获得了脉冲星自旋下降光度的上限约为6x10^36 erg/s。考虑到高能伽马射线发射的能量限制，可能需要非常接近1的非热与自旋下降的光度比。
2011-11-22 astro-ph.HE
Evidence from high mass X-ray binaries that Galactic WR components of WR+O binaries end their life with a supernova explosion
对至少含有一个黑洞（BH）成分的双星的理论布居数的研究显然取决于黑洞在形成过程中是否受到（出生）踢。几个观测事实似乎表明，黑洞在形成过程中确实受到了一次反冲。在本文中，我们将讨论更多的证据。具有BH成分（BH HMXB）的风馈高质量X射线双星（HMXB）的祖先是WR+OB双星，其中沃尔夫-拉叶（WR）星最终坍缩并形成BH。从观察到的人口WR+OB双星在太阳附近，我们预测人口的风喂养BH HMXB作为BH出生踢的函数。模拟结果显示，当WR星坍缩成BH时，我们预计在太阳附近会有100个或更多的风馈BH HMXB，而只有一个被观察到（天鹅座X-1）。我们认为这是一个证据，无论是WR组件在双星结束其生命作为一个中子星或他们崩溃成BH都伴随着超新星爆炸赋予显着的（出生）踢。
2020-03-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
Jet formation in post-AGB binaries: Confronting cold magnetohydrodynamic disc wind wind models with observations
本文用冷自相似MHD盘风模型拟合五个后AGB双星的喷流观测，约束吸积盘参数，发现可解释多数Balmer alpha特征但仍有系统差异。
2024-06-18 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
X-ray emission from interacting massive binaries: a review of 15 years of progress
前几代的X射线天文台揭示了一组相对明亮的X射线发射体的大质量双星。这是由于位于恒星之间的风-风相互作用区中的激波加热等离子体的发射。随着新一代X射线观测站的出现，可以对这一现象进行更详细的研究。在这篇评论中，我们强调了在过去15年中，我们在理论和观测方面对这一现象的理解所取得的进展。所有这些研究为今后利用下一代X射线卫星进行调查铺平了道路，这些卫星将提供关于在风-风相互作用的最内部形成的X射线发射的关键信息。
2015-09-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
Supercritical colliding wind binaries
上下文粒子加速碰撞风双星（PACWBs）是由两颗大质量热恒星形成的系统，产生非热辐射（NT）。这些系统的关键要素是快速的风和它们碰撞时产生的冲击。具有非吸积的年轻双星的双星也被探测为NT发射体，这也是风-风相互作用的结果。如果黑洞（BH）以超爱丁顿速率吸积，它们可能通过这种机制产生NT辐射。在这种情况下，圆盘预计会发射辐射驱动的风，如果这种风有赤道分量，它可以与伴星碰撞，产生PACWB。这些系统是超临界碰撞风双星（SCWBs）。目的。我们的目标是描述由超吸积黑洞和早型恒星组成的双星系统中风碰撞产生的粒子加速和NT辐射。方法.我们通过计算辐射场的空间分布及其对盘粒子的影响，估算了盘驱动风的终极速度。然后，我们找到了风碰撞区域的位置，并计算了相对论粒子进行扩散加速的能量增益和损失的时间尺度。有了这些信息，我们就能够计算出辐射的相关光谱能量分布。结果我们发现，风的相互作用可以产生NT辐射从无线电高达几十个GeV，亮度范围内的$\sim 10^{33}-10^{35} \, {\rm erg \, s^{-1}}$，这在很大程度上是由电子同步辐射和逆康普顿辐射。结论.我们的结论是，SCWB，如一些超明亮的X射线源和一些银河系X射线双星，能够加速宇宙射线和产生NT电磁辐射从无线电到$γ$ -射线，除了热成分。
2023-01-20 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
Inverse Compton cooling of thermal plasma in colliding-wind binaries
本文研究碰撞风双星中逆康普顿冷却对热等离子体的影响，发现其在多数参数空间为主要冷却机制，并以WR 140为例结合模拟验证，提出约束质量损失率的新方法。
2023-09-13 astro-ph.HE astro-ph.SR
Modelling colliding wind binaries with RAMSES, extension to special relativity
我们提出了高分辨率的模拟与RAMSES的超音速碰撞恒星风。碰撞导致了一个双激波结构，它受到不同的不稳定性。Kelvin-Helmholtz不稳定性（KHI）引入了一些混合和可变性。对于等温风场，非线性薄壳不稳定性对相互作用区域的影响很大。正确地模拟这些不稳定性需要足够高的分辨率和适应的数值方法，特别是当一种风强烈主导另一种风时。在大尺度上，轨道运动预计会把冲击区变成一个螺旋，但我们发现，在某些配置的KHI可能会破坏螺旋。在由一颗大质量恒星和一颗发出高度相对论性风的年轻脉冲星组成的伽马射线双星中，预计也会出现碰撞风结构。数值模拟对于理解这种系统的几何形状是必要的，并且应该考虑到脉冲星风的相对论性质。我们实现了一个二阶Goddom方法来解决相对论流体动力学方程与RAMSES，包括自适应网格细化的可能性。在简要概述了我们的数值实现之后，我们将提出初步的模拟，对比伽马射线和恒星双星中的流结构。
2012-12-17 astro-ph.HE
Stellar Winds in Massive X-ray Binaries
来自大质量恒星的强风是广泛的天体物理学领域感兴趣的话题。在高质量X射线双星中，一方面存在一个吸积的致密天体，可以通过研究所发射X射线的不同性质来推断风参数;但另一方面，吸积体的重力和电离辐射可以强烈影响风流。基于来自恒星风和X射线社区的天文学家的合作努力，本报告试图回顾我们目前的知识状况，并指出未来进展的途径。
2017-02-22 astro-ph.HE
Wolf-Rayet Colliding Wind Binaries
本文综述Wolf-Rayet碰撞风双星，探讨其极端恒星风现象及意外产生大量暖尘埃的机制，指出富碳WR星是必要条件，但物理机制尚待阐明。
2024-12-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
Colliding-Wind Binaries as a Source of TeV Cosmic Rays
除了含有致密天体的伽马射线双星外，还从碰撞风双星中探测到高能和极高能伽马射线。风的碰撞会产生两个强烈的激波阵面，每一个都围绕着一个由压缩和加热的等离子体组成的激波区域，在那里粒子被加速到非常高的能量。磁场在冲击区也被放大，粒子的加速度在很大程度上取决于磁场。在这项工作中，我们进行了完整的三维磁流体动力学模拟的碰撞风耦合到一个代码，演变的被动带电测试粒子的运动学等离子体波动。运行后的一个大的合奏的测试粒子与初始热分布，我们表明，这样的冲击产生的非热人口（近1%的总粒子）的几十个GeV的几个TeV，这取决于初始磁化水平的恒星风。我们能够确定最快的加速轨迹，在MeV/s到GeV/s的范围内，与具有放大的激波磁场的湍流等离子体有关。这些结果表明，碰撞风双星确实能够产生一个显着的人口的高能粒子，在相对较短的时间尺度，动力学和扩散的时间尺度相比。
2021-05-20 astro-ph.HE physics.space-ph
Gamma Rays from colliding winds in massive binaries. Status and prospects
由具有强风的早型恒星形成的双星系统，已知会显示出可变的非热射电波发射、热X射线，至少在一个例子（船底座η星）中，还显示出$γ$射线。这些系统中的一些是相当偏心的，有效的粒子加速和$γ$射线产生的条件可能只是偶尔出现。在本文中，我简要地回顾了碰撞风双星的物理学，重点是非热粒子加速的观测特征。我讨论，特别是，系统HD 93129A的情况下，这是由一个O2 If* 星（主要）和O3.5 V星（次要）。主星是银河系中最早、最热、质量最大、最亮、最多风的O型星之一。2018年期间的近星点通过将提供一个突出的观测窗口，国际多波长活动将利用这一窗口。
2019-03-06 astro-ph.HE
The structure of blue supergiant winds and the accretion in supergiant High Mass X-ray Binaries
我们发展了一个OB超巨星的星风模型，研究了云团风吸积对高质量X射线双星光度和光变性质的影响。假设这些团块被周围气体的冲压压力所限制，并探索它们的质量和半径的不同分布，我们在邦迪-霍伊尔吸积理论的框架内计算了预期的X射线光变曲线，修改后考虑到团块的存在。由此产生的变率特性被发现不仅取决于假设的轨道参数，但也对风的特性。然后，我们应用这个模型再现了三个代表性的高质量X射线双星的X射线光变曲线：两个持久的超巨星系统（VelaX-1和4U 1700 -377）和超巨星快速X射线瞬态IGRJ 11215 -5952。该模型可以很好地再现观测到的光变曲线，但在所有情况下，需要从超巨星的整体质量损失约3-10倍，小于从紫外线研究推断的值，假设一个均匀的风。
2009-06-17 astro-ph.HE
Wind-accreting Symbiotic X-ray Binaries
我们提出了一个新的共生X射线双星（SyXBs）的人口模型，考虑到非稳态特性的准球形亚音速吸积的红巨星的恒星风到缓慢旋转的中子星。早期的模型的更新，其中包括更严格的标准，慢NS旋转等离子体进入NS磁层通过瑞利-泰勒不稳定性，以及更严格的条件，解决吸积慢恒星风，与帐户的特定角动量的变化捕获恒星风在偏心双星。这些修改使得观测系统在双星轨道周期、NS自旋周期和$\sim 10^{32}-10^{36}$ ~erg s $^{-1}$范围内的X射线光度的分布能够得到更充分的描述，并使它们的模型银河数与观测值合理地吻合。调和的模型和观察到的SyXB的轨道周期需要一个低效率的物质驱逐从共同的信封在进化过程中，导致共生X射线系统的NS组件的形成。
2019-02-16 astro-ph.HE
Implication of the striped pulsar wind model for gamma-ray binaries
伽马射线双星是一种大质量恒星，其伴随的致密天体被观测到在伽马射线范围内发射大部分能量。其中一个双星系统包含一颗射电脉冲星PSR B1259-63。在条纹状脉冲星风中，加速到光柱外的粒子的同步辐射和逆康普顿辐射被用来解释孤立脉冲星的X射线到高能（He，$>$ 100 MeV）γ射线辐射。这个脉冲星模型自然地扩展到双星环境，其中逆康普顿散射的种子光子由伴星提供。在这里，我们调查的可能性，从PSR B1259-63的条纹脉冲星风模型的框架中的γ射线发射。PSR B 1259 -63的轨道几何形状受到观测的很好约束，双无线电脉冲表明它是一个几乎正交的旋转体，因此条纹区域覆盖的立体角接近于$4π$。我们计算了轨道和旋转相位分辨光谱的变化和光变曲线的预期。
2011-06-23 astro-ph.HE
Measuring the stellar wind parameters in IGR J17544-2619 and Vela X-1 constrains the accretion physics in Supergiant Fast X-ray Transient and classical Supergiant X-ray Binaries
经典超巨星X射线双星（SGXB）和超巨星快X射线瞬变星（SFXT）是两种类型的高质量X射线双星（HMXB），它们具有相似的施主，但同时在X射线中表现出非常不同的行为。风力发电的HMXB之所以如此二分法，其原因仍有争议。在已经提出的几种解释中，其中一些引用了施主恒星的特定恒星风特性。只有专门的经验分析捐助者的恒星风可以提供所需的信息来完成这些理论的充分测试。然而，这种分析很少。为了缩小这一差距，我们对两个重要系统中的光学伴星进行了比较分析：IGR J17544-2619（SFXT）和Vela X-1（SGXB）。我们详细分析了每颗恒星的光谱，并推导出它们的恒星和风性质。我们比较了风参数，这给了我们一个很好的机会来识别SFXT和SGXB中施主风之间的关键差异。我们发现，从分析得到的恒星参数一般符合两个施主的光谱类型：O 9 I（IGR J17544-2619）和B0.5Iae（船帆座X-1）。这两颗星的恒星风的一个重要区别是它们的终速在IGR J 17544 -2619中为v_inf= 1500 km/s，在Vela~X-1中为v_inf= 700 km/s，这对这两颗星的X射线光度有重要影响。它们的风速和脉冲星自旋的特定组合有利于Vela X-1的吸积机制具有持续的高光度，而它有利于IGR~J17544-2619的抑制吸积机制。我们的研究表明，风的相对速度是至关重要的，在确定类HMX…
2016-03-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
An investigation into the fraction of particle accelerators among colliding-wind binaries. Towards an extension of the catalogue
粒子加速碰撞风双星（PACWB）是由早期类型的恒星组成的多个系统，能够将粒子加速到相对论速度。在碰撞风区，相对论粒子可以与不同的场（磁场或辐射）相互作用，产生非热辐射。在许多情况下，非热同步辐射可能是可观测的，因此构成了在这些多重系统中存在相对论粒子群的指示器。迄今为止，PACWBs的目录包括大约40个物体，分布在许多恒星类型和演化阶段，没有明确的趋势指向可能加速粒子的特权子类。本文旨在批判性地讨论在大质量双星中选择新候选双星的一些准则。随后对这些物体中非热辐射的研究有望导致对粒子加速器的新探测。在此基础上，提出了观测策略的一些基本思路。在PACWBs研究的这个阶段，没有明确的理由认为大质量双星中的粒子加速是异常的，甚至是罕见的现象。因此，我们认为，几个PACWBs将在未来几年内被检测到，主要是使用敏感的无线电干涉仪，能够测量同步辐射碰撞风双星。高能探测的前景也简要讨论。
2017-03-07 astro-ph.HE
Stellar wind accretion in high-mass X-ray binaries
最近的发现证实了存在大量的X射线源，这些源是由OB超巨星的恒星风吸积提供燃料的。这些系统是研究天体物理学许多方面的强大实验室。在过去的几十年里，这些系统中的吸积物理学一直是广泛研究的主题，主要是通过数值方法。尽管作出了这一努力，但我们的理解仍然存在很大的不确定性，这反映了实际情况的复杂性。一个关键的问题仍然是开放的可能形成的吸积盘。虽然在这些系统中中子星的自旋演化表明，角动量是，至少偶尔，吸积，许多观测事实似乎需要盘的存在，计算结果并不赞成这种可能性。在这篇简短的评论中，我将总结这一领域的一些开放性问题。
2009-07-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
An X-ray Survey of Colliding Wind Binaries
我们编制了一份由Chandra、XMM-Newton和ROSAT卫星探测到的银河系和麦哲伦星云中的36个O+O和89个Wolf-Rayet双星候选者的名单，以探讨它们的X射线性质与它们的系统特征之间的联系。在已公布参数的WR二进制中，除了两个之外，所有二进制的kT都大于0.9 keV。最明亮的X射线WR双星是典型的长周期系统。WR双星在X射线光度上显示出近四个数量级的分布，即使在具有非常相似WR原色的系统之间也是如此。在O+O双星中，短周期系统通常具有软X射线谱，而长周期系统则具有硬X射线谱，在LX/Lbol中也有很大的扩展。
2012-05-25 astro-ph.HE
Global Simulations of the Interaction of Microquasar Jets with a Stellar Wind in High-Mass X-ray Binaries
由高质量X射线双星提供动力的喷流必须穿越伴星的强大风。本文首次对大质量X射线双星中喷流-风相互作用进行了三维数值模拟。我们表明，喷流拦截的风动量通量会导致喷流的显着弯曲，并且通过球形风传播的喷流将被弯曲到渐进角$ψ_{\infty}$。我们推导出$ψ_{\infty}$作为喷气功率和风推力的函数的简单表达式。对于已知的风参数，可以使用$ψ_{\infty}$的测量来约束射流功率。在天鹅座X-1的情况下，VLBA观测到的作为轨道相位函数的喷流进动的缺乏可以用来对$L_{\rm jet} \gtrsim 10^{36}\,{\rm ergs\,s^{-1}}$的喷流功率设定下限。我们进一步讨论的情况下，初始喷流是倾斜的相对于双轨道轴。我们还分析了天鹅座X-3的情况，并表明，射流弯曲可能是可以忽略不计的，除非射流是显着不如目前认为的强大或更广泛。我们的数值研究仅限于各向同性恒星风。我们讨论了风聚集对喷气-风相互作用的可能影响，这可能是显着的，但认为我们对天鹅座X-1喷气功率的限制可能不受聚集的影响，除非全球风质量损失率低于天鹅座X-1通常假设的范围。
2015-01-15 astro-ph.HE
Accretion form a clumpy massive-star wind in Supergiant X-ray binaries
超巨星X射线双星（SgXB）拥有一个紧凑的物体，通常是一颗中子星（NS），绕着一颗演化的O/B星运行。质量转移通过恒星施主的强烈线驱动风进行，其中一部分被NS的引力场捕获。SgXB的大量X射线发射是由随后的吸积过程导致的。它们还显示出X射线通量的峰-峰变化，变化系数为10到100，以及硬度比的变化，这可能是由于沿视线的吸收变化。我们使用最近的辐射流体动力学模拟的不均匀性（又名团块）在非平稳风的大质量热恒星，以评估其影响的时变吸积过程。为此，我们运行3D流体动力学模拟的风在附近的吸积器，以调查弓激波的形成，并遵循几个空间数量级的非均匀流，到NS磁层。特别是，我们表明，风团的内在质量吸积率的时间变异性的影响是严重回火的交叉的冲击，相比纯粹的弹道邦迪-霍伊尔-Lyttleton估计。我们还考虑了由于团块通过视线而引起的可变吸收，并估计了不同轨道分离的柱密度和质量吸积率的最终有效变化。最后，我们将我们的结果与Vela X-1的X射线通量和硬度比的最新分析进行了比较。
2017-11-23 astro-ph.HE astro-ph.SR
Influence of irradiation-driven winds on the evolution of intermediate-mass black hole X-ray binaries
在年轻的稠密星团中，中等质量黑洞（IMBH）可能通过交换相遇或潮汐俘获获得伴星，然后通过洛希瓣溢出向IMBH X射线双星演化。一般认为IMBH X射线双星是潜在的超亮X射线源，因此它们的演化具有重要意义。然而，来自IMBH周围吸积盘的强X射线通量所产生的辐射驱动风在决定IMBH X射线双星演化过程中起着重要作用，在详细的双星演化模拟中应予以考虑。利用MESA程序，我们着重研究了辐射驱动风对IMBH X射线双星演化的影响。我们的模拟表明，高的风驱动效率（$f=0.01$为$Z=0.02$，$f=0.002$为$Z=0.001$）大大缩短了IMBH X射线双星的ULX阶段的持续时间与中等质量（$5~M_{\odot}$）的施主星。然而，这种影响可以忽略的高质量（$10~M_{\odot}$）供体星。辐照效应（$f=0.01$或$0.002$）使IMBH双星的初始参数空间在施主星质量-轨道周期图中明显收缩，并向高光度ULX（$L_{\rm X}>10^{40}~\rm erg\,s^{-1}$）和超亮X射线源演化。此外，辐射效应导致有效的角动量损失，产生具有相对接近的轨道的IMBH X射线双星。在我们模拟的参数空间中，约有1%的IMBH双星由于轨道周期较短而演化为致密的X射线源，其中一些可能被探测为低频引力波源。
2021-04-27 astro-ph.HE
Non-thermal processes in colliding-wind massive binaries: the contribution of Simbol-X to a multiwavelength investigation
几个碰撞风大质量双星被认为是无线电领域的非热辐射源。这构成了强有力的证据，证明在这些物体中有效的粒子加速过程正在起作用。加速机制最有可能是由于碰撞风引起的强水动力冲击存在下的扩散冲击加速（DSA）过程。为了研究这种粒子加速的物理学，我们发起了一项多波长运动，覆盖了电磁波谱的很大一部分。在这种情况下，详细研究从这些来源的硬X射线发射的SIMBOL-X带通构成了一个关键因素，以探索这个仍然鲜为人知的天体物理学主题。应该注意的是，碰撞风大质量双星应该被认为是非常有价值的目标，以类似的方式研究粒子加速超新星遗迹，但在不同的区域的参数空间。
2009-03-10 astro-ph.HE
The impact of thermal winds on the outburst lightcurves of black hole X-ray binaries
观测到的来自X射线双星的风的特征与热风大致一致，热风是由外部吸积盘的X射线辐射驱动的。热风产生的质量外流率可以超过圆盘中的吸积率。我们研究了这种质量损失对X射线二进制的稳定性和光变曲线的影响，受到热粘性不稳定性，这驱动他们的爆发。强烈的质量损失可能会提前关闭爆发，就像2015年天鹅座V404的爆发一样。我们使用热（康普顿）风质量损失的分析模型。在预期的长Porb系统的强风中的散射增强了外盘的辐射加热，使其保持稳定，以对抗热粘性不稳定性。这就很好地解释了天鹅座X-2、1 E 1740.7-2942或GRS 1758-258等具有大圆盘的持续明亮系统的存在。风的质量损失缩短了爆发，正如预期的那样，但不足以解释黑洞X射线双爆发的快速衰减时间尺度。然而，由于在风中散射而产生的不同辐射在长Porb系统（如GRO J1655-40）中产生具有平台的光变曲线。质量损失是不是一个主要的驱动程序的爆发动力学光度0.1-0.2 L_Edd。更高的光度可能会产生更强的质量损失，但由于风变得不透明，因此对其的研究很复杂。磁风似乎更有希望解释通常在黑洞X射线双星中看到的快速衰变时间尺度。热成风可以通过不同的辐射加热在爆发动力学中发挥重要作用。这可以通过将风的性质、X射线光谱或光度的变化与追踪外盘的光发射的变化联系起来来证明。模拟应该能够更准确地估计作为辐射光谱、半径和盘风特性的函数的照射到盘上的依赖性。
2019-09-30 astro-ph.HE
The role of structured OB supergiant winds in producing the X-ray flaring emission from High Mass X-ray Binaries
超巨星快速X射线瞬变星（Supergiant Fast X-ray Transients，SFXTs）是INTEGRAL卫星发现的一类新的高质量X射线双星，其耀斑持续时间从几分钟到几小时，峰值亮度为1 E36 - 1 E37 erg/s。在明亮的爆发之外，它们显示出频繁的长期耀斑活动，达到X射线光度水平1 E33 - 1 E34 erg/s，正如最近用雨燕卫星观察到的那样。由于一些具有超巨星施主的高质量X射线双星（HMXB）的耀斑性质与SFXTs相似，因此有人认为这两类双星的耀斑活动可能是由相同的机制产生的，可能是组成超巨星风的团块的吸积。我们发展了一个新的具有球对称和非球对称外流的OB超巨星星云风模型。我们研究了在持久性和瞬态HMXB两类中，云团风对中子星的吸积效应。
2010-04-12 astro-ph.HE
Accretion in massive colliding wind binaries and the effect of wind momentum ratio
我们进行了大质量碰撞风双星系统中的喷射风的数值实验，并对不同初始质量损失率下的次级星吸积进行了定量分析。我们设置一个由一颗亮蓝变星（LBV）和一颗沃尔夫-拉叶星（WR）组成的双星系统，通过改变LBV的质量损失率来获得不同的风动量比$η$。我们的模拟包括两组情况：一组是恒星静止的，另一组包括轨道运动。随着$η$的减小，碰撞的风结构移近次级风。我们发现，对于$η\lesssim 0.05$的吸积阈值达到和起源于不稳定性的团块吸积到二次。对于每一个$η$值，我们计算质量吸积率，并确定不同的区域中的$\dot{M}_{\rm acc}$ - $η$图。对于静态星，$0.001 \lesssim η\lesssim 0.05$的吸积是亚Bondi-Hoyle-Lyttleton（BHL）吸积，平均吸积率满足幂律$\dot{M}_{\rm acc} \propto η^{-1.73}$。吸积不是连续的，而是随着$η$减小而从零星变化到较大的占空比。对于$η\lesssim0.001$，吸积在时间上是连续的，吸积速率为BHL，高达0.4- 0.8倍。包括轨道运动的模拟给出了定性上类似的结果，对于亚BHL区域具有更陡的幂律$\dot{M}_{\rm acc} \propto η^{-1.86}$，并且较低的$η$作为吸积阈值。
2022-07-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
Inhibition of Accretion by the Stellar Wind in Misaligned Be/X-ray Binaries
Faculty of Engineering, Hokkai-Gakuen University（北海学园大学工学部）
研究不对准的Be/X射线双星中恒星风对吸积动力学的影响，利用解析模型比较风冲压压力与吸积流气体压力得出抑制条件，发现风驱动抑制对特定BeXRBs系统是合理机制，补充经典螺旋桨机制在特定情况的不足。
2026-07-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
Studying the age of supergiant companions in the magnetized X-ray binaries
人们多次提出利用高质量X射线双星中的中子星作为X射线探测器，嵌入其超巨星伴星的风馈系统中，以抑制来自超巨星伴星的恒星线驱动风。我们演示了如何结合各种可观的HMXB的X射线吸积光度产生的风馈NS，以估计和约束的年龄的捐助者。这将有助于我们研究每个施主模型的恒星演化轨迹。由于大质量恒星的演化基本上是由质量损失决定的，而由于风的微观结构未知，质量损失率的直接测量受到重要的不确定性的影响。
2023-01-15 astro-ph.HE
Ask The Machine: Systematic detection of wind-type outflows in low-mass X-ray binaries
本研究探索使用机器学习算法识别低质量X射线双星光学光谱中的外流特征，在模拟数据库上训练分类器并应用于V404 Cyg和MAXI J1820+070的爆发光谱，结果与传统方法一致且能探测低速外流，为大样本研究奠定基础。
2023-06-21 astro-ph.HE astro-ph.SR
Wind Accretion in Massive Binaries Experiencing High Mass Loss Rates: II. Eccentricity
Ariel University（阿里埃勒大学）
研究大质量双星在高质损失率下的风吸积过程，探讨偏心轨道和极端质损失事件对质输运的影响。
2026-03-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
