Kepler Eclipsing Binaries with Stellar Companions
许多短周期双星都有轨道遥远的伴星,它们在驱动双星组件接近分离中发挥了作用。通过测量食双星的食时间的明显变化,间接探测第三恒星是可能的,因为双星轨道是共同的质心。在这里,我们提出了一个分析的日食时间的41日食双星观察整个美国宇航局开普勒任务的长时间和精确的测光。这个双星系统的特点是两个恒星的食都相对较深和频繁。我们提出了初步的轨道要素7个可能的三星在这个样本中,我们讨论了明显的周期变化,在7个额外的食双星,可能与运动有关的第三个在长周期轨道。这些结果将用于正在进行的对这些双星的光谱和光变曲线的研究,以进一步证明第三颗恒星的存在。
2015-10-07 astro-ph.SR
Planetary System Disruption by Galactic Perturbations to Wide Binary Stars
在双星系统中发现的系外行星中,有近一半是在平均恒星间距超过1,000天文单位(1天文单位是地球到太阳的距离)的非常宽的双星系统中,然而这种遥远的双星伴星对行星演化的影响仍然没有被研究。与它们更紧密的对应物不同,宽联星的恒星轨道在银河潮汐和其他经过恒星的脉冲的影响下不断变化。在这里,我们报告的数值模拟表明,广泛的双星轨道的可变性质显着重塑行星系,他们的主机,通常陀螺形成后。与先前的理解相反,宽的双星伴星可能经常强烈地扰动行星系,引发行星抛射和激发幸存行星的轨道偏心率。事实上,观测到的系外行星偏心率提供了证据;在宽双星中的巨型系外行星轨道在统计上比孤立恒星周围的轨道更偏心。当我们假设孤立恒星和宽双星拥有相似的行星系,其最外层的巨行星通过早期的内部不稳定性分散在离母星10 AU以上时,这两种偏心率分布都能很好地再现。因此,我们的研究结果表明,虽然宽联星最终截断其行星系,大多数孤立的巨型系外行星系统拥有额外的遥远,仍然未被发现的行星。
2013-01-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Photometric studies of two W UMa type variables in the field of distant open cluster NGC6866
我们提出的光度分析的两个W UMA型双星的领域中确定的遥远的疏散星团NGC 6866。虽然这些系统,即ID 487和ID 494,在Joshi et al.(2012)中有报道,但对这些恒星的详细研究尚未进行。这两颗恒星的轨道周期分别为0.415110+/-0.000001天和0.366709+/-0.000004天。基于光度和红外颜色,我们发现它们各自的光谱类型为K 0和K3。这两颗恒星的光度变化都显示出O 'Connell效应,这可以通过在次级分量上使用暗点来解释。使用Wilson-Devinney(WD)代码和Gazeas(2009)给出的关系分析了V和I波段光变曲线,得出恒星ID 487的主要和次要成分的半径和质量为R1 = 1.24+/-0.01 Rsun,R2 = 1.11+/-0.02 Rsun,M1 = 1.24+/-0.02 Msun,M2 = 0.96+/-0.05 Msun,对于恒星ID 494,R1 = 1.22+/-0.02 Rsun,R2 = 0.81+/-0.01 Rsun,M1 = 1.20+/-0.06 Msun,M2 = 0.47+/-0.01 Msun。
2016-10-17 astro-ph.GA astro-ph.SR
Hidden in Plain Sight: A Double-lined White Dwarf Binary 26 pc Away and a Distant Cousin
我们提出了两个附近的白矮星不一致的光谱和视差距离的高分辨率光谱。第一个是PG 1632+177,是一颗13等的白矮星,距离我们只有25.6 pc。以前的光谱观测未能探测到这颗恒星的径向速度变化。在这里,我们发现PG 1632+177是一个2.05 d周期的双线光谱双星(SB 2),包含一个低质量的He核白矮星和一个更大质量的CO核白矮星伴星。在L 870-2之后,PG 1632+177成为目前已知的第二个最近的SB 2白矮星。我们的第二个目标WD 1534+503也是一个轨道周期为0.71 d的SB 2系统。对于每个系统,我们通过复合模型大气分析来约束两个组件的大气参数。我们还提出了一套新的NLTE合成光谱适合于模拟冷白矮星的高分辨率观测,并表明,NLTE的影响,在核心的H $α$线增加有效温度降低。讨论了在轨道约束条件下SB 2和食双星白矮星的轨道周期和质量分布,并证明了观测到的粒子数与双星粒子数合成模型预测的周期分布是一致的.后者预测更大质量的CO + CO白矮星双星在短($<1$ d)周期,以及双星与几天的轨道周期;这样的系统仍在等待被发现的大量。
2021-02-10 astro-ph.IM astro-ph.SR
No circumbinary planets transiting the tightest Kepler binaries - a possible fingerprint of a third star
开普勒任务已经发现了8个环双星系统,它们都是在周期大于7 d的食双星周围发现的。这比开普勒发现的典型食双星周期要长,因此在最近的双星周围缺乏行星。在本文中,我们建议如何解释这种缺乏可能是由一个遥远的恒星第三同伴的存在下,缩小了内部的双轨道的过程中的Kozai周期和潮汐摩擦,一种机制,已被牵连产生大多数的双星周期低于7天。我们表明,这些不断发展的三星系统的几何形状和轨道动力学是高度限制性的环双星行星,这是受本身的Kozai调制,一方面,并可以屏蔽两个内部的恒星从他们的Kozai周期和随后的收缩,另一方面。只有在宽而倾斜的轨道上的小行星才可能形成,存活下来,并允许内部的双星收缩。很难被发现。
2015-08-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Stellar Obliquity Excitation via Disk Dispersal-Driven Resonances in Binaries
本文重新解析了双星系统中由原行星盘消散引发的长期共振交叉对恒星自转倾角的激发机制,发现该机制能广泛产生60°至180°的倾角,且非同调盘耗散有助于维持行星轨道对齐。
2025-09-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Wide binaries demonstrate the consistency of rotational evolution between open cluster and field stars
本研究通过分析283个经Kepler/K2观测验证的宽双星系统的自转周期,发现宽双星与疏散星团恒星遵循相同的自转减速规律,证实星团与场星旋转演化一致,为回转年代学应用于场星测年提供了依据。
2023-07-20 astro-ph.GA astro-ph.SR
The White Dwarf Binary Pathways Survey -- IX. Three long period white dwarf plus subgiant binaries
事实上,所有由白矮星和非简并伴星组成的双星都可以被归类为相互作用后的近距离系统(轨道周期为几天或更短),或宽距离系统(周期超过几十年),其中两个组成部分都有效地演化为单星。周期在这两个极端之间的双星可以帮助限制共同的包络效率,或者突出创建紧凑双星的替代途径。到目前为止,这样的双星仍然大多难以捉摸。在这里,我们提出了三个白矮星的双星演化的亚巨星与轨道周期为41,52和461 d。利用哈勃太空望远镜的光谱学,我们发现这三个系统都包含低质量白矮星($\leq$ 0.4 M $_{\odot}$)。其中一个系统,TYC 8394 $-$ 1331 $-$ 1,是一个等级三元组的内部双星,其中白矮星加上亚巨星双星被一颗更遥远的伴星环绕。这些双星可能是由一个稳定但非保守的质量转移阶段形成的,而不是普通的包络演化。这三个系统在未来都将经历一个共同的包络阶段,但两个较短周期的系统预计将在这一事件中合并,而最长周期的系统可能会幸存下来,并产生一个包含两个低质量白矮星的近距离双星。
2022-11-15 astro-ph.SR
Tracing the Influence of Distant companions on Exoplanetary Systems (TIDES) I. Highly Eccentric and Misaligned Binary Companions to Hot Jupiters
University of California, Santa Barbara(加州大学圣塔芭芭拉分校);University of California, Los Angeles(加州大学洛杉矶分校);University of California, Santa Cruz(加州大学圣克鲁兹分校);Institute for Astronomy, University of Hawai‘i(夏威夷大学天文研究所);California Institute of Technology(加州理工学院)
本研究通过TIDES巡天项目,对6个热木星宿主系统的恒星伴星轨道进行拟合,发现部分伴星轨道高偏心率且与行星错位,表明伴星可能影响热木星演化。
2026-10-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Spatially resolved spectroscopy of close massive visual binaries with HST/STIS: I. Seven O-type systems
上下文许多O型恒星都有邻近的伴星,它们的存在阻碍了光谱学对它们的表征。目标。我们希望获得空间分辨光谱的密切O型视觉双星,以获得他们的光谱类型。方法.我们使用哈勃太空望远镜(HST)的空间望远镜成像光谱仪(STIS)获得8个银河系O-型恒星与附近的视觉同伴的长缝蓝紫光谱,并使用空间轮廓拟合提取单独的光谱。我们还使用基于地面的银河系O星光谱调查(GOSSS)来研究更遥远的视觉组件。结果我们在空间上解决了七个系统,目前的光谱为他们的组件,并获得他们的光谱类型。这七个多重系统是iota Ori Aa,Ab,B、15 Mon Aa,Ab,C、tau CMa Aa,Ab,B、C、D、E、HD 206 267 Aa,Ab,C,D、HD 193 443 A,B、HD 16 429 Aa,Ab和IU Aur A,B。这是第一次获得这些系统的近距离可见双星的空间分辨光谱。我们建立的适用性的技术作为一个功能的分离和幅度差的二进制。
2020-02-27 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
X-Ray Sources in Multiple Stars
明亮的X射线星经常在可见双星或多星中发现。周期只有几天的双星在规则的非相对论恒星中拥有最高程度的日冕X射线活动,因为它们的旋转速度很快,潮汐驱动。但是,目视双星的轨道周期太大,以至于伴星之间无法发生任何直接的相互作用。我们认为,大多数最强的X射线组件解决双星是尚未发现的短周期双星,并合并这种双星的残余。短周期活动星,如BY-Dra型双星,在多个系统中的无所不在的解释通过大的相互倾斜的三星的动力学演化。内部对的动力学扰动以循环的方式泵出偏心率,这种现象被称为Kozai循环。在接近近心点的时候,潮汐摩擦会降低双星的角动量,导致它收缩。当内侧双星的轨道周期下降到几天时,伴星的快速表面旋转是由潮汐力驱动的,将活动提高了几个数量级。如果周期进一步下降,合并可能会发生,留下一个快速旋转的活动矮星,只有一个遥远的伴星。
2009-08-25 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
Orbital Decay in Binaries Containing Post-Main Sequence Stars
研究了包含一颗原亚巨星或红巨星和一颗恒星或亚恒星伴星的双星的轨道衰变。主星被伴星掀起的潮汐导致轨道和恒星自旋之间的角动量交换,导致轨道收缩,主星自旋上升。轨道衰减率的计算,包括平衡潮汐,在对流信封中的湍流粘性阻尼,和动力潮汐,假设是一个旅行的内部重力波的辐射核心。对于密近双星,潮汐强迫期预计将远远短于涡周转时间尺度的对流信封,处方的“约化”粘度是一个重要的考虑因素。动力潮汐倾向于在最近的轨道上占主导地位,而平衡潮汐则在更远的轨道上占主导地位,交叉点取决于恒星质量。主旋转到同步旋转的旋转发生在足够大的秒级,这大大减缓了轨道衰变,直到达尔文不稳定性发生。一个参数调查提出的轨道衰减作为一个功能的主要和次要的质量,以及湍流粘度处方。这些结果与年龄相关的临界分离,$a_{\rm crit}$,其中轨道衰减是快速的,预计将观察到的系统很少的解析公式和数值结果进行了总结。将$a_{\rm crit}$的计算结果与远地点双星以及太阳质量系外行星的主恒星进行了比较。
2018-09-06 astro-ph.SR
Stars as resonant absorbers of gravitational waves
恒星中的四极振荡模式可以与入射的引力波(GW)共振,并以GW能量为代价非线性增长。大质量黑洞双星(MBHB)附近的恒星可以充当GW充电电池,辐射冷却。这些恒星的质量损失可以促使MBHB以接近爱丁顿的速率吸积。GW的不透明度与振幅无关,因此遥远的共振恒星可以遮蔽GW源。太阳对银河系白矮星双星的引力波的吸收可以用第二代天基引力波探测器探测到,作为复杂衍射图案中的阴影。
2014-08-28 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Orbital evolution of LIGO/Virgo binaries in stellar clusters driven by cluster tides, stellar encounters and general relativity
针对LIGO/Virgo引力波双星起源,提出同时考虑星团潮汐、恒星交会与广义相对论的数值框架BESC,追踪双星内外轨道演化并展示不同物理过程的相对贡献。
2023-10-23 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Greatly Enhanced Eccentricity Oscillations in Quadruple Systems Composed of Two Binaries: Implications for Stars, Planets, and Transients
我们研究了由两个双星组成的四元系统的轨道演化,其中每个双星作为一个Kozai-Lidov(KL)微扰器。我们发现,这两个双星之间的耦合定性地改变了他们的KL周期的行为。二进制可以经历相干偏心率振荡,以及偏移到非常高的偏心率,发生在一个更大的部分的参数空间比在三重系统。当外半长轴与内半长轴的比值为10 ~ 20时,约有30%~ 50%的等质量四重双星在其中一颗双星中达到偏心率1-e < 10^{-3}。这比具有相同参数的三元组多4到12倍。轨道“翻转”和碰撞没有以前的潮汐相互作用同样增强四倍相对于三倍。我们认为,受KL周期影响的进化路径的频率是可比的三重和四重人口,即使现场四倍是一个因素的5倍,低于三倍。此外,四元组可能是一个不可忽略的三元组来源,并提供了根本性的新的进化结果,涉及密切的双星,合并,碰撞和相关的瞬态,发生没有任何微调的参数。最后,我们研究了行星轨道的摄动,由于一个遥远的二进制,我们发现,轨道翻转的分数是一个因素的3至4高于相应的三重系统给出我们的基准参数的影响,热彗星和恒星行星碰撞。
2013-07-15 astro-ph.SR
The role of binaries in the enrichment of the early Galactic halo. III. Carbon-enhanced metal-poor stars -- CEMP-s stars
对贫金属晕星的详细光谱研究突出了碳增强贫金属(CEMP)星在理解银河系早期碳的产生和喷射以及在大爆炸后形成的第一批恒星中识别CEMP星的祖先方面的重要作用。最近的工作也根据绝对碳丰度A(C)将CEMP恒星分为高C带和低C带,主要分别由双星和单星组成。我们的目标是确定的频率和轨道参数的CEMP-s的恒星,表现出强烈的增强与S-过程中的中子捕获元素之间的二进制系统。这使我们能够测试是否有必要和足够的地方质量转移从一个双伴侣来解释他们的戏剧性的碳过剩。22颗恒星中有18颗呈现清晰的轨道运动,产生82+-10%的双星频率,而4颗恒星似乎是单星(18+-10%)。因此,我们确认CEMP-s恒星的双星频率比正常的贫金属巨星高得多,但不是以前声称的100%。确定了11个双星的安全轨道和6个长周期系统(P > 3,000天)的临时轨道,并讨论了轨道循环时间尺度。传统的情况下,从一个前AGB双星伴星的局部质量转移似乎占大多数CEMP-s恒星的化学成分。然而,在一些单一的CEMP-s恒星中,多余的C和s-过程元素显然是通过外部(遥远的)来源转移到它们的出生云中的。这一发现对于我们理解早期星系晕和一些高红移DLA系统中的碳富集,以及极端贫金属AGB星的质量损失具有重要意义。节录。
2016-01-13 astro-ph.GA astro-ph.SR
Binary black hole mergers from merged stars in the Galactic field
大部分的大质量恒星都存在于近距离的双星系统中:(i)容易合并,(ii)伴随着另一颗遥远的第三恒星(三重星)。在这里,我们研究了由合并产物和第三伴星组成的恒星合并后双星的演化。我们发现,合并后的双星起源于紧凑的恒星三重外半长轴$a_{\rm out,init}\lesssim10^1\,-\,10^2\,\rm AU$提供了一种新的方式来形成二元黑洞合并在银河领域。通过粒子数合成,我们估计它们对总黑洞合并率的贡献为$\mathcal{R}(z=0)=0.3\,-\,25.2\,\rm Gpc^{-3}\,yr^{-1}$。合并双星黑洞是由恒星合并后的双星形成的,它们的质量比非常低。我们确定了一个临界质量比$q\simeq0.5$低于他们占主导地位的总黑洞合并率在外地。我们发现,在包括他们的额外的贡献,质量比分布的双黑洞合并在银河场的情况下是更好地符合从引力波探测推断。
2022-06-24 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Detached eclipsing binary star science in the 2040s
Keele University(基尔大学);Newcastle University(纽卡斯尔大学);Warwick University(华威大学);University of Geneva(日内瓦大学);Vanderbilt University(范德堡大学);University of Southern Queensland(昆士兰科技大学);Birmingham University(伯明翰大学)
2040年代需发展高分辨率望远镜研究长周期脱轨食双星以提升对恒星结构和演化的理解。
2026-01-23 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
GK Boo and AE For: Two low-mass eclipsing binaries with dwarf companions
对晚型低质量食双星的研究为我们提供了有关宇宙中最常见恒星的重要信息。我们获得了两个被忽略的食双星GK Boo和AE For的第一个光变曲线,并进行了周期分析,以揭示它们的基本物理性质。我们进行了最小值时间的周期分析和BVR光曲线分析。从自动和机器人望远镜获得的数据中推导和收集了这两个系统的许多新的极小值时间。这使我们能够第一次研究这些系统的长期变化。从光变曲线分析,我们得出了这些系统的物理性质的第一个粗略估计。我们发现,分析的系统是有点相似的。两者都含有类似类型的低质量成分,都接近太阳,都有短的轨道周期,都含有另一个低质量的伴星,轨道较长,只有几年。在GK Boo的例子中,两个分量都可能是K3光谱类型,而遥远的伴星可能是一颗晚M星。GK Boo的光变曲线是不对称的,这可能导致O-C图中次极小值的移动。AE For系统由两颗K7恒星组成,第三颗可能是一颗褐矮星,最小质量只有47木星质量。我们成功地完成了两个系统的周期和光变曲线分析,虽然需要更详细的光谱分析,以确认组件的物理参数,以更高的精度。
2012-01-24 astro-ph.SR
Pulsating stars and eclipsing binaries as distances indicators in the universe
为了理解暗能量的性质,需要确定宇宙的膨胀,即哈勃常数(H 0)优于2%。然而,目前最精确的两种方法,宇宙微波背景和距离尺度阶梯并不一致,这就是所谓的“张力”。解决这一矛盾的关键之一与造父变星的周期光度(PL)的标定有关:它的零点是什么?它是否依赖于金属量?我们能减少PL关系的离散度吗?食双星方法最近被用来确定LMC的距离,精度为2.2%,这对于限制PL关系的零点和研究金属丰度的影响至关重要。然而,这种方法是基于恒星是完美黑体的假设,这并不总是如此,例如早期类型恒星的表面亮度-颜色关系的不一致性,实际上对遥远星系中食双星(即M31,M33)的距离测定是有用的。另一方面,现在可以将Baade-Wesselink方法应用于麦哲伦云中的造父变星,但是投影因子的值及其与造父变星周期的依赖关系仍然是一个关键问题。为了确定宇宙中的距离,不能回避对造父变星大气动力学结构(p因子,k因子)及其环境的理解。造父变星的环境可能会增加PL关系的色散,这一点更是真实的。在JWST、PLATO和ELT的背景下,下一代干涉仪(MATISSE、SPICA),即盖亚望远镜,将有助于解决这些基本问题。
2018-01-12 astro-ph.SR
The chaotic history of the retrograde multi-planet system in K2-290A driven by distant stars
本研究证明K2-290A多行星系统的逆行状态并非源于原始不共面性,而是由约2000天文单位处的伴星C驱动的恒星自转轴倾角混沌演化所致,该机制在约40-70%的系统中稳健存在,揭示了遥远伴星对行星系统演化的关键作用。
2025-04-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
The emergence of a neutral wind region in the orbital plane of symbiotic binaries during their outbursts
本研究通过模拟食共生双星爆发期 Lyα 附近连续谱衰减并测定 H⁰ 柱密度,证明其轨道平面存在由巨星风形成的瞬时中性风区。
2023-05-07 astro-ph.SR
The role of binaries in the enrichment of the early Galactic halo. I. r-process-enhanced metal-poor stars
大多数贫金属晕星的详细化学成分被发现是高度均匀的,但少数恒星的重中子捕获元素和/或碳的丰度显着增强。银河系化学演化模型的关键问题是,这些特性是否反映了出生云的成分,或者它们是否是由于来自双星伴星的加工材料的后期质量转移。如果前一种情况适用,则观测到的某些元素的过量是在早期ISM中从星际距离的生产地点注入选定的云中的。我们的目标是确定这些化学奇特的恒星中双星的频率和轨道特性。这些信息提供了决定是否从一个双伴星的质量转移是必要的,足以解释他们的不寻常的组成的基础。本文讨论了我们对17颗中等(r-I)和高(r-II)r-过程元素增强VMP和EMP星的研究。高分辨率,低信噪比的恒星光谱是在8年的时间里用北欧光学望远镜的FIES摄谱仪以大约每月一次的间隔获得的。从这些光谱,径向速度与~100米/秒的精度确定的互相关对优化的模板。其中14颗变星在此期间没有明显的RV变化,而3颗是双星,其轨道在其周期内具有典型的偏心率,导致样本的正常双星频率为~18+-6%。我们的研究结果证实了我们在2011年基于部分数据得出的初步结论,即r-I和r-II恒星的化学特性不是由任何假定的双星伴星引起的。相反,它是由一个外部的、遥远的来源印在这些恒星的出生分子云上的。早期星系的ISM模型应该解释这种机制。
2015-09-17 astro-ph.SR
The Contribution of Disrupted Dense Star Clusters to Gaia's Compact Object Binaries
University of Toronto(多伦多大学);Canadian Institute for Theoretical Astrophysics, University of Toronto(加拿大理论天体物理研究所,多伦多大学);McMaster University(麦克马斯特大学);Instituto Galego de Física de Altas Enerxías, Universidade de Santiago de Compostela(加利西亚高能物理研究所,圣地亚哥-德孔波斯特拉大学);California Institute of Technology(加州理工学院)
通过模拟瓦解的致密星团,预测银河系中约3×10^5颗白矮星、1.5×10^5颗黑洞和1×10^3颗中子星与明亮伴星组成的双星,并评估盖亚探测能力。
2026-06-18 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Searching for the Third Wheel: High-Contrast Imaging Constraints on Tertiaries to Black Hole and Neutron Star Binaries
California Institute of Technology(加州理工学院)
通过高对比度成像研究黑洞和中子星双星系统的第三颗星,发现大多数检测结果可能是伪影,限定了主序星和白矮星的质量和有效温度限制。
2026-07-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
Stellar Radial Velocities in the Old Open Cluster M67 (NGC 2682) I. Memberships, Binaries, and Kinematics
本文介绍了对旧(4 Gyr)疏散星团疏散星团M67(NGC 2682)的1278个候选成员进行的13776次径向速度(RV)测量的结果。这些测量结果是一项长期调查的结果,其中包括来自七台望远镜的数据,这些望远镜对一些恒星的观测时间跨度超过40年。对于窄线恒星,RV的测量精度约为0.1至0.8 km/s。合并后的恒星样本从星团中最亮的巨星到主序星序转折点(V = 16.5)以下约4个星等,覆盖的质量范围约为1.34 MSun至0.76 MSun。在空间上,样品延伸到30弧分的半径(在850 pc或6-7个芯半径的距离处的投影中为7.4 pc)。我们发现M67的平均RV为+33.64 km/s(内部精度为+/- 0.03 km/s)。对于>=3测量的恒星,我们推导出RV成员概率和确定RV变量,发现562个集群成员,其中142个显示出显着的RV变化。我们使用这些集群成员构建一个颜色星等图,并确定了丰富的样本,远离标准的单星等时线,包括著名的蓝离散星,次亚巨星和黄巨星。这些奇异的恒星有一个(至少)80%的双星频率,是其余样本中检测到的恒星的三倍多。我们确认,集群是质量分离,发现双星更集中在我们的样本中的单星在99.8%的置信水平。在99.7%的置信水平下,与星团中的太阳型主序星相比,蓝离散星集中在中心。考虑到测量精度和未探测到的双星,我们得到M67的RV色散为0.59 +0.07 -0.0…
2015-07-07 astro-ph.SR
Secular dynamics of hierarchical quadruple systems: the case of a triple system orbited by a fourth body
研究了由一个三重系统和一个四体组成的四重系统的长期引力动力学。这些系统可以分解成三个半长轴递增的双星系统,即双星A、B和C。系统的哈密顿量按三个二元分离的比例展开,并进行轨道平均。随后,我们数值求解运动方程。我们研究高度分层的系统,以及描述的最低阶项的哈密顿量。我们发现,定性的行为是由比率$\mathcal{R}_0$的初始Kozai-Lidov(KL)的时间尺度的二进制对AB和BC。如果$\mathcal{R}_0\ll 1$,二元AB保持共面,如果这是最初的情况下,和KL偏心振荡的二元B有效地淬火。如果是$\mathcal{R}_0\gg 1$,则双星AB变得倾斜,即使最初共面。然而,在双星A中没有诱导的KL偏心振荡。最后,如果是$\mathcal{R}_0\sim 1$,则可以在双星A中发生复杂的KL偏心振荡,该振荡与双星B中的KL偏心振荡耦合。即使双星A和B最初是共面的,诱导的倾角也会导致双星A中非常高的偏心率振荡。这些极端的离心率可能对强相互作用有重要的影响,例如潮汐相互作用、引力波耗散以及恒星和致密天体的碰撞和合并。作为一个例子,我们将我们的结果应用到一个行星+月球系统围绕一个中心恒星,这反过来又是由一个遥远的和倾斜的恒星伴侣或行星,并观察到恒星四。
2016-06-09 astro-ph.SR
The White Dwarf Binary Pathways Survey III: contamination from hierarchical triples containing a white dwarf
白矮星双星路径巡天的目的是增加已知的与白矮星伴星(WD+AFGK双星)在近轨道上分离的A、F、G和K主序星的数量,以完善我们对紧凑双星演化和超新星Ia祖先性质的理解。这些接近的WD+AFGK双星预计将通过共同的包络演化形成,其中潮汐力倾向于使轨道呈圆形。然而,一些已确定的WD+AFGK双星候选者显示出偏心轨道,这表明这些系统要么是通过不同的机制形成的,要么它们可能不是接近的WD+AFGK双星。我们用SPHERE观测了其中一个WD+AFGK偏心双星,发现TYC 7218-934-1实际上是一个三重系统,其中WD是一个遥远的伴星。内联星可能是由G型恒星加上一颗在偏心轨道上看不见的低质量伴星组成。基于这一发现,我们估计了可能污染WD+AFGK样品的三重系统的分数。我们发现,轨道周期短于100天的目标中,只有不到15%可能是层次三重。
2020-03-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Distant White Dwarfs in the US Naval Observatory Flagstaff Station Parallax Sample
本文给出了214颗恒星的新的三角视差和自行。这些测量是在1989年至2017年期间在美国海军天文台旗杆站(NOFS)进行的,视差值的平均不确定性为0.6 mas。我们发现与盖亚数据发布2测量的恒星有很好的一致性,尽管可能有一个小的系统偏移,类似于其他研究人员发现的。样本与目录和文献相匹配,以创建一个涵盖紫外线到中红外线的光度数据集。新的中红外测光是从存档的斯皮策马赛克获得的19颗恒星。新的光学光谱,提出了七个系统和额外的光谱从文献中获得。我们确定了一个子样本的179个白矮星(WD)的距离为25 - 200 pc。它们的光谱能量分布(SED)进行了分析,使用模型大气。该模型再现整个通量校准SED非常好,并提供大气化学成分,温度,表面重力,质量和冷却年龄的每个WD。26 WD新分类和12个系统作为候选人未解决的二进制文件。我们确认了一个WD+红矮星系统,并确定了两个WD作为候选尘埃盘系统。12个老的和高速的系统被确定为候选厚盘或晕对象。样品中的WD通常具有< 8 Gyr的银河系盘状年龄和接近规范0.6 M_Sun的质量。
2018-09-28 astro-ph.SR
Statistics on the population of distant substellar companions to nearby stars
Université Joseph Ki-Zerbo(约瑟夫·基泽尔博大学);Université Côte d’Azur, Observatoire de la Côte d’Azur, CNRS, Laboratoire Lagrange(蔚蓝海岸大学,蔚蓝海岸天文台,法国国家科学研究中心,拉格朗日实验室);Institut Trottier de recherche sur les exoplanètes, Département de Physique, Université de Montréal(特罗蒂埃系外行星研究所,物理系,蒙特利尔大学);Observatoire du Mont-Mégantic(梅冈蒂克山天文台);SUPA, Institute for Astronomy, University of Edinburgh(苏格兰天体物理学联盟,爱丁堡大学天文学研究所)
该研究利用多时期WISE成像的自行,通过贝叶斯MCMC分析,研究附近主序星宽次恒星伴星群体,得出伴星质量和半长轴分布的幂律指数及发生率,样本更具稳健性,支持宽次恒星伴星是恒星双星低质量延伸的观点。
2026-07-24 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Formation and Stellar Spin-Orbit Misalignment of Hot Jupiters from Lidov-Kozai Oscillations in Stellar Binaries
观测到的热木星(HJ)系统表现出广泛的恒星自旋轨道失调角。这些HJs的起源仍然不清楚。本文研究了由一个遥远的(100-1000 AU)恒星伴星引起的Lidov-Kozai(LK)振荡引起的巨行星向内迁移。我们进行了一个大的人口综合研究,包括八极引力位从恒星的伴星,主恒星的自旋轴和行星轨道轴的相互岁差,在行星的潮汐耗散,和恒星自旋在主恒星由于磁制动。我们考虑了一系列的行星质量($0.3-5\,M_J$)和初始半长轴($1-5$ AU),不同的属性为主机恒星,和不同的潮汐耗散强度。导致HJ的系统比例取决于行星质量和恒星类型,对于$M_p=1\,M_J$,有$f_{\rm HJ} = 1-4\%$(取决于潮汐耗散强度),对于更大质量的行星,有更大的(高达$8\%$)。“热土星”($M_p=0.3M_J$)的生产效率要低得多,因为大多数迁移行星都受到潮汐干扰。我们发现,无论是HJ的形成或潮汐破坏,系统的分数,$f_{\rm mig} \simeq 11-14\%$是大致恒定的,有小的变化与行星质量,恒星类型和潮汐耗散强度。这个“通用”的迁移分数可以从分析迁移标准的基础上的八极LK振荡的性质定性地理解。最终的HJ恒星质量的分布表现出复杂的行星质量和恒星类型的依赖。对于$M_p = (1-3)M_J$,分布总是双峰的,峰值在$30^{\circ}$和$130^{\circ}$周围。$5M_J$…
2016-01-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
Reconstructing EUV spectrum of star forming regions from millimeter recombination lines of HI, HeI, and HeII
由于极紫外光子与星际介质相互作用的横截面很大,因此无法使用地面或空间望远镜直接探测遥远恒星形成区域的极紫外光谱。这使得EUV光谱受到很差的约束。H和He的毫米/亚毫米复合谱线可以从地面观测到,可以作为EUV的可靠探针。在这里,我们提出了一个研究的基础上ALMA观测的三个银河系超紧凑HII区和星爆区Sgr B2(M),其中我们重建的EUV光谱的关键参数使用毫米复合线HI,HeI和HeII。我们发现在所有的情况下,在13.6和54.4 eV之间的EUV光谱具有相似的频率依赖性:L_v ~ v ^{-4.5 +/-0.4}。我们比较了EUV光谱斜率的推断值与纯单恒星演化模型(Starburst 99)和二进制人口和光谱合成代码(BPASS)的预期值。我们发现,观察到的光谱斜率与模型预测不同。这可能意味着在HII区域中相互作用的双星的比例大大低于BPASS中假设的比例。该技术可以用来推断恒星形成区的EUV光谱,为研究λ< 912 A的光子产生率提供重要的信息,并可以作为星暴合成模型的校准,提高我们对遥远宇宙中恒星形成和再电离过程中电离通量性质的理解。
2020-09-08 astro-ph.GA astro-ph.SR
Visual binary stars with known orbits in Gaia EDR3
对第六期可见双星轨道表(ORB 6)中的3350个天体进行了研究,以验证盖亚EDR 3的质量,并提供系统的质量估计。我们发现,2/3的二进制与0.2 - 0.5弧秒的分离没有视差的解决方案EDR 3。一个特别注意的是521对已知的视差分别为两个组件。我们发现16个条目被认为是不相关的恒星的机会对齐。在一次,我们展示了高置信度的二进制系统的例子,其组件的报告中的显着差异。接下来,我们得出结论,报告的盖亚EDR 3视差误差被低估了,对于具有大RUWE的源,至少被低估了3倍。视差是估算恒星质量所必需的。由于EDR 3中近30%的ORB 6条目缺少5或6参数解,我们试图丰富天体测量数据。EDR 3通过分析恒星自行和依巴谷天体运动揭示了ORB 6条目的遥远伴星。值得注意的是,在28个案例中,内在EDR 3视差的二进制组件似乎是不太可靠的视差的外部同伴。当EDR 3数据不可用时,使用Gaia DR 2、TGAS和依巴谷松弛。合成的质量-光度关系,在G波段的主序星提供质量估计,以及通过开普勒第三定律计算的动力学质量。
2022-10-03 astro-ph.GA astro-ph.SR
The EBLM Project IV. Spectroscopic orbits of over 100 eclipsing M dwarfs masquerading as transiting hot-Jupiters
我们提出了2271径向速度测量118单线双星,采取了八年的CORALIE摄谱仪。双星由F/G/K主星和M-矮星伴星组成。它们最初是由WASP行星调查通过光度测量发现的,因为它们的浅食模仿了热木星的过境。我们目前的观测允许一个精确的特性的双轨道要素和质量函数。通过对主星的建模,这个质量函数被转换为次级恒星的质量。在未来,这项光谱学工作将与精确的测光日食相结合,以绘制质量序列底部的经验质量/半径关系。这在恒星天体物理学和越来越多的围绕M矮星的系外行星调查中都有应用。特别是,我们已经发现了34个次级质量低于$0.2 M_\odot$的系统,因此,我们最终将使已知的质量和半径都很好的极低质量恒星数量增加一倍。我们能够探测到小至0.001的离心率和亚秒级精度的轨道周期。我们的样本可以重新审视一些早期的工作潮汐演化的密近双星,将其扩展到低质量比。我们发现了一些轨道周期小于3天的偏心双星,而我们最长的圆形轨道周期为10.4天。通过将EBLM双星与已发表的WASP行星和褐矮星进行比较,我们得到了一个质量谱,其分辨率是以前工作的两倍。我们比较了WASP/EBLM样本的紧束缚轨道与文献中的工作更遥远的同伴高达10 AU。我们注意到褐矮星沙漠看起来更宽,因为它为我们的短周期轨道雕刻成行星领域。这意味着行星丰度的显著减少始于$\sim 3M_{\rm Jup}$,远早于氘燃烧极限。[删节]
2017-07-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
A distance determination to the Small Magellanic Cloud with an accuracy of better than 2 percent based on late-type eclipsing binary stars
我们提出了一个新的研究晚型食双星在小麦哲伦云(SMC)进行的目的是提高距离测定这个重要的星系。本文分析了10颗新的分离双线食双星,它们是从OGLE变星表中鉴别出来的,由F-和G-型巨星组成。测量了各个部件的绝对物理参数,典型精度优于3%。除了一个系统外,所有系统都由年轻和中等人口的恒星组成,质量在1.4到3.8 M太阳之间。这个新的样本已经与我们团队以前发布的五个SMC食二进制文件相结合。使用表面亮度-颜色校准来计算到二元系统的距离。目标形成一个细长的结构,高度倾斜的天空平面。最近和最远系统之间的距离差为10 kpc,视线深度达到7 kpc。我们发现一个球形恒星的子结构(核心)的SMC与其恒星中心相吻合,包含约40%的年轻和中等年龄的恒星在星系中存在的初步证据。该子结构的径向延伸约为1.5 kpc。我们推导出到SMC中心的距离D_SMC=62.44 +/- 0.47(stat.)+/- 0.81(系统)kpc对应于距离模量(m-M)_SMC=18.977 +/-0.016 +/-0.028 mag,表示精度优于2%。
2020-10-17 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
A Triple Star Origin For T Pyx and Other Short-Period Recurrent Novae
周期性新星是一种恒星系统,其中一颗巨大的白矮星以如此高的速度吸积物质,以至于每1 - 100年经历一次热核逃逸。它们是唯一一种白矮星可以在质量上增长的新星,使得其中一些系统成为Ia型超新星祖先的候选者。几乎所有已知的周期新星都是长周期(P_orb > 12小时)双星系统,其中所需的质量供应率可以由演化的(亚)巨施主星提供。然而,至少有两颗复发新星是短周期(P_orb < 3小时)双星,其中质量转移通常由引力辐射驱动,其速率比所需的小3-4个数量级。在这里,我们表明,这个类的原型- T Pyxeurs-有一个遥远的自行同伴,因此可能是从一个分层的三星系统演变而来。三重演化可以自然地产生奇异的紧凑的二进制作为三体动力学的结果,无论是通过Kozai-Lidov偏心周期的动态稳定系统或通过质量损失引起的动力学不稳定性。通过数值进化的三重祖物理合理的参数向前的时间,我们明确地表明,内部的二进制可以变得如此偏心,质量转移被触发在近星点,驱动次级的热平衡。我们认为,短周期的经常性新星可能通过这种极端的状态,解释他们偏离标准的二进制演化轨道。
2022-04-29 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
Triples as Links between Binary Black Hole Mergers, their Electromagnetic Counterparts, and Galactic Black Holes
本文提出含遥远第三体的黑洞双星并合通道,通过引力波反冲后的三体相互作用统一解释电磁对应体、LMXB、Gaia宽距黑洞系统和孤立黑洞。
2025-10-03 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
The Evolution of Massive Binary Stars
本文围绕大质量双星演化研究,介绍了观测数据转化、样本研究新发现及引力波探测带来的新机遇,指出未来致密天体并合样本将成为核心研究资源。
2023-11-03 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
A survey of the high order multiplicity of nearby solar-type binary stars with Robo-AO
我们对附近由光谱类型为F和G的主序星组成的双星系统进行了调查,以提高我们对多恒星系统的等级性质的理解。使用Robo-AO,第一台机器人自适应光学仪器,我们收集了高角分辨率图像,在SDSS $i'$波段具有深度和明确的检测限。共观察到695个组分,属于595个系统。我们优先观测微弱的二级成分,分离$10''$,以量化其子系统的频率仍然很差的限制。在观测到的214个秒中,有39个包含这样的子系统;其中19个是用Robo-AO发现的。周期为$10^{3.5}$至$10^5$天的次级子系统的选择校正频率为0.12/$\pm$/0.03,与初级子系统的此类伴随子系统的频率相同。二次双星中有一半属于四重双星系统,其中一次双星也是一个紧密的双星对,这表明外双星的两个组成部分中的子系统是相关的。2+2四星系统相对较大的丰度是一个新的发现,需要对多星系统的形成机制进行更多的探索。我们还以周期小于100年的密近双星为目标,寻找它们的远第三纪组成,发现了17个确定的和2个潜在的新的三重双星。在241个近距离双星的子样本中,有71个有额外的外伴星。与所有(非二元)目标相比,第三组分的总体频率没有增强,但在从$10^6$到$10^{7.5}$天(500 AU量级的分离)的外部周期范围内,第三组分的频率为0.16 $\pm$ 0.03,几乎超过所有目标中相似系统的频率(0.09)的两倍。
2014-11-03 astro-ph.IM astro-ph.SR
Common envelope evolution and triple dynamics as potential pathways to form the inner white dwarf + brown dwarf binary of the triple star system Gaia 0007-1605
最近发现的系统盖亚0007-1605由一颗白矮星和一颗近距离的棕矮星伴星以及一颗遥远的第三系白矮星组成,非常类似于包含有史以来发现的第一颗围绕白矮星的凌日行星候选者的三元系统:WD 1856+534。我们之前曾认为WD 1856+534的内部双星最有可能是通过共同的包络演化形成的,但三星动力学代表了另一种情况。在这里,我们分析了盖亚0007-1605的不同形成场景。我们重建了系统的潜在共同包络演化,发现假设能量预算的标准参数提供了一个合理的解决方案。与其他近距离白矮星+棕矮星双星一致,并与WD 1856+534相反,在共同的包络演化过程中,除了轨道能量外,不需要其他能源来理解系统的当前配置。此外,使用三重动力学的分析处方,我们表明,冯齐佩尔-Lidov-Kozai振荡可能引发潮汐迁移由于高偏心率入侵(e \gtrsim 0.997)。我们的结论是,盖亚0007-1605的内双星,作为它的兄弟WD 1856+534,通过共同的包络演化,三重动力学或两种机制的组合形成。
2022-12-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Kepler Pixel Project -- background RR Lyrae stars in the primary Kepler mission field of view
在本文中,我们描述了一个项目,我们开始调查个人像素在下载的开普勒孔径,以找到对象的主要目标的背景中具有可变亮度。在本系列的第一篇论文中,我们发现并研究了547个短周期食双星(Bienias et al. 2021)。在这里,我们提出了26个新的RR天琴座恒星的开普勒背景像素在主要任务期间获得的独立发现,并提供这些对象的连续和精确的测光。这些恒星中有21颗已经被盖亚或泛星巡天发现。这个新的主要是微弱和遥远的RR天琴座恒星的人口增加了50%,很好地补充了52个已知的主要目标RR天琴座恒星在原来的开普勒领域。尽管它们很微弱,但这些恒星的四年准不间断光变曲线让我们可以前所未有地看到这些微弱的光环物体。我们提出了一个新的RR天琴座样本的光变曲线的分析,验证他们的分类使用傅立叶参数,并讨论这些新发现的脉动变星的属性。最值得注意的是,这是第一次在光度数据集的帮助下,以出色的节奏和精度对这种微弱的RR型天琴座恒星进行了研究。有趣的是,这些对象共享其较亮的兄弟姐妹在子类特征,附加模式内容和调制发生率方面的属性。
2022-03-16 astro-ph.IM astro-ph.SR