The Properties and Evolutions of Starspots on Three Detached Eclipsing Binaries in the LAMOST-Kepler survey
发现的分离食双星（DEB）提供了对双星上恒星斑点的见解。本文研究了由开普勒测光和LAMOST光谱观测到的三个斑点状DEB，KIC 8097825，KIC 6859813和KIC 5527172。双星的物理参数由双星模型确定。通过星点分析，得到了星点的大小、寿命和单/双倾角比（SDR）。KIC 8097825有很大的星斑。KIC 6859813的自转周期比轨道周期短，但根据时间尺度估计，系统应该同步。这种差异可能是表面差异旋转的结果。KIC 5527172有一个长的光斑寿命和一个具有膨胀半径的M矮星组件。这些双星的主星和KIC 8097825的次级星都有斑点。结合文献中的斑点DEB，我们比较了双星和单星上的星点。65%的双星上的星点大小小于单星上星点大小的中值。当自转周期大于3天时，双星上的星斑寿命与单星上的一致。其中一半双星的SDR与单星系统的SDR一致，而另一半则较小。相对寿命与RMS和SDR正相关，与自转周期负相关。这些关系与单恒星系统上的斑点相似。光度比接近单位的双星往往有更多的双倾角。
2022-01-21 astro-ph.SR
Evolution of binaries containing a hot subdwarf and a white dwarf to double white dwarfs, and double detonation supernovae with hypervelocity runaway stars
Max Planck Institut für Astrophysik（马克斯·普朗克天体物理学研究所）；Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian（哈佛-史密森尼天体物理中心）
研究通过MESA代码探索热亚矮星与白矮星双星系统演化为双白矮星或双爆超新星的机制，并分析其对超高速逃逸星的影响。
2025-11-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
Adiabatic Mass Loss in Binary Stars. V. Effects of Metallicity and Nonconservative Mass Transfer -- Application in High Mass X-ray Binaries
本文使用绝热质量损失模型研究了金属丰度与非守恒质量转移对双星动力学时标质量转移临界质量比qad的影响，发现其显著降低大质量供体的qad，且理论预测与观测到的大质量X射线双星质量比吻合。
2024-08-29 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Tidal Spin-up of Subdwarf B Stars
本研究通过计算真实sdB恒星模型中内部重力波的潮汐激发，积分sdB双星的耦合自旋-轨道演化，得到不同质量sdB双星的潮汐同步临界轨道周期，与观测结果吻合，并预测了同步sdB双星演化形成的快速自转白矮星特性。
2024-10-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
The diverse outcomes of binary white dwarf mergers and connections to Galactic LISA sources
University of California, San Diego（加州大学圣地亚哥分校）；Carnegie Mellon University（卡内基梅隆大学）；Canadian Institute for Theoretical Astrophysics, University of Toronto（多伦多大学加拿大理论天体物理研究所）
LISA将为银河系中的白矮星双星提供关键约束，揭示白矮星双星的长期命运。本文通过COSMIC代码生成模拟目录，总结并探索白矮星并合的不同结果及模型不确定性对速率的影响。
2026-07-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
Formation of black hole X-ray binaries with non-degenerate donors in globular clusters
在这封信中，我们提出了一个形成通道的低质量X射线双星与黑洞吸积和非退化的捐助者通过放牧潮汐遇到亚巨星。我们估计，在一个典型的致密球状星团的核心密度的$10^5$恒星pc $^{-3}$，形成率约为一个二进制每陀螺每50-100保留黑洞。捐赠者-剥离的亚巨星-与相同颜色的亚巨星或巨星分支恒星相比，将是强烈的不发光。潮汐剥离的产物在数亿年内，与相同颜色的正常恒星相比，至少有一个星等的亮度不足，并且与普通双星中可能由非灾难性质量转移产生的亮度不足的红色恒星不同。动态形成的双星成为静止的低质量X射线双星，寿命约为一个陀螺。预期的X射线双星的数量是每50-200个保留的黑洞中有一个，而预期的强暗次巨星的数量大约是这个数量的一半。在球状星团中存在强烈暗星可能是黑洞存在的标志。
2017-06-23 astro-ph.HE astro-ph.SR
Circumbinary Habitability Niches
双星可以为银河系中的生命提供最好的环境。虽然违反直觉，但这一论断直接来自恒星潮汐相互作用理论和低质量恒星的演化。有强有力的证据表明，快速旋转的年轻恒星的色球层活动可能足够高，足以导致潜在宜居行星的大气层质量损失。去除大气中的水分是最关键的。双星的潮汐破裂可能有助于减少磁发电机的作用，从而减少有利于生命的色球活动。我们称之为二元可居住性机制（BHM），我们建议允许水保持在与地球相当或更好的水平。我们讨论了新的优势，生命可能会利用，在这些情况下，并建议生命甚至可能在一些环双星行星上茁壮成长。我们发现，虽然许多二进制不受益于BHM，高品质的壁龛确实存在各种组合的恒星之间的0.55和1.0太阳质量。对于给定的一对恒星质量，BHM只适用于周期和偏心率的某些组合。双星具有太阳型的主要似乎是非常适合的小生境，具有广泛和遥远的宜居带，有丰富的水和足够的光光合生命。我们推测，作为BHM的直接结果，条件可能适合在几个行星上生活，甚至可能是围绕一些双星运行的巨行星的卫星。较低的质量组合，而在参数空间的限制，提供持续数十亿年的生态位，是丰富的光合光子供应商。我们提供了一个公开的网站（\href{http://bit.ly/BHM-calculator}{http://bit.ly/BHM-calculator}，\href{http://bit.ly/BHM-calculator-mirror}{http…
2014-08-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Evolution of intermediate-mass X-ray binaries driven by magnetic braking of Ap/Bp stars: I. ultracompact X-ray binaries
一般认为超紧凑X射线双星（UCXB）是由中子星从低质量白矮星或氦星吸积而成的双星演化而来，其中质量转移由引力辐射驱动。然而，标准的白矮星演化通道不能产生具有高时间平均传质速率的相对长周期（$40 - 60$ \，min）的UCXB。在这项工作中，我们探索了一种替代的演化路线UCXB的同伴从中等质量的Ap/Bp星演化的一个非常强的磁场（$100 - 10000$ \，G）。考虑到磁场与吸积分量产生的X射线通量所引起的辐射驱动风之间的耦合所引起的磁制动，我们证明了中等质量X射线双星（IMXB）可以演化为UCXB.使用\emph{MESA}代码，我们已经计算了大量的IMXB的进化序列。模拟结果表明，在较小的风驱动效率$f=10^{-5}$下，异常磁制动可以驱动IMXB到11 min的超短周期。与15个已识别UCXB的观测参数比较，异常磁制动演化通道可以分别解释$f=10^{-3}$和$10^{-5}$的7个和8个源的形成。特别是，一个相对较大的值的$f$可以适合三个长期的，持久的源与高传质速率。虽然Ap/Bp星在中等质量恒星中的比例仅为5%，但UCXB相的寿命为$\gtrsim$ 2 Gyr，产生了相对较多的可观测系统，使其成为UCXB形成的另一个演化通道。
2016-08-06 astro-ph.HE astro-ph.SR
Modelling early-type stars in eclipsing binaries of open clusters: a new method for age determination from ratio of radii
双星系统，特别是食双星，是我们了解恒星基本性质的重要来源。双星是疏散星团的成员，它们的年龄受到自身基本性质和宿主星团性质的限制。本文通过对12个食双星组成部分的模型计算，确定了11个疏散星团的年龄。用等时线拟合得到的星团年龄与我们得到的星团年龄相差达40%。对于NGC 7160中的双星系统V497 Cep，差异约为100%。主成分接近主序寿命的双星系统，如V453 Cyg和V906 Sco，是最适合测定年龄的双星系统。使用这些恒星的模型结果，我们推导出一个表达式敏感和简单的相对年龄测定的二元系统（年龄除以主星的主序星寿命）。该表达式以半径比的对数除以质量比的对数给出。这个表达式的两个优点是：（i）由于半径比的出现，它几乎与模型的假设化学成分无关;（ii）半径和质量的比值在观测上比它们的绝对值精确得多。我们还推导出另一种表达式使用光度，而不是半径和比较结果。
2011-01-06 astro-ph.SR
Explosive lithium production in the classical nova V339 Del (Nova Delphini 2013)
锂的起源和产生过程一直是宇宙学和天体物理学中悬而未决的问题。锂产生事件或地点的候选环境包括大爆炸核合成、高能宇宙射线与星际物质的相互作用、演化的低质量恒星、新星和超新星爆炸。化学演化模型和观测到的恒星锂丰度表明，目前锂丰度的至少一半可能是在红巨星，渐近巨星分支（AGB）恒星和新星中产生的。然而，没有直接的证据，从恒星物体的锂供应到银河系medium.Here，我们报告的单电离放射性同位素铍，$^{7}$ Be，在经典新星V339 Del（Nova Delphini 2013）的近紫外（UV）光谱的检测高蓝移共振线。光谱是在爆炸后38至48天获得的。$^{7}$ Be在短时间内衰变形成$^{7}$ Li（半衰期53.22天）。光谱检测到这种脆弱的同位素意味着它是在新星爆炸过程中通过反应$^{3}\mbox{He}(α,γ)^{7}\mbox{Be}$产生的，并支持了理论预测，即在经典的新星爆炸中可以产生大量的$^{7}$ Li。这一发现为探索经典新星中$^{7}$ Li的产生开辟了一条新的途径，并为锂的星系演化之谜提供了线索。
2015-02-19 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
Dynamics of stellar black holes in young star clusters with different metallicities - I. Implications for X-ray binaries
本文对中等质量（3000-4000 Msun）的三种不同金属丰度（Z=0.01，0.1和1 Zsun）的年轻星团（SC）进行了N体模拟，包括金属依赖的恒星演化配方和双星演化。根据最近的理论模型的风质量损失和核心坍缩超新星，我们假设的恒星残骸的质量取决于祖星的金属丰度。特别是，大质量贫金属恒星（Z<=0.3 Zsun）能够通过直接坍缩形成大质量恒星黑洞（MSBH，质量>=25 Msun）。我们发现，三体相遇，特别是动力学交流，占主导地位的MSBH在我们的模拟中形成的演变。在Z=0.01和0.1 Zsun的SC中，大约75%的模拟MSBH由单星形成，并在SC生命的第一个1亿年中通过动态交换成为双星的成员。这比低质量（<25 Msun）恒星黑洞的效率高3倍。一小部分但不可忽略的MSBH为风吸积（10- 20%）和罗氏瓣溢出（RLO，5- 10%）二元系统提供动力。绝大多数经历风吸积和/或RLO的MSBH双星都是从动力学交换中诞生的。这一结果表明MSBH可以为低金属丰度年轻SC中的X射线双星提供能量，并且非常有希望解释许多超铝X射线源与低金属丰度和活跃的恒星形成环境的关联。
2013-01-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
The evolution of rotating solar metallicity stars extending in mass from 13 to 120 msun: the hydrostatic evolution and the explosive yields
我们提出了第一套新一代的太阳组成的大质量恒星的模型之间延伸13和120 \msun，计算和不旋转的影响。我们包括两个由旋转引起的不稳定性，即纬向环流和剪切不稳定性。我们实施了两种替代方案来处理角动量的传输：对流扩散形式主义和简单的纯扩散。从主序前到超新星前阶段的完整演化，详细地跟随着一个非常扩展的核网络。提供了各种可能的质量切割的爆炸当量，可在网站\url{http://www.iasf-roma.inaf.it/orfeo/public{\_}html}上查阅。我们发现He和CO的核心质量都大于它们的非旋转对应物。氦燃烧后留下的C丰度也比非旋转情况下的低，特别是对于初始质量为13-25 \msun的恒星，这影响了超新星前阶段的最终质量-半径关系，基本上是最终结合能。最初以300 km/s旋转的一代恒星产生的元素产额与非旋转大质量恒星产生的产额相比没有实质性变化，主要区别是弱s-分量的略微过量产生和F的较大产生。由于旋转也会直接或间接地影响质量损失率，我们发现旋转和非旋转模型之间的O型和WR亚型的寿命存在很大差异。在这两组模型中，IIP型超新星爆炸的最大质量在15到20 \msun之间（这个值基本上取决于红超巨星阶段由于包含尘埃驱动风而导致的较大质量损失率）。这一极限值与目前的估计值非常吻合。
2012-12-12 astro-ph.SR
How To Spin Black Holes Up In High-Mass X-ray Binaries And Not Merge In The Attempt
天体物理学上的黑洞（BH）可以用它们的质量和自旋来描述。然而，产生快速旋转的黑洞是非常困难的，因为产生它们的恒星在黑洞形成之前就失去了大部分的角动量。如果双星的前身星与一颗低质量的恒星在一个紧密的轨道上配对，它们可以产生快速旋转的黑洞（通过潮汐），而那些有大质量伴星的双星则不能（因为它们不适合这样的轨道）。一些快速旋转的黑洞（BH）被观察到与非常大质量的伴星配对，违背了恒星形成的范式。模型，减少恒星的核心-信封相互作用（和风）不匹配的意见，也不好的理论，我表明他们也错过了解释的能量。黑洞自旋不能在恒星坍缩过程中产生;通过爆炸回退物质使用轨道自旋与观测结果不符;通过公认的质量转移通道旋转黑洞需要比它们的寿命更长的时间，它通常被丢弃。我表明，快速的质量转移机制，预计合并BH和恒星，成功地旋转BH，并显示一种机制，以避免合并和主要危险的替代品，同时自然地解释的意见。在高能BH天体物理学背景下，其影响可能是范式转移和深远的。
2022-07-29 astro-ph.HE astro-ph.SR
A Lack of Mass-Gap Compact Object Binaries in APOGEE
本研究针对2-5倍太阳质量的致密天体质量间隙认知匮乏问题，利用APOGEE DR17的65.7万颗恒星数据搜寻含不可见伴星的双星系统，识别出4751个候选并估算伴星最小质量，最终未发现质量间隙中子星或黑洞的良好候选体。
2024-06-18 astro-ph.HE 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
New Dynamical Channel: Wide Binaries in the Galactic Center as a Source of Binary Interactions
该研究提出银河系中心500pc内的宽双星可通过邻近恒星引力作用激发高偏心率进而发生近星点相互作用的新动力学通道，给出四类相互作用通道并预测了不同类型相互作用双星的数量及相关天文现象。
2023-10-04 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
On the resonant detonation of sub-Chandrasekhar mass white dwarfs during binary inspiral
白矮星（WD）被认为是通过Ia型超新星中的爆炸性碳聚变而爆炸的，当它们的温度和/或密度达到碳在失控反应中被点燃的点时。对Ia型超新星（SN）速率的观测意味着所有在哈勃时间内通过引力辐射合并的WD双星都应该产生SNe，而不管总质量如何。在这里，我们调查的条件下，一个单一的WD在一个二进制系统可能会提取能量从其轨道，存款足够的能量到一个共振模式，使它引爆合并前。我们发现，忽略非线性效应，在潮汐锁在小的二进制分离的WD二进制，持续的潮汐强迫的低阶四极g-模式或谐波的低阶四极p-模式原则上可以驱动的平均温度的碳核在失控的融合阈值的模式。如果增长模式能量在核心/大气边界处热化，则快速的氦燃烧和向内行进的p波可能导致核心爆炸。在堆芯边界处的热化也可导致爆炸。如果能量可以有效地从轨道转移到模式的WD二进制通过共振，WD合并的时间尺度将缩短Myr-Gyr相比，预期的时间尺度从GW发射单独和GW探测器将观察到偏离预测的啁啾配置文件解决WD二进制。在这方面的未来工作应集中在潮汐锁定WD双星是否自然驱动低阶模式的频率。
2016-08-22 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Primordial Circumstellar Disks in Binary Systems: Evidence for Reduced Lifetimes
我们结合了位于附近的四个恒星形成区的前主序星的几个多重性调查的结果与斯皮策数据从三个不同的遗产项目。这使我们能够构建一个样本的349个目标，其中包括125个双星，我们用来调查的影响，同伴的演变拱盘。我们发现，Spitzer超距系统的投影分离度分布与缺乏盘证据的系统的投影分离度分布显著不同（P ~2.4e-5，根据对分离度< 400 AU的双星的KS检验）。正如预期的那样，预测分离< 40 AU的系统保留至少一个磁盘的可能性是预测分离在40-400 AU范围内的系统的一半。这些结果代表了第一个统计学显着的证据之间的相关性的二进制分离和存在的内盘（r ~ 1 AU）。几个因素（例如，密近双星普查的不完整性、未分辨盘指示器的使用以及投影效应）先前在较小的样本中掩盖了这种相关性。我们讨论了我们的研究结果的影响拱盘的寿命和形成的行星在多个系统。
2009-03-17 astro-ph.CO astro-ph.EP astro-ph.GA
The impact of binaries on the evolution of star clusters from turbulent molecular clouds
大多数大质量恒星形成于双星系统或更高阶的星团、亚结构星团中。在它们生命的最初阶段，这些恒星预计会与周围环境相互作用，然后当星团被宿主星系潮汐破坏时被释放到野外。我们提出了一套N体模拟来描述年轻的星团和他们的二进制内容在其生命的第一阶段的演变。为此，我们开发了一种方法，从流体动力学模拟中产生星团中双星的真实初始条件。我们考虑了不同的演化案例来量化双星和恒星演化的影响。同时，我们还比较了它们与不同长度尺度的King模型和分形模型的演化。我们的研究结果表明，从流体动力学模拟集群的全球扩张最初是平衡的子块运动和加速时，达到一个整体的形状，在后核心崩溃的演变。与球形初始条件相比，拉格朗日半径的50%到10%的比率显示出非常独特的趋势，这是由高初始质量分离度引发的大质量恒星热核心的形成所解释的。至于它的二进制人口，每个集群显示了一个自我调节的行为，通过创建相互作用的二进制结合能的顺序，其能量标度。此外，在没有原始的二进制，动态形成的二进制提出了一个质量依赖的二进制部分，模仿的趋势，观察到的。
2021-04-26 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Life and Death of Stars That Capture Primordial Black Holes
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Flatiron Institute（平顿研究所）；Princeton University（普林斯顿大学）；New York University（纽约大学）；Stanford University（斯坦福大学）
研究恒星捕获小行星质量窗口原初黑洞后的演化，发现黑洞形成吸积盘会导致恒星爆发性瓦解，否则会安静吞噬恒星，并产生可观测的瞬变信号。
2026-10-21 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Observational signatures of neutron stars in low-mass X-ray binaries climbing a stability peak
在Gusakov、Chugunov和Kantor（2014）最近的论文中，提出了一种描述低质量X射线双星中快速旋转中子星演化的新方案。这种情况解释了在某些特定的恒星内部温度（“共振温度”）下，正常r模与超流惯性模的共振相互作用。这种相互作用的结果在增强阻尼的r模式和外观的“稳定性峰”的温度-自旋频率平面，分裂的r-模式的不稳定性窗口附近的共振温度。这种情况表明，热的和快速旋转的NS花费了它们生命中的大部分时间爬上这些山峰，特别是现在在那里被观察到。我们详细分析了这一建议可能的观测签名。特别是，我们表明，这些对象可能会表现出“反毛刺”-突然频率跳跃的时间尺度上的小时，月。
2015-12-09 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Protoplanetary disks of TTauri binaries in Orion: Prospects for planet formation
年轻的低质量恒星周围布满尘埃的原行星盘是行星的诞生地。对这种盘的演化时间尺度的研究，为行星形成的时间尺度提供了重要的限制。然而，双星伴星可以通过潮汐相互作用影响星周盘的演化。为了追踪年轻双星系统中的原行星盘及其性质，以及研究双星性对星周盘寿命的影响，我们对猎户座星云团中的几个低质量双星进行了空间分辨光谱研究。Br $_γ$发射，我们在几个系统中检测到，被用作示踪剂的存在下，一个活跃的吸积盘周围的一个二进制组件。我们发现了一个积极的吸积secondaries的缺乏，因此，证据表明，在一个二元系统中，它是较低的质量组件，其磁盘更快地分散。
2009-12-09 astro-ph.SR
Orbital Solutions for Two Young, Low-Mass Spectroscopic Binaries in Ophiuchus
我们报告了ROXR 1 14和RX J1622.7- 2325 Nw的轨道参数，这是最近在蛇夫座恒星形成区发现的两颗年轻、低质量、双线光谱联星。精确的轨道解是从凯克II和双子座南望远镜拍摄的十几个高分辨率光谱中确定的。这些天体都是金牛座T星，质量比接近1，周期分别为~5天和~3天。特别是RX J1622.7- 2325 Nw的轨道是非圆轨道，离心率为0.30，比任何已知的短周期主序前光谱双星都要高。我们推测RX J1622.7- 2325 Nw的轨道还没有圆化，这是因为一个~1”的伴星的摄动作用，它本身是一个近距离的视觉对。一个已知的年轻的光谱双星和主序（MS）光谱双星在偏心周期平面的比较显示了一个难以区分的两个人口的分布，这意味着轨道圆化发生在第一个1百万年的恒星的生命。利用本文的结果，我们将已知轨道根数的PMS光谱双星的小样本增加了~4%。
2010-11-03 astro-ph.SR
Protoplanetary Disk Evolution: Singles vs. Binaries
根据过去十年进行的大量观测，似乎在~ 100万年和~ 1000万年之间，具有原行星盘的恒星比例稳步下降。然而，我们确实知道恒星形成区的多重性分数可以高达>50%，而且多重性平均会缩短盘的寿命。因此，所观察到的大致呈指数衰减的盘可以完全归因于既不是单星也不是双星，其函数形式可能需要修改。Kraus等人（2012年）提供了非指数衰减的观测证据，他们对先前的盘频率测量进行了统计学校正，以确定双星的存在，并发现与模型一致，该模型的特征是盘分数持续高至约300万年，然后快速下降（$\lesssim$ 200万年）。我们目前的结果，从我们的高角分辨率观测计划，分别研究单星和双星的原行星盘的分数。我们发现，磁盘的演化时间尺度的恒星密切的联星（<100 AU）相比，更广泛的联星显着减少。单星和宽双星之间的吸积物的频率似乎难以区分，并发现低于预测的行星形成盘模型所管辖的粘性演化和光蒸发。
2015-08-06 astro-ph.SR
The Chromospheric Activity, Age, Metallicty and Space Motions of 36 Wide Binaries
本文给出了36个宽双星系统中41颗F、G、K和M矮星的色球活动水平、金属丰度和全空间运动。其中31颗双星包含一颗白矮星。在这样的双星系统中，总的年龄可以通过将白矮星的冷却年龄与祖先的主序寿命相加来估算。为了更好地了解CA与恒星年龄的关系，还观察了14颗星团成员星。我们的观测第一次表明，一般来说，对于1.0 < V-I < 2.4的恒星，CA随年龄从5000万年到至少8 Gyr而衰减。然而，在1 Gyr和5 Gyr之间，V-I < 1.0的恒星的CA水平几乎没有变化，这与Pace et al.（2009）的结果一致。我们的样品还表现出恒星年龄与金属丰度之间的负相关性，恒星年龄与W空间速度分量之间的正相关性和W速度色散随年龄的增加。最后，根据它们的U，V，W运动学，金属丰度和CA，研究了这些宽双星的人口成员。我们的结论是，宽双星在这些方面是类似的领域和集群的明星。更重要的是，它们的年龄和金属丰度比附近的星团更连续。
2011-01-17 astro-ph.SR
A-type Stars, the Destroyers of Worlds: The lives and deaths of Jupiters in evolving stellar binaries
热彗星（HJ），气体巨行星围绕其宿主恒星运行，周期为天的数量级，通常出现在银河系中，包括相对大质量的（$1.6-2.4$ $M_\odot$，即，A型主序星）和演化恒星。大多数的A型主序星都有双星伴星，它们可以强烈地影响行星的动力学演化。在这项工作中，我们研究的引力摄动的一个遥远的恒星伴星的气体巨行星的轨道演化的影响，所谓的偏心Kozai-Lidov（EKL）机制，包括广义相对论，后主序星恒星演化和潮汐的影响。我们发现，只有$0.15~\%$的A型恒星将主机HJ在其主序星寿命。然而，我们也发现了一类新的行星，临时热彗星（THJ），在主序后的生命周期中形成的前A型主序恒星$3.7~\%$。这些THJ的轨道周期为几十到一百天，在被吞没之前只存在了几个$100{,}000$年，但由于恒星光度的增加，它们达到了与“经典”HJ相似的温度。THJ的自旋轨道角大多会偏离。THJ对宿主恒星演化的影响也可以观察到超过几个$100{,}000$年。总的来说，我们发现，大约$70~\%$的所有气体巨行星绕A型恒星最终将被摧毁或吞噬的恒星，约$25~\%$在主序星的生活，约$45~\%$在主序星后的演化。
2018-07-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Weighing the Darkness: Astrometric Mass Measurement of Hidden Stellar Companions using Gaia
在天体测量双星中，一颗看不见的黑暗恒星的存在可以从它对它明亮的双星伴星的引力中推断出来。虽然这类双星的轨道可以用精确的天体测量来描述，但仅用天体测量的限制不足以测量其组成部分的质量。在这项工作中，我们确定的精度与盖亚可以天体测量的轨道和-与额外的观测-组件质量，为明亮的恒星托管隐藏的同伴。利用真实的模拟盖亚观测，我们发现盖亚可以精确地测量双星的轨道，这些双星中隐藏着几十pc的褐矮星，隐藏着几百pc的白矮星和中子星伴星。较重的黑洞伴星可以测量到1千秒差距或更远。我们进一步确定了轨道周期如何影响这种精度，发现盖亚可以表征周期短至10天和长达几个10 $^3$天的轨道，最好的测量轨道周期短于盖亚的任务寿命。将盖亚的标称五年任务寿命延长五年，不仅可以测量更长周期的轨道，而且可以在更远的距离看到这些更长周期的双星。
2019-09-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Constraining Dark Matter Inside Stars Using Spectroscopic Binaries and a Modified Mass-Luminosity Relation
一个耗散的暗物质（DM）部门的存在可能允许捕获的显着DM质量内的恒星，无论是在结构形成或吸积在其生命周期，影响恒星的行为以及进入主序星阶段。出于这种情况下，我们把一个上限的分数DM质量在当今的主序星。使用双线光谱双星（SB 2星），引力质量提取和对比与发光质量，使用修改后的质量-光度关系，占DM的效果。对$0.18 < M/M_\odot < 31$质量范围内的486颗双星样本的高精度质量和光度数据进行了适当的质量域划分和分析。95%的C.L.在$1 < M/M_\odot < 2.4$区域的263颗恒星中，发现低于5%的上限。
2022-03-17 astro-ph.SR hep-ph
Modeling contact binaries, II. The effect of energy transfer
本文在MESA中基于von Zeipel定理实现相接双星能量转移模型，发现该机制能消除公共包层斜压性、显著改变质量比演化并延长不等质量比相接系统的寿命。
2023-03-16 astro-ph.SR
Probing the models: Abundances for high-mass stars in binaries
密近双星系统合成光谱的复杂性使得研究其组成星的光谱变得极为困难。由于这个原因，关于近距离双星中恒星的光球化学成分的信息非常少，尽管它对我们了解恒星的演化过程非常重要。在一个长期的观测项目中，我们的目标是填补这一空白，对各种双星系统进行系统的丰度研究。我们的分析的核心是光谱解缠技术，它允许隔离的各个组成部分的恒星光谱从观测光谱的时间序列。我们提出了新的结果，高质量的恒星在密切的双星。到目前为止，我们已经测量了十几个分离双星系统中22颗恒星的详细丰度。在我们的样本中，恒星的参数空间包括8- 22 M太阳的质量，3.1- 4.2（c.g.s.）预计旋转速度为30- 240公里/秒。虽然最近的旋转单星演化模型预测的光球丰度变化，即使在主序星的寿命，没有恒星在我们的样本显示这些预测的变化的迹象。很明显，即使在双星演化的初期，其他效应也在双星成分的化学演化中占主导地位。
2013-12-18 astro-ph.SR
Evolution of the progenitor binary of V1309 Scorpii before merger
最近的研究表明，V1309 Sco的爆发是一个冷接触双星的成分合并的结果。我们计算了一组具有不同初始参数的分离双星的演化模型，并将其与V1309 Sco爆发前的观测结果进行了比较。这些模型是基于我们最近开发的冷接触双星形成的演化模型。对于初始质量为1.8-2.0太阳质量、初始周期为2.5-3.1天的双星，得到了与观测最好的一致性。这些双星的演化包括三个阶段：首先，双星被分离，两个组件通过磁化风失去质量和角动量。这几乎占据了整个进化生命的三分之二。剩下的三分之一是在阿尔戈型的半分离构型中度过的，在最初更大质量的成分溢出罗奇瓣之后。当另一个组分离开主序并向巨分支移动时，形成短时间的接触构型，随后两个组分合并。
2011-05-13 astro-ph.SR
Time evolution of high-energy emissions of low-mass stars:I. Age determination using stellar chronology with white dwarfs in wide binaries
恒星的年龄是非常难以确定的，而且经常受到很大的不确定性的影响，特别是对于低质量恒星。我们计划对低质量GKM恒星高能辐射随时间的减少进行校准，因此精确的年龄测定是一个关键因素。我们研究的总体目标是研究这些高能排放的时间演化，作为研究系外行星大气的重要输入。我们建议用基于宽双星的方法测定恒星年龄。我们感兴趣的是由一颗低质量恒星和一颗白矮星（WD）组成的系统，后者充当系统的恒星计时器。我们的目标是获得可靠的年龄晚型恒星的样本年龄大于1 Gyr。我们选择了一个样本组成的DA型WD和GKM同伴宽的二进制文件。高信噪比，低分辨率的光谱观测，获得了大多数的WD成员的样品。大气参数通过将光谱数据拟合到适当的WD模型来确定。系统的总年龄是通过使用冷却序列，初始-最终质量关系和演化轨迹来计算的。光谱观测使我们能够确定年龄的双星系统使用WD作为宇宙计时器。我们获得了可靠的年龄为27颗恒星之间的1和5 Gyr，这是一个范围内的年龄确定变得困难的领域对象。
2011-05-02 astro-ph.SR
Protoplanetary Disks of Binary Systems in Orion
年轻的低质量恒星周围的尘埃原始盘揭示了恒星和行星形成的痕迹。这些盘的演化和寿命定义了行星形成机制的边界条件。然而，恒星同伴可以通过它们的潮汐相互作用显着改变这种演变。双星系统中的恒星演化和行星形成必须对一个被截断的、迅速消失的圆盘环境做出反应--这与孤立的恒星环境非常不同。为了研究双星对星周盘演化的影响，我们利用自适应光学对猎户座星云团中22颗低质量双星的近红外成像和光谱进行了研究。我们在几个系统中检测到的Brackett伽马发射被用作示踪剂，以确定每个二元组分周围是否存在活跃的吸积盘。我们发现一个低分数的吸积二进制组件相比，盘分数的单星在ONC。这可能表明二进制磁盘的发展速度明显更快。这一发现特别有趣，因为目标样本由宽大于100 AU的双星组成-分离的磁盘通常被期望以类似于单星磁盘的方式演化。
2010-11-30 astro-ph.SR
Inclination Evolution of Protoplanetary Disks Around Eccentric Binaries
通常认为，粘滞力矩使环双星盘与双星的轨道平面对齐。然而，最近的数值模拟表明，如果双星是偏心的，并且初始的盘-双星倾角足够大，盘可能会演变成垂直于双星轨道的配置（“极对齐”）。对偏心双星周围倾斜盘的长期演化进行了理论研究，计算了盘的翘曲轮廓和作用在盘上的耗散力矩。对于盘的纵横比$H/r$大于粘度参数$α$，弯曲波传播有效地使盘进动作为一个准刚体，而粘度作用于盘的翘曲和扭曲，以驱动长期演化的盘二进制倾角。我们推导出一个简单的分析标准（在二进制的偏心率和初始磁盘取向）的磁盘演变向偏心二进制的极性对齐。当盘有一个不可忽略的角动量相比，二进制，最终的“极对齐”的倾斜角度是减少从$90^\circ$。对于典型的原行星盘参数，倾角演化的时间尺度比盘的寿命短，表明可能存在高倾角盘和行星。
2017-10-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Encounters involving planetary systems in birth environments: the significant role of binaries
大多数恒星形成于一个集群环境中。单星和双星有时会在如此拥挤的环境中遇到行星系。遇到率的二进制可能会大于单星，即使是低至10- 20%.In这项工作中，我们调查之间的散射太阳-木星对和两个二进制和单星在年轻的集群。我们首先进行了一组模拟的遭遇，涉及广泛的双星和单星，发现更广泛的双星有更大的截面的行星弹射。其次，我们考虑这样的散射在一个现实的人口，绘制参数的双星和单星从观察到的人口。散射的结果是多种多样的，包括弹射，捕获/交换和碰撞。双星系统比单颗恒星更有效地导致行星的喷射和碰撞。因此，在一个集群中，只要二进制分数大于约10%，二进制将主导这两个结果的散射。对于恒星密度为50 pc $^{-3}$，寿命为1亿年，双星分数为0.5的疏散星团，我们估计大约有1%的彗星被抛出，0.1%与恒星相撞，0.1%改变所有权，10%的太阳-木星对在散射过程中获得恒星伴星。这些伴星通常相距1000个天文单位，在一半的情况下（占所有太阳-木星对的5%），它们可以通过Kozai-Lidov机制激发行星的轨道，然后被后来的遭遇剥离。我们的结果表明，太阳系可能曾经在其诞生星团中有过一个伴星。
2020-09-22 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Planet migration in wind-fed accretion disks in binaries
行星迁移最初是指原行星盘，它比双星系统中典型的吸积盘质量更大，密度更大。我们研究了一个双星系统中的吸积盘中的行星迁移，该双星系统由一颗类太阳恒星和一颗红巨星施主恒星组成。这个吸积盘由恒星风供给。%时，圆盘自重忽略不计。我们采用$α$ -圆盘模型，并认为恒星风是随时间变化的。假设圆盘是准静止的，我们计算它的温度和表面密度分布。除了标准的磁盘模型，当物质被捕获的磁盘在其外边缘，我们研究的情况下，当恒星风提供物质的吸积半径内的整个磁盘表面的速率取决于距离中心恒星。这意味着一个行星经历经典的I/II型迁移，我们计算迁移时间的行星上的圆形轨道与磁盘共面。潜在的，快速向内的行星迁移可能导致行星-恒星合并，这可能伴随着光学或/和UV/X射线瞬变。我们计算了不同参数的行星和双星的迁移时间尺度。我们的研究结果表明，行星可以落在他们的宿主恒星的生命周期内的晚型捐助者的现实参数集。
2019-03-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
In Search of the Thermal Eccentricity Distribution
大约一个世纪前，Jeans（1919）发现如果双星达到近似能量均分的状态，例如通过许多动力学相遇交换能量，它们的离心率分布可以描述为：dN/de = 2 e。这被称为热偏心率分布，并已被广泛用于双星理论研究的初始条件。然而，观测表明大多数观测到的双星，特别是那些质量小于5 Msun的双星，其偏心率分布比热偏心率分布更平坦，更接近均匀分布。尽管如此，经常有人认为星团中的动力学相互作用会使双星迅速热化，这可以证明在所有双星出生时施加热偏心率分布是合理的。在本文中，我们将探讨这一假设的有效性。我们开发了自己的快速半解析模型的星团中的二进制演化，并与详细的N体和蒙特卡洛星团模型进行了比较。我们发现，几乎所有的双星，动力学遇到未能转换一个初始均匀的偏心率分布的热在星团的寿命。因此，如果观察到热偏心率分布，它可能会印在地层上，而不是通过随后的长期动态处理。理论研究，初始化所有的二进制与热分布将作出不正确的预测的演变的二进制人口。这样的模型可能会高估合并率与适度的轨道分离的一个因素约为2。
2019-01-31 astro-ph.GA astro-ph.SR
Wind-accretion disks in wide binaries, second generation protoplanetary disks and accretion onto white dwarfs
从演化的施主星到它的伴星的质量转移是双星系统中恒星演化的一个标准特征。在宽联星中，伴星捕获了主星在风中喷射的部分质量。被捕获的物质形成一个吸积盘。在这里，我们使用数值方法研究风-吸积盘的演变，该方法使我们能够跟踪长期演变。对于一个广泛的初始条件，我们推导出的径向密度和温度分布的磁盘。在大多数情况下，风吸积会在AGB施主星的整个生命周期中产生长寿命的稳定盘。这些盘的质量是10^{-5}-10 ^{-3} M太阳的几倍，表面密度和温度分布遵循破幂律。圆盘中的总质量与所使用的粘度参数近似线性地成比例。大约有50%到80%的质量落入盘中，并与中心恒星吸积;其余的则从盘的外缘流出，进入主星的恒星风中。对于吸积速率较大的系统，次级吸积量可达0.1M太阳。当次级恒星是白矮星时，吸积自然会导致新星和超新星爆发。对于所有类型的二级恒星，大质量盘的表面密度和温度分布类似于在原行星盘中观察到的结构，这表明协调的观测计划可能会提高我们对不确定的盘物理学的理解。
2012-12-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Gaia Assorted Mass Binaries Long Excluded from SLoWPoKES (GAMBLES): Identifying Ultra-Wide Binary Pairs with Components of Diverse Mass
双星系统的形成和演化仍然是现代天文学的关键问题。宽双星对（间隔$>10^3$ AU）特别有趣，因为它们的低结合能使恒星难以在长时间尺度上保持引力束缚，从而探测双星形成和溶解的动力学。我们以前的SLoWPoKES I \& II目录提供了最大和最完整的低质量宽二元对样本。在这里，我们将这些目录扩展到广泛的恒星质量：长期排除在SLOWPoKES（GAMBLES）之外的盖亚分类质量双星，包括8，660个统计上显着的宽对，我们在一个在线数据库中提供。在这个目录中，我们确定了一个子集的543个长寿命（耗散时标$>$ 1.5 Gyr）候选二进制对，各种质量，典型的分离之间的$10^3-10^{5.5}$ AU（$0.002-1.5$ pc），使用公布的距离和自行从第谷-盖亚天体测量解决方案和斯隆数字巡天测光。每对最多有0.05的假阳性概率;在我们的样本中，总的期望值是2.44个假二进制文件。其中，我们发现了22个系统的3个组件，1个系统的4个组件，和15对组成的至少一个可能的红巨星。我们发现最大的长寿命的二进制分离是近3.2 pc，即使如此，$>76\%$的GAMBLES长寿命的二进制有大的结合能和耗散寿命超过1.5 Gyr。最后，我们发现二进制分离的分布是明显的双峰，证实了从SLOWPoKES的发现，并建议在银河系中最广泛的二进制的形成和消散的多个途径。
2017-04-14 astro-ph.GA astro-ph.SR
Evidence from stellar rotation for early disc dispersal owing to close companions
等质量的年轻低质量恒星呈现出自转周期的分布。在恒星演化的早期阶段，这种分布是由星盘锁定机制决定的。原始盘的寿命，因此，盘锁定机制的持续时间，可以显着缩短的存在下，一个密切的同伴，使旋转周期分布的密切联星不同于无论是单星或宽联星。我们使用新的数据来调查和更好地约束的范围内的年龄，组件分离和质量比的依赖性，在旋转周期分布已显着影响的光盘分散，增强了密切的同伴。我们选择了一个样本的上天蝎座协会（年龄$\sim$ 800万年）的组件已测量的分离和旋转周期，并比较其周期分布与同时代的恒星是单星。我们发现，组成部分的紧密联星的平均旋转周期短于单星。更准确地说，（0.9 $\le$ M2/M1 $\le$ 1.0）的自转周期比单星平均短$\sim$ 0.4 d;小质量比双星（0.8 $<$ M2/M1 $<$ 0.9）的旋转周期平均为$\sim$ 1.9 d的主要成分，$\sim$ 1.0 d时，次级成分比单星短。与2500万年前的$β$如画星协相比，后者中所有距离$ρ$ $\le$ 80天文单位的近距离双星都比单个恒星旋转得快，而在上天蝎座中，大约70%的恒星都发生了这种情况。我们解释增强的旋转密切的双星相对于单星的早期光盘分散诱导的密切同伴的存在的后果。
2019-06-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
On Socially Distant Neighbors: Using Binaries to Constrain the Density of Objects in the Galactic Center
恒星通常以双星的形式存在。银河系中心（GC）中围绕超大质量黑洞（SMBH）的核星团预计将包括一个双星群体。在这个稠密的环境中，双星经常会遇到邻近的恒星并与之相互作用。这些相互作用从微小的扰动到剧烈的碰撞不等。在前一种情况下，弱引力相互作用解除了软双星在蒸发时间尺度上的束缚，这取决于双星的性质以及周围物体的密度和速度色散。类似地，碰撞也可以解开一个二进制，碰撞率取决于密度。因此，具有已知属性的二进制的检测可以约束GC中的密度分布，这意味着紧凑对象的数量，否则检测起来很有挑战性。我们估计的密度在其生命周期内的任意偏心率的SMBH的轨道解开一个二进制。我们发现偏心率对密度约束的影响很小。在此概念证明中，我们以假设的年轻和旧二进制文件为例，证明该过程可以探测GC中的密度。类似地，已知的密度分布提供了对双星轨道分离的约束。我们的研究结果强调需要考虑多个动力学过程串联。在某些情况下，往往更接近SMBH，碰撞时标，而不是蒸发时标给出了更严格的密度约束，而其他二进制远离SMBH提供不可靠的密度约束，因为它们向内迁移，由于质量偏析。
2020-11-02 astro-ph.GA astro-ph.SR
