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 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
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
Heavy double neutron stars: birth, mid-life and death
射电脉冲星观测探测银河系双中子星（DNS）系统的生命，而引力波使我们能够研究河外DNS在其最后时刻。通过结合无线电和引力波天文学的测量，我们试图获得从形成到合并的DNS更完整的了解。我们分析了最近的引力波双星中子星合并GW 170817和GW 190425的背景下，从射电天文学已知的其他DNS。通过采用一个模型的诞生和演化的DNS，我们测量的质量分布的DNS在出生时，在中年（在无线电），并在死亡（在引力波）。我们认为，高质量的引力波事件GW 190425是通过不稳定的情况下BB质量转移，迅速合并在$\sim 10-100~\mathrm{Myr}$形成的亚群的一部分的假设。我们发现了支持这一假设的温和证据，并且GW 190425并不是先前声称的无线电种群的明显异常值。如果存在快速合并的二进制文件，我们估计它们在诞生时构成DNS的$8-79\%$（90%可信度）。我们估计快速合并二进制的出生和死亡之间的典型延迟时间是$\approx 5-401~\mathrm{Myr}$（90%的可信度）。我们讨论了无线电和引力波天文学的影响。
2021-04-08 astro-ph.HE
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
Companion-driven evolution of massive stellar binaries
至少有$70\%$的大质量OBA型恒星存在于双星或更高阶的系统中。这些系统的动力学演化可以帮助我们了解X射线双星和引力波源等极端现象的起源。在一个这样的动力学过程中，偏心Kozai-Lidov（EKL）机制，第三颗伴星改变了双星系统的长期演化。为了动态稳定性，这些三重系统必须有一个分层的配置。我们探讨了一个遥远的第三个同伴的引力摄动对大质量的二进制的轨道结构的影响，在显着的恒星演化已经发生（$\leq 10$ Myr）。我们包括了潮汐耗散和广义相对论进动。与大（$38,000$总）的大规模层次三元组的蒙特卡罗实现，我们的出生条件的最终轨道分布的特征印记。具体来说，我们发现，最终偏心率分布范围$0.1-0.7$是一个很好的指标，其出生分布。此外，我们发现周期分布有一个类似的映射宽轨道。最后，我们证明了观测到的周期分布约$10$百万年的大质量恒星是一致的EKL演化。
2019-03-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
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
Pulsars are Born as Magnetars
本文提出了中子星在诞生时都经历了磁场从初始值到当前表面值的超快衰减的观点。如果在这个场衰减过程中辐射的电磁能通过辐射反应机制转化为中子星的动能，那么如果初始磁场处于10 ^（14）-10 ^（16）G的范围内，则衰减时间约为10^（-4）s。这意味着所有中子星生来就具有磁星典型的磁场。根据这一模型，中子星在诞生时其磁场的超快衰减过程中获得了观测到的高空间速度。这个磁场衰减的起源指向在出生过程结束时发生的磁不稳定性。
2013-02-06 astro-ph.HE astro-ph.SR
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
Neutron star kicks and implications for their rotation at birth
本文提出中子星可能因偏心原生踢动而获得自转，建立模型并用银河系脉冲星观测数据约束踢动位置，发现偏心距离约2.03 km，为超新星模拟提供参考。
2023-10-30 astro-ph.HE
Hadron-Quark Crossover and Hot Neutron Stars at Birth
基于高密度强子-夸克交叉，我们构造了一个新的有限温度等熵状态方程。利用新的物态方程，我们研究了具有典型轻子分数（$Y_l=0.3-0.4$）和典型重子熵（$S=1-2$）的热中子星的诞生结构。由于在高密度下夸克自由度的逐渐出现，有强子-夸克交叉的热中子星中心的温度T和重子密度比没有交叉的热中子星中心的温度T和重子密度小2倍或更多.热中子星收缩为1.4太阳质量的冷中子星所释放的典型能量约为0.04太阳质量，自旋上升率约为14%。
2015-06-17 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Peculiar objects in the birthplaces of radio pulsars -- stellar-mass black hole candidates
我们进行搜索的空间区域中的恒星质量的黑洞候选人增加其发生的概率，孤立的基础上的紧凑的对象起源于破坏双星的进化方案。我们利用可用的光谱或光度数据以及测量的自行和距离来分析位于这些区域的源。九个物体表现出与孤立黑洞的理论预测相对应的特征，被标记为进一步研究的黑洞候选者。
2023-01-18 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
X-ray emission from black-hole and neutron-star binaries
在这一章中，我提出了黑洞双星和低磁场中子星双星的主要X射线观测特征，集中在什么可以被认为是相似之处或差异，特别强调他们的快速定时行为。
2018-03-09 astro-ph.HE
Crust glass formation reveals the neutron star birth properties in IGR J17480-2446
Ioffe Institute（约费研究所）
通过分析IGR J17480-2446中子星地壳玻璃层的形成，确定其吸积物质质量约为2.4×10⁻⁶ M☉，证实其处于极早期吸积阶段，并揭示其诞生性质与电子俘获超新星相关。
2026-06-23 astro-ph.HE cond-mat.mtrl-sci physics.plasm-ph
On the Mass Distribution and Birth Masses of Neutron Stars
利用贝叶斯统计技术，我们研究了不同双星群体中中子星质量的分布。特别是，我们探讨的差异，中子星质量的来源，经历了不同的演化路径和吸积插曲。我们发现非循环食双星中中子星的质量分布和慢中子星的质量分布都接近于它们的诞生质量，它们的平均质量为1.28太阳质量，色散为0.24太阳质量。这些值与在核心坍缩超新星中形成中子星的预期是一致的。另一方面，双中子星，这也被认为是接近它们的出生质量，有一个更窄的质量分布，峰值为1.33 M太阳，但只有0.05 M太阳的色散。如此小的分散不容易理解，也许指向一个特殊和罕见的形成通道。已回收的中子星的质量分布的平均值为1.48 M_solar和0.2 M_solar的色散，与它们经历了扩展的质量吸积事件的预期一致。事实上，在推断的分布中，只有很小一部分回收的中子星的质量超过~2 M太阳能，这表明只有少数这些中子星越过质量阈值形成低质量黑洞。
2012-09-07 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
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
Gravitational-wave-driven tidal secular instability in neutron star binaries
我们报道了在中子星双星中存在引力波驱动的长期不稳定性，作用于平衡潮汐。这种不稳定性类似于经典的简正模不稳定性，当主星的自旋超过伴星的轨道频率时，这种不稳定性就会活跃。将中子星建模为牛顿n=1的多面体，我们计算了不稳定的时间尺度，在小的轨道间隔下可以低至几秒，但仍然大于螺旋时间尺度。对轨道和自旋演化的影响也进行了简要的探讨，发现不稳定性减缓了内旋，降低了恒星的自旋。
2019-09-06 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Distinguishing types of compact-object binaries using the gravitational-wave signatures of their mergers
我们分析了合并的二进制中子星，中子星黑洞双星，和二进制黑洞，其引力波签名的人口的可测量性预计将被观察到的先进网络的地面干涉仪LIGO和处女座。我们认为人口合成预测合理合并二进制分布在质量空间，随着测量精度估计的主要引力波参数估计管道。我们发现，对于我们的模型致密天体双星质量分布，我们总是可以区分二进制中子星和黑洞-中子星双星，但不一定是黑洞-中子星双星和二进制黑洞;然而，几十个检测，我们可以准确地识别三个子群，并测量各自的速率。
2015-05-04 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
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
SXP 1062, a young Be X-ray binary pulsar with long spin period; Implications for the neutron star birth spin
SMC非常适合于从X射线源种群研究中调查最近的恒星形成历史。它拥有大量的Be/X射线双星，超新星遗迹可以很容易地用成像X射线仪器分辨。我们寻找新的超新星遗迹中的SMC，特别是复合遗迹与中央X射线源。我们利用射电、光学和X射线图像研究了新发现的候选超新星遗迹的形态，并研究了它们的X射线谱。在这里，我们报告的发现，新的超新星遗迹周围最近发现的Be/X射线脉冲双星SXP 1062的无线电和X射线图像。Be/X射线双星系统位于超新星遗迹的中心附近，位于SMC东翼的外缘。残留物富含氧，表明它是从Ib型事件发展而来的。从XMM-牛顿观测中，我们发现自旋周期为1062 s的中子星在18天的观测期内，平均每天有0.26 s的很高的自旋下降速率。从目前接受的模型，我们估计的超新星遗迹的年龄约为10000-25000年，不足以将中子星的自旋从几十毫秒降到现在的值。假设中子星的年龄上限为25000年，并假设中子星是由XMM-牛顿观测中测得的吸积力矩自诞生以来向下自旋的极端情况，则推断出出生自旋周期的下限为0.5 s。对于更现实的，更小的长期平均吸积力矩，我们的结果表明，中子星出生时具有相应的较长的自旋周期。这意味着Be/X射线双星中的中子星具有长的自旋周期，可能比目前预期的要年轻得多。
2011-12-02 astro-ph.HE
Population synthesis of neutron star X-ray binaries associated with supernova remnants
中子星X射线双星（NS XRB）是与超新星遗迹（SNRs）有关的最年轻的X射线双星，它可以为研究X射线双星的早期演化和中子星的形成性质提供重要信息。有越来越多的NS XRB被发现藏匿在我们和附近星系的SNR中。在这项工作中，我们进行二进制人口合成计算，以模拟人口的NS XRB与SNR为不同类型的同伴，包括罗氏瓣过度填充主序星，Be星和超巨星。我们估计了它们的出生率，并给出了每种伴星的轨道参数和伴星质量的分布。我们的计算表明，它们中的大多数是Be X射线双星（BeXRB）和一些BeXRB预计将与银河系型星系中的SNRs。
2021-07-20 astro-ph.HE
Kicks and Induced Spins of Neutron Stars at Birth
使用非旋转超新星祖先的模拟，我们探讨了踢赋予和在核心坍缩中诞生的紧凑对象中诱导的自旋。我们发现，由于中微子排放的反冲可能是影响核心反冲的一个因素，相当于，有时大于相应的踢由于物质反冲。这一结果需要对脉冲星自行起源的一般模型进行修正。此外，我们还发现中微子净动量的符号可以与相应的物质反冲的符号相反。因此，有时脉冲星反冲和喷出物可以在同一方向。此外，我们的结果表明，中微子辐射中的偶极子的持续时间可以短于中子星结合能辐射的持续时间。这使得更大的偶极不对称性出现，但时间更短，导致观察到的脉冲星范围内的踢。此外，我们发现，由非球面吸积物质引起的自旋可以留下的崩溃与自旋周期的射电望远镜推断，似乎有一个轻微的反相关的诱导自旋和净踢方向之间的方向。这可以解释观测到的射电望远镜之间的这种相关性。最后，我们发现，踢给予黑洞是由于中微子反冲单独，导致出生踢$\le$ 100公里秒$^{-1}$的大部分时间。
2022-09-12 astro-ph.HE
Measurement of neutron star parameters: a review of methods for low-mass X-ray binaries
测量中子星的质量、半径和自旋频率这三个独立的参数可能是了解其超核核心物质性质的唯一途径。由于各种系统的不确定性，这种测量是极其困难的。几个系统参数值的知识的缺乏引起这样的系统。低质量X射线双星，其中包含中子星，提供了一些方法来约束恒星参数。这些方法的联合应用将大大降低系统的不确定性，从而精确测量三个独立的中子星参数。在这里，我们回顾的方法的基础上（1）热核X射线爆发;（2）吸积动力毫秒周期脉动;（3）千赫准周期振荡;（4）宽相对论铁线;（5）静态发射;（6）双轨道运动。
2010-01-11 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
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
MHD instabilities in accretion mounds on neutron star binaries
本文用数值方法求解了中子星极冠物质轴对称静态MHD平衡的Grad-Shafranov方程。从平衡的解决方案，我们探讨了稳定的吸积丘使用PLUTO MHD代码。我们发现，压力驱动的模式打破了平衡超过一个阈值丘质量，形成动态结构，因为物质遍布中子星表面。我们的结果表明，磁场的局部变化将显着影响的形状和性质的回旋特征观察到的高质量X射线双星的光谱。
2013-05-13 astro-ph.HE
Magnetic fields of neutron stars in X-ray binaries
已知的中子星中有相当一部分存在于X射线双星系统中，在这种系统中，一个致密的物体从伴星吸积物质。X射线双星中的中子星具有宇宙中最强的磁场，其范围至少从$\sim10^8$到几十$^{13}$ G。这些中子星周围的磁层对吸积过程有很大的影响，吸积过程为中子星的大部分发射提供了动力。磁场强度和几何形状是造成在X射线能量范围内观察到的各种光谱和定时特性的主要因素，使这些物体成为研究地球上无法进入的磁场中的物质行为和辐射过程的独特实验室。本文综述了中子星X射线双星中存在磁场的主要观测方面以及估算磁场强度的一些方法。
2014-11-21 astro-ph.HE
Merger of white dwarf-neutron star binaries: Prelude to hydrodynamic simulations in general relativity
白矮星-中子星双星产生可探测的引力辐射。建立了圆轨道上共转白矮星-中子星（WDNS）双星的牛顿平衡模型，发现这些模型在Roche极限处终止。在这一点上，二进制将经历稳定的质量转移（SMT）和长期的时间尺度上的发展，或不稳定的质量转移（UMT），这将导致在WD的潮汐中断。给定的双星将遵循的路径主要取决于它的质量比。我们分析了已知的WDNS双星的命运，并使用人口合成的结果来估计将进行SMT或UMT的LISA解决银河双星的数量。我们通过求解一组简单的常微分方程来模拟准平稳SMT历元，并计算相应的重力波形。最后，我们讨论了一般条款的可能的命运，二进制进行UMT和建设近似牛顿平衡配置合并WDNS残留物。我们使用这些配置来评估我们未来的合理结果，这些系统的完全相对论模拟。如果有足够的WD碎片落在NS上，残骸可能会坍缩，因此来自螺旋、合并和坍缩阶段的引力波将从LISA扫过LIGO频段。如果碎片在NS周围形成一个圆盘，它可能会分裂并形成行星。
2009-10-29 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Spin period change and the magnetic fields of neutron stars in Be X-ray binaries in the Small Magellanic Cloud
本文报道了小麦哲伦云中42 Be X射线双星系统的长期平均自旋周期、自旋周期变化率和爆发时的X射线光度。我们还收集和计算了每个系统的参数，并利用这些数据确定所有系统都包含一颗通过圆盘吸积的中子星，而不是通过风吸积的中子星，如果这些中子星接近自旋平衡，那么它们中的一半以上，包括所有自旋周期超过100 s的中子星，其磁场超过量子临界水平4.4 × 10^13 G。如果这些中子星没有接近自旋平衡，那么它们的磁场被推断为低得多，在10^6-10^10 G的量级，与低质量X射线双星中的中子星的磁场相当。这两个结果都是出乎意料的，并对磁场衰减率和孤立的中子星人口有影响。
2013-11-27 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Lower bound for the neutrino magnetic moment from kick velocities induced at the birth of neutron stars
我们发现，中微子手征翻转，可以发生在核心的中子星在出生时，是一个有效的过程，让中微子各向异性逃逸，从而提供了一个诱导的中子星踢速度。这个过程不受{ \it不通过定理}的约束，因为虽然在平衡状态下发生了从左手中微子到右手中微子的翻转，但由于右手中微子不与物质相互作用，因此失去了细致平衡，相反的过程不会发生。为了简单起见，我们把中子星的核心模拟成由奇异的夸克物质组成。我们发现当中微子的磁矩不小于$4.7 \times 10^{-15}μ_B$时，这个过程是有效的，其中$μ_B$是玻尔磁子.当这个下限与最严格的上限相结合时，使用SN 1987 A的光度分析数据，我们的结果为中微子磁矩由$4.7 \times 10^{-15} \leq μ_ν/μ_B \leq (0.1 - 0.4)\times 10^{-11}$给出的范围。所获得的反冲速度的出生条件是与观察到的一致，并跨越典型的磁场强度的半径的正确范围。
2021-06-23 astro-ph.HE hep-ph
A possible signature of Lense-Thirring precession in dipping and eclipsing neutron-star low-mass X-ray binaries
在X射线双星的光变曲线中，倾斜的内吸积盘的相对论性Lense-Thirring进动被认为是低频（~0.01-70 Hz）准周期振荡的一种机制。内盘旋转轴和致密天体旋转轴之间需要一个相当大的失准角（~15-20度），才能产生这种进动效应，从而在X射线光变曲线中产生可观察到的调制。这种错位的结果是，在高倾角的X射线双星中，进动的内盘将准周期性地拦截我们对致密天体的视线。在中子星系统的情况下，这应该有一个显着的观测效果，因为很大一部分的吸积能量释放或附近的中子星表面。在这封信中，我认为这种特殊的透镜-瑟林进动效应可能已经在几个倾斜/食中子星X射线双星中作为~1 Hz的QPO观测到了。
2012-11-07 astro-ph.HE
Superfluid effects on gauging core temperatures of neutron stars in low-mass X-ray binaries
中子星从低质量的双星伴星吸积物质，观测到由于中子星表面物质的热核爆炸而发生X射线爆发。我们使用最近的超流和超导性质的结果表明，在这些中子星的核心温度可能不是唯一确定的范围内观察到的吸积率。推断出的核心温度的简并性可能有助于解释中子星之间的差异，这些中子星在多次爆发之间有很短的重现时间，而那些在爆发之间有很长的重现时间：短爆发源在恒星核心有较高的温度和正常的中子，而长爆发源有较低的温度和超流中子。如果正确的话，对短爆发源中最低亮度和长爆发源中最高亮度的测量可以用来限制中子超流性开始的临界温度。
2011-10-06 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
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
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
Birth, life, and death of black hole binaries around supermassive black holes: dynamical evolution of gravitational wave sources
本文探讨了超大质量黑洞周围恒星黑洞双星的形成和演化机制。我们发现，动力学相互作用可以有效地驱动“原位”BHB的形成，如果SMBH是由一个巨大的核集群（NC）包围，而轨道分离的星团可以补充SMBH为主的核中的BHB水库。我们讨论了恒星硬化和质量分离的共同作用如何塑造BHB轨道特性。我们使用直接N体模拟，包括后牛顿修正高达2.5阶的研究BHB-SMBH的相互作用，表明Kozai-Lidov机制在缩短双星寿命中起着至关重要的作用。我们发现，合并概率弱依赖于SMBH质量的$10^6-10^9{\rm ~M}_\odot$质量范围内，导致合并率$Γ\simeq 3-8$年$^{-1}$ Gpc $^{-3}$在红移为零。几乎$40\%$的合并在“BH质量间隙”，$50-140{\rm ~M}_\odot$的质量，从而表明星系核是理想的地方形成BH在这个质量范围。我们认为，引力波（GW）源的组件质量$m_1>40{\rm ~M}_\odot$和$m_2<30{\rm ~M}_\odot$将代表一个强有力的指示星系核的起源。这些合并中的大多数可能是本地宇宙中的多波段GW源：几乎$40\%$可能被LISA视为偏心源，几年后，LIGO和爱因斯坦望远镜将其视为圆形源，使DECIGO这样的分赫兹天文台成为独特的仪器，可以在双星螺旋期间进行观测。
2020-02-10 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
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
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
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
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
Initial parameters of neutron stars
中子星（NS）的一个亚群，被称为超新星遗迹中的中心致密天体（CCO），根据$P$ - $\dot P$对其中三个天体的测量，怀疑它们是低场天体。低场NS的出生率可能与正常射电望远镜的出生率相当。然而，在高质量X射线双星（HMXB）中的紧凑对象中，我们没有看到低场NS的强大候选者。我们提出，如果CCO的磁场由于强回退而被掩埋，然后在时间尺度$10^4$ - $10^5$ yrs上出现，则可以解决这个矛盾。
2012-06-13 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
Connecting radio pulsars, magnetars, and XDINSs in a unified evolutionary framework using simulation-based inference
ASTRON, the Netherlands Institute for Radio Astronomy（荷兰射电天文研究所）；Institute of Space Sciences (CSIC-ICE)（空间科学研究所）；Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC)（加泰罗尼亚太空研究学院）；Department of Physics, Royal Holloway, University of London（伦敦大学皇家霍洛威学院物理系）；Departament de Física, Universitat d’Alacant（阿利坎特大学物理系）
本研究通过模拟推断方法构建统一演化框架，重现三类孤立中子星的辐射，确定其诞生磁场分布与诞生率，助力明确中子星作为高能瞬变现象中心引擎的贡献。
2026-09-02 astro-ph.HE
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
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
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
The birth of black holes: neutron star collapse times, gamma-ray bursts and fast radio bursts
最近对短伽马射线暴（SGRB）的观测表明，双中子星（NS）合并可以产生高度磁化的毫秒级NS。一些SGRB的X射线余辉平台的尖锐截止暗示了这些残余NS到黑洞的引力坍缩。这种“超大质量”NS的坍缩也描述了闪电模型，闪电模型是快速射电暴（FRB）前身的主要候选者。与SGRB相关的FRB的观测将为闪电战模型和SGRB的二元NS合并情景提供令人信服的证据，并导致对NS状态方程的有趣约束。我们预测的超大质量NS的崩溃时间创建的二进制NS合并，发现这样的恒星崩溃$\sim10\,{\rm s}$ - $4.4\times10^{4}\,{\rm s}$（95%的信心）合并后。这直接影响到观测目标的NS残余的二进制NS合并，提供了最佳的窗口，高时间分辨率的无线电和X射线后续的SGRB和引力波爆发。
2014-04-10 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
