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
The astrophysics of ultra-compact binaries
本白皮书简要介绍了超紧凑双星的天体物理学，重点是未来十年的挑战和机遇。
2009-02-17 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Formation of millisecond pulsars with helium white dwarfs, ultra-compact X-ray binaries and gravitational wave sources
近轨道低质量X射线双星（LMXB）、射电毫秒双星（BMSP）和超致密X射线双星（UCXB）都属于同一演化序列。因此，了解这些种群如何从一个物种进化到另一个物种是极其重要的。此外，UCXB是重要的引力波（GW）源，可以被未来的星载GW观测站探测到。然而，这三个不同族群的中子星（NS）双星之间的形成和演化联系还没有完全了解。特别是，一个特殊的微调问题，以前已经证明了这些系统的形成。在这项调查中，我们测试了一个新提出的磁制动处方和模型的形成和演变的LMXB。我们计算一个网格的二进制演化模型，并提出了初始参数空间的祖二进制成功地发展所有的方式产生UCXB。我们发现LMXB演化为分离的NS+ELM~He~WD双星和后来的UCXB的初始轨道周期范围比标准磁制动方案下的演化明显变宽，从而有助于缓解微调问题。然而，我们也发现，形成宽轨道BMSP是禁止强版本的这种新的磁制动处方，因此需要修改的处方。最后，我们给出了UCXB作为银河系GW源的性质的例子，并讨论了它们的检测LISA，天琴和太极天文台。
2021-03-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
Detectability of ultra-compact X-ray binaries as LISA sources
超紧凑X射线双星（UCXB）是一类轨道周期小于1小时的低质量X射线双星，它们是可能的低轨道低质量恒星。在这项工作中，我们首先采用MESA代码来检查LISA将检测的UCXB的祖先的参数空间。我们的模拟结果表明，初始双星与中子星和$0.4-3.3~M_{\odot}$伴星在一个初始轨道周期小于分叉周期的轨道可以演变成UCXB，其中一些将发射引力波信号，可以检测到的LISA。然而，在10 kpc的距离内演化成UCXB-LISA源的双星的初始轨道周期位于非常窄的范围内，即这些LISA源的形成需要非常精细的初始参数调整。根据特征染色和推导出的最大可探测距离，在8个UCXB中的4个源的观测距离预计将被检测到的LISA。根据详细的双星演化模型和快速双星演化程序给出的参数空间，估计了银河系中作为LISA源出现的UCXB的诞生率为$(2-2.6)\times10^{\rm -6}~\rm yr^{-1}$ .考虑到球状星团中UCXB的贡献，UCXB-LISA源的数量可以达到$240 - 320$。虽然UCXB的形成条件是严峻的，但LISA对UCXB的探测能力仍然是乐观和重要的，因为它们提供了一个进行全面多信使研究的机会。
2020-08-12 astro-ph.HE astro-ph.SR
Late-time evolution of ultracompact X-ray binaries
超紧凑X射线双星（UCXB）的轨道周期短于80分钟，通常由一颗中子星组成，中子星从白矮星的伴星上吸积贫氢物质。通过引力波辐射的角动量损失驱动通过罗氏瓣溢流的质量传递。人们对UCXB的后期演化知之甚少-所有13个已知系统都相对年轻，原因尚不清楚。一个问题是，旧的UCXB是否真的仍然存在，或者它们是否在某个时候被破坏了？或者，它们可能只是太暗而看不见。为了研究这一点，我们应用动力学不稳定性，磁螺旋桨效应，蒸发的捐助者，UCXB的演变理论。我们发现，螺旋桨效应和蒸发是有希望的解释没有观察到的长周期UCXB。
2012-10-29 astro-ph.HE astro-ph.SR
A possible link among pulsar timing noise intermittency and hidden ultra-compact binaries
自1980年以来，人们对脉冲星定时噪声中1-10年的准周期特征一直没有很好的理解。最近发现的脉冲波形的变化与定时噪声之间的相关性促使我们进一步研究其起源。我们认为，准周期性特征的定时噪声，快速振荡躺在较低的频率结构，来自一个看不见的双星系统的大地岁差，它诱导的脉冲星自旋轴的附加运动。观测者视线与发射光束相交的方位角和纬度的变化分别导致定时噪声和脉冲轮廓的变化。首次对时间噪声和脉冲轮廓变化进行了数值模拟，得到了这些双星的轨道周期为1-35分钟。考虑到轨道周期为5.4分钟的超紧凑双白矮星HM Cancri的存在，脉冲星双矮星的这种轨道周期并不奇怪。脉冲星磁矩的纬度变化超出了脉冲星的辐射范围，导致了双折射现象，解释了PSR B1931+24的行为。因此，它不仅提供了某些"奇异”双星表现出的准周期性特征（如定时噪声、脉冲轮廓变化和不稳定性）的机制，而且为寻找超紧凑双星，可能是脉冲星-黑洞双星系统提供了一种新的途径。
2013-02-26 astro-ph.HE astro-ph.SR
Observational evidence of black hole event horizon from ultra-compact X-ray binaries
Xiamen University（厦门大学）；Nanjing Normal University（南京师范大学）
本研究通过分析5颗轨道周期短于40分钟的极密X射线双星，发现黑洞的X射线辐射效率比中子星低2至3个数量级，间接证实了黑洞事件视界的存在。
2026-10-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
Ultra-compact X-ray binaries with He star companions
超致密X射线双星（UCXB）是一类低质量的X射线双星，具有缺氢的质量施主和超短的轨道周期。它们被认为是低频激光干涉空间天线（LISA）的潜在光源。到目前为止，已经提出了几种用于形成UCXB的渠道。本文对氦星施主通道进行了系统的研究，其中中子星（NS）通过Roche瓣溢出吸积来自氦主序星的物质，质量转移是由引力波辐射驱动的。首先，利用恒星天体物理学实验模块（Modules for Experiments in Stellar Astrophysics）的恒星演化程序，跟踪了NS + He主序星双星的长期演化，得到了UCXB产生的初始参数空间。然后，我们使用这些结果来执行一个详细的二进制人口合成方法，以获得银河系的UCXB率通过这个通道。通过该通道，我们估计了银河系中UCXB-LISA源的出现率为$\sim3.1-11.9\, \rm Myr^{-1}$，银河系中UCXB-LISA源的数量可达观测标定的$1-26$左右。目前的工作表明，氦星施主通道可能有助于显着银河系UCXB的形成率。我们发现，UCXB通过该通道的演化轨迹可以很好地解释五个相对较长轨道周期的瞬态源的位置。我们还发现，这种UCXB可以通过它们在质量转移速率与轨道周期图中的位置来识别。
2021-07-13 astro-ph.HE astro-ph.SR
Large amplitude variability from the persistent ultracompact X-ray binary in NGC 1851
使用档案RXTE数据，我们表明，超紧凑的X射线二进制在NGC 1851表现出大幅度X射线通量变化超过10倍的时间尺度上的天到星期，并经历持续的几个月的时间平均光度变化的因素。在其他超紧凑X射线双星中，这种星等和时间尺度的变化以前没有报道过。超紧双星中的质量传递被认为是由引力辐射驱动的，并且预测的传递速率是如此之高，以至于轨道与该物体一样短的超紧双星的圆盘不应该容易受到电离不稳定性的影响。因此，我们观察到的变异性特征是出乎意料的，需要加以理解。我们简要地讨论了几个替代方案，用于产生所观察到的变化的事实，即盘的粘性时间尺度是一个星期的顺序，可与较短的时间尺度的变化，观察到的，但远小于长期的变化。我们还讨论了解释河外双星观测的影响，如果在NGC 1851的源中看到的变化类型是典型的。
2010-04-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
Black Hole Ultra-compact X-ray Binaries: Galactic Low-Frequency Gravitational Wave Sources
在银河系中，具有致密天体的密近双星是重要的低频引力波源。中子星/白矮星超致密X射线双星作为一种潜在的低频GW源已被广泛研究。利用MESA程序，我们系统地研究了黑洞-主序星双星系统的演化过程，以诊断它们的后代能否被星载GW探测器探测到。我们的模拟表明，BH-MS双星的初始轨道周期小于分叉周期可以演变成BH UCXB，可以检测到的LISA。这样的演化通道将形成紧凑的传质BH-WD系统，而不是分离的BH-WD系统。LISA在距离$d=1$ kpc处探测到的BH UCXB的计算X射线光度为$\sim10^{33}-10^{35}~\rm erg\,s^{-1}$（$\sim10^{34}-10^{35}~\rm erg\,s^{-1}$为$d=10$ kpc），因此有可能探测到它们的电磁对应物。值得强调的是，只有一些初始轨道周期非常接近分叉周期的BH-MS系统可以向低频GW源发展，其啁啾质量可以测量。通过BH-MS途径形成的BH UCXB的最大GW频率约为3 mHz，这小于源自动力学过程的质量传递BH-WD的最小GW频率（6.4mHz）。此外，我们还得到了BH UCXB-GW源的初始参数空间（施主星质量和轨道周期），这可以应用于未来的人口合成模拟。通过粗略的估计，我们预测LISA只能探测到由BH-MS通道形成的少量BH UCXB GW源。
2023-01-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
Nature of donors in ultra-luminous X-ray binaries powered by neutron stars
在这项研究中，我们研究了最近发现的三个由旋转中子星驱动的超亮X射线源（ULX）的施主星的性质。为此，我们建立了一个适用于有中子星的超高速X射线的X射线光度（$L_{\rm{X}}$）和轨道周期（$P_{\rm{orb}}$）之间的理论关系。通过使用这个新的$L_{\rm{X}} - P_{\rm{orb}}$关系，我们试图确定目前未知的性质，施主星在ULX与中子星。特别是将观测到的性质与恒星演化轨迹相比较，我们认为NGC 5907 ULX-1系统中的施主星是一颗中等质量的恒星，具有$6 - 12 \rm{M}_{\odot}$，刚刚脱离主序星相。我们对另外两个ULX系统（M82 X-2和NGC 7793 P-13）的模型结果与以前的研究结果一致。虽然只有几个样品，但观察到的具有中子星的ULX系统似乎涉及相对大质量的供体。
2018-01-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
Ultra-compact X-ray binaries in the Galactic Bulge
我们模拟了银河系膨胀区超致密X射线双星（UCXB）的数量和特征。主要目的是将结果与即将从银河系膨胀巡天（GBS）获得的数据进行比较，以了解形成情景，特别是核心坍缩超新星速率，共同包层演变和动力学相互作用，以及二元初始质量函数。我们使用二进制人口合成代码和详细的恒星演化轨迹，结合观测的11个已知的UCXB。我们预测有几百个微弱的UCXB，周期为20-40分钟，可以被GBS探测到。
2013-02-01 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Characteristics and evolution of Be-type high mass X-ray binaries as potential Ultraluminous X-ray Sources
一些超铝X射线源（ULX）表现出X射线脉冲，它们的中心源被认为是中子星。也有人提出，有些是短暂的来源与Be型捐助者。本文利用Be型高质量X射线双星（BeHMXB）的质量吸积模型，估计了BeHMXB引起的X射线巨爆发超过爱丁顿光度的条件。此外，我们调查的持续时间BeHMXBs可以观察到的瞬态ULXs与以上的爱丁顿光度在二进制的演变。结果表明，BeHMXB可能是ULX的典型持续时间约为100万年。与附近观测到的BeHMXB的比较表明，许多二元系统在其演化过程中有可能成为ULX。特别地，当Be供体具有与轨道平面对齐的致密的deccretion盘时，BeHMXB系统倾向于变成ULX。由于BeHMXB是非常常见的对象，并且其中相当数量可以成为ULX，因此我们得出结论，所观察到的ULX的合理比例可能由进化的BeHMXB组成。
2022-05-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
High-Mass X-Ray Binaries with Be Donors as Ultraluminous X-Ray Sources
自2014年探测到来自超铝X射线源（ULX）的X射线脉冲以来，中子星一直被认为是其中心目标。然而，中子星如何能比爱丁顿光度更亮仍然不清楚，并且对于中子星的磁场和光束的程度也没有统一的看法。最近的观测表明，一些X射线脉动超巨星具有Be型施主，并且在Corbet图上它们与Be型高质量X射线双星（Be-HMXB）占据相同的区域，揭示了自旋与轨道周期的关系.这表明至少有一些ULX是Be-HMXB的特殊情况。在这项研究中，我们使用的质量吸积模型的框架下，Be-HMXB调查的条件下，中子星实现超越爱丁顿限制的质量吸积率，并成为可观察的ULXs。我们证明了如果中子星的磁场和Be盘的密度满足一定的条件，Be-HMXB可能成为ULX。我们还表明，虽然更强的磁场增加了中子星ULX的亮度与Be施主，其亮度不能超过爱丁顿极限的一个以上的${\approx} 50$的一个因素。最后，我们提出了一个方案，即一些正常的Be-HMXB可能会演变成ULX的捐助者演变成一个巨人。
2021-07-21 astro-ph.HE astro-ph.SR
A Distinct Type of Standstill in Ultra-Compact White Dwarf Binaries
University of Texas Rio Grande Valley（德克萨斯大学里奥格兰德河谷分校）；Jagiellonian University（雅盖隆大学）；Université de Strasbourg（斯特拉斯堡大学）；University of Michigan（密歇根大学）
本研究分析了3个AM CVn型双星系统的超爆发后行为，发现其中两个出现独特的类停滞相，超驼峰可在该阶段持续存在，该现象与此前观测到的停滞不同。
2026-10-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
Search for Nearby Ultracool Compact Binaries in Gaia DR2
盖亚第二次数据发布（DR 2）中包含的信息允许搜索具有预先选择的属性的不寻常物体，字面上构建具有所需特征的恒星。本文介绍了该方法的思想、实现过程以及在200秒差距内搜索超冷紧双星的结果。在选定的绝对星等范围内（M=11. 13)已经发现了预期和意外的物体。我们发现了两个激变变量的极端红外线与紫外线的颜色指数在126和103秒差距，两个日食前激变系统的周期差距和一个候选年轻的恒星对象。我们分析了新的变星使用天气调查的数据，并比较其性质的已知恒星的这些类型。同时也讨论了致密双星在银河系人口密度中的应用。
2018-07-12 astro-ph.SR
Galactic Ultracompact X-ray Binaries: Disk Stability and Evolution
我们研究了超紧凑X射线双星（UCXB）的质量传递速率和磁盘稳定性条件，使用经验时间平均X射线光度从文件I（Cartwright等。2013）和汇编的信息从文献中。大多数UCXB与白矮星供体的进化轨迹一致。三个轨道周期超过40分钟的UCXB的质量转移速率超过10^{-10} Msun/年，与白矮星的供体轨道不一致。我们表明，如果氦星捐助者可以保持其初始的高熵，他们可以解释观察到的质量传递速率这些UCXB。几个UCXB表现出持续的光度明显低于磁盘不稳定性极限照射的He吸积盘。我们指出，一个主要的C和/或O盘（如观察到的光谱中的几个）降低磁盘的不稳定性限制，解释这种分歧。2S 0918-549的轨道周期和较低的时间平均质量转移率提供了证据，证明它是一颗低熵的C/O白矮星，这与光谱相一致。我们结合现有的信息来限制4U 1916-053（0.064+-0.010 Msun）和4U 1626-67（1.4 Msun中子星<0.036 Msun）中施主的质量。我们发现，4U 1626-67确实是持久的，而不是经历一个短暂的爆发，离开他的明星模型作为最好的解释捐助者。
2013-03-23 astro-ph.HE astro-ph.SR
Ultra-compact X-ray Binaries: A Review
International Center of Supernovae (ICESUN), Yunnan Key Laboratory of Supernova Research, Yunnan Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院云南天文台）；School of Astronomy and Space Science, Nanjing University（南京大学天文与空间科学学院）；School of Science, Qingdao University of Technology（青岛理工大学理学院）
本文综述了超紧致X射线双星的形成机制与演化，探讨了其在引力波天文学等领域的应用及研究意义。
2026-06-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
Does Nature allow formation of ultra-compact black hole X-ray binaries via accretion-induced collapse of neutron stars?
本文提出黑洞超致密X射线双星可通过中子星吸积至最大质量后发生吸积诱导坍缩形成，并预测LISA可探测到2至5个此类系统。
2023-05-11 astro-ph.HE astro-ph.SR
Nuclear timescale mass transfer in models of supergiant and ultra-luminous X-ray binaries
我们调查如何接近超巨星捐助星的爱丁顿极限，和他们的先进的演化阶段，可能会影响大规模和超亮X射线双星与超巨星捐助星（SGXB和ULXs）的演变。我们构建了具有不同内部氢/氦梯度和不同富氢包层质量的大质量恒星模型，并将其暴露于缓慢的质量损失中以探测恒星半径的响应。此外，我们计算了相应的罗氏瓣溢出的质量传输的演化与我们详细的二进制恒星演化代码，近似的紧凑的对象作为点质量。我们发现，氢/氦梯度在表面下的层，因为它可能是存在于观察SGBX的良好研究的捐助者的恒星，可以使核时间尺度的质量转移在SGXB与BH或NS吸积，即使质量比超过20。在我们的双星演化模型中，施主星迅速减小它们的热平衡半径，因此可以应付高质量比所带来的不可避免的强烈轨道收缩。我们的研究结果为理解大量的银河SGXB以及它们在SMC中几乎完全不存在开辟了一个新的视角。它们也可能提供一种方法来获得更多的ULX系统，甚至在中子星吸积器的ULX系统中找到核时标质量转移，并揭示这些中子星中强B场的起源。
2019-03-12 astro-ph.HE astro-ph.SR
Ultra-short Period Binaries from the Catalina Surveys
我们研究了从最近从卡特琳娜巡天数据中确定的31，000个来源中选出的367个超短周期二进制候选者的属性。基于光变曲线形态，随着WISE，SDSS和GALEX多色测光，我们确定了两个不同的二进制的周期低于0.22天的接触二进制最小值。与最近的工作相比，我们在光谱上证实了M-矮星+M-矮星接触双星系统的存在。通过测量五个最短周期系统的径向速度变化，我们发现了罕见的冷-白矮星+M-矮星双星的例子。目前只有少数这样的系统是已知的。与温暖的白矮星系统不同，它们的紫外线通量、光学颜色和光谱都由M矮星伴星控制。我们对比我们的发现与以前的光度选择的超短周期接触二进制候选人，并强调使用光谱和相关的径向速度测量确认的持续需求。总的来说，我们的分析增加了超短周期接触二进制候选者的数量超过一个数量级。
2014-06-17 astro-ph.SR
Evidence of polar and ultralow supernova kicks from the orbits of Be X-ray binaries
通过分析Be X射线双星轨道，研究发现中子星形成时存在超低、极性低速和高速三种超新星踢模式。
2025-05-13 astro-ph.HE astro-ph.SR
Four ultra-short period eclipsing M-dwarf binaries in the WFCAM Transit Survey
我们报告了在WFCAM凌日巡天中发现的四颗超短周期（P<0.18天）食M矮星双星。它们的轨道周期比任何已知的主序星双星系统都要短，并且都明显低于早期双星系统的P~0.22天的周期截止值。最短周期的双星由两颗M4型恒星组成，轨道为P=0.112天。这些双星是在超过260，000颗恒星光变曲线中广泛寻找短周期食系统的一部分，其中包括超过10，000颗J=18等的M矮星，产生了25颗P<0.23天的双星。在一个流行的范例中，冷主序星的短周期双星的演化是由磁化风造成的角动量损失驱动的。在这个方案中，观察到的P~0.22天周期截止被解释为是由于时间尺度太长，使得较低质量的双星无法衰变到更紧的轨道。我们发现的低质量双星的轨道明显较短，这意味着这些时间尺度被高估的M-矮星，例如由于更高的有效磁活动，或形成这些紧M-矮星双星的机制是不同的，从早期类型的主序星。
2012-06-06 astro-ph.SR
Long-term luminosity behavior of 14 ultracompact X-ray binaries
上下文X射线双星通常分为持久源和瞬态源。对于超紧凑X射线双星（UCXB），质量转移率预计是一个强大的功能的轨道周期，预测持久源在短周期和瞬态在长周期。目标。对于14个UCXB，包括两个候选人，我们调查的长期变化和平均光度的目的是学习多久一个源可以预期是可见的高于一个给定的光度，我们比较推导出的光度与理论预测。方法.我们使用来自RXTE全天监测器的数据，因为它是长期的，无偏的观测。许多UCXB是微弱的，即，它们在大多数时间具有处于噪声水平的计数率。尽管如此，信息可以从数据中提取，或者通过只使用可靠的数据点，或者通过将亮端变化行为与时间平均光度相结合。结果亮度概率分布显示了源在给定亮度以上发射的时间分数。所有UCXB显示出显着的变化和相对相似的行为，虽然时间平均光度意味着更高的可变性，在系统的周期超过40分钟。我们通常称之为持久源和瞬变源的统计光度行为没有很大的差异。周期低于~30 min的UCXB具有与基于理论传质速率的估计值合理一致的时间平均测辐射热光度。在40分钟左右，时间平均光度的下限与基于理论质量传递速率的光度相似，这表明这些源在未被检测到时确实是微弱的。超过50分钟，一些系统比理论传质速率预测的要亮得多，除非这些系统具有氦燃烧供体或失去额外的角动量。
2012-06-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
Black Hole Ultracompact X-Ray Binaries as Galactic Low-frequency Gravitational Wave Sources: the He Star Channel
本文研究了黑洞超致密X射线双星的氦星演化通道，发现其可作为低频引力波源，并预测了其X射线光度、啁啾质量及LISA探测率。
2023-11-27 astro-ph.HE astro-ph.SR
Photometric light curve solutions of three ultra-short period eclipsing binaries
利用新的CCD $B$、$V$、$R_c$和$I_c$全光变曲线对食双星CSS J112237.1+395219、LINEAR 1286561和LINEAR 2602707进行了研究。证实了恒星\citep{Drake2014}的超短周期性质，并对系统的周期进行了修正。使用2005年版本的Wilson-Devinney代码对光变曲线进行建模。必要时，在主要部件的表面上引入冷点以解释光变曲线中的不对称性。通过$500K$研究发现，CSS J112237.1+395219是一个W UMa型接触双星系统，属于W亚类，其质量比为$q=1.61$，浅接触度为14.8%，主成分比次成分热。LINEAR 1286561和LINEAR 2602707是分离的二元系统，质量比分别为$q=3.467$和$q=0.987$。这些分离系统是低质量的M型食双星，温度相似。CSS J112237.1+395219的边缘接触，填充因子和组件之间的温差表明，该系统可能处于热弛豫振荡理论（TRO）预测的关键演化状态。从估计的绝对参数，我们得出结论，我们的系统与其他超短周期双星有共同的属性。
2019-11-26 astro-ph.SR
Ultra-short period contact binaries: restricting the parameters of the primary using Gaia parallax
通过选择轨道周期小于0.22天的W UMa型变星，研究了可能的M型接触双星。将Gaia测光与Gaia和2 MASS测光结合起来，获得了VSX数据库中674颗被编目为接触双星的红变星的G和J波段绝对星等。主序冷矮星的绝对星等随光谱类型而变化很大，这被用来创建一个选择的218个系统，其光谱类型可能是M0-M3。单独检查了具有最低近红外光度的46个系统的光变曲线，以在可能的情况下确认或拒绝W UMa分类。消光极限和振幅与计算出的绝对星等相结合，以确定主要成分质量的上限。这是通过考虑主星的光度不低于相同质量的主序星来实现的。对于26个可能的接触双星，主恒星的质量被限制在0.5太阳质量以下，有些系统的主恒星质量上限低至0.35太阳质量。这些罕见的系统是更详细观测的有趣目标，因为它们位于接触双星分布的低质量端，它们的形成和演化仍然不清楚。
2022-01-25 astro-ph.SR
The SLoWPoKES Catalog of Low-mass Ultra-wide Binaries: A Cool Stars Resource for Testing Fundamental Properties and for Constraining Binary Formation Theory
我们介绍了斯隆低质量宽运动学等效星对（SLoWPoKES）超宽（10^3-10^5.5 AU）、低质量（K5-M7）普通自行双星目录的结果。我们基于经验恒星数密度和三维速度分布构建了一个银河系模型，以选择机会对齐概率<5%的真正对，使SLoWPoKES成为后续观测的有效样本。我们的初始目录包含1342个盘矮星、亚矮星和白矮星-红矮星系统，是有史以来最大的低质量宽双星集合。SLoWPoKES对在质量、金属丰度、年龄和演化状态上的多样性，使其成为同时代实验室研究和限制低质量恒星物理性质的宝贵资源。SLoWPoKES对在物理分离和高阶多重性的分布中显示了两种（或更多种）形成模式的特征。无论是原始的三重态/四重态的动力学耗散，还是喷出恒星的动力学捕获，都不能单独解释观测到的星族。我们假设二元系统的两个成员具有相同的组成，使用后续光谱观察来重新校准金属度敏感的ζ_（TiO/CaH）指数。我们的新配方是一个显着更好的绝对金属丰度的示踪剂，特别是对早型M矮星。SLoWPoKES目录在自定义数据可视化门户上公开提供。
2012-09-11 astro-ph.SR
Effects of Irradiation on the Evolution of Ultra-compact X-ray Binaries
利用恒星天体物理实验模块，研究了辐照对超紧凑X射线双星演化的影响。虽然持久UCXB具有短的轨道周期，导致高的辐照通量，辐照几乎不影响持久源的演化，因为在这些双星中的WD有很大的质量，导致非常低的辐照深度。在爆发阶段，辐照对瞬变源有显著的影响。在爆发初期，高的X射线亮度产生高的辐射通量，导致WD的显著膨胀。然后，辐射触发高质量传递速率，对于具有质量大于$\sim0.015 M_\odot$的WD的瞬态源，其可以持续几天，或者对于具有质量小于$\sim0.012 M_\odot$的WD的这些源，其可以持续几百年。观测到的三个持久性UCXB，XTE J 0929 -314，4U 1916-05和SWIFT J1756.9-2508，可能属于后者。
2017-09-05 astro-ph.GA astro-ph.SR
The evolution of ultracompact X-ray binaries
上下文超紧凑X射线双星（UCXB）通常由白矮星施主和中子星或黑洞吸积体组成。UCXB和极低质量比双星的演化一般知之甚少。目标。我们调查UCXB的演化，以了解这些系统可以存在的质量比和吸积类型，如果它们存在，它们的轨道和中子星自旋周期，质量转移速率和演化时间尺度是什么。方法.对于不同的假设吸积盘的行为，我们计算系统参数动力学不稳定性，热粘性盘不稳定性或螺旋桨效应出现。结果在质量转移开始时，UCXB的存活取决于在超爱丁顿质量转移率的情况下，吸积体喷射物质的效率。在以后的时间里，系统的演化强烈地依赖于双星将角动量从盘返回到轨道的能力。我们发现，这种反馈机制很可能仍然有效。在稳定的质量转移的情况下，螺旋桨效应可以停止吸积到回收中子星完全在一个足够低的质量转移率，基于能量的考虑。然而，质量转移可能是不稳定的，因为盘的不稳定性允许一些转移物质的吸积。螺旋桨效应和盘的不稳定性共同导致低质量比的UCXB在最多的一小部分时间内可见，从而解释了缺乏对此类系统的观测。结论.最有可能的是，UCXB避免了后期动态不稳定的质量转移，并在宇宙年龄允许的情况下继续演化。这意味着存在大量的低质量比双星，轨道周期约为70 - 80分钟，除非有其他机制破坏了这些双星。
2011-11-25 astro-ph.SR
Orbital and physical parameters of eclipsing binaries from the ASAS catalogue -- III. Two new low-mass systems with rapidly evolving spots
我们提出了我们的光谱和光度分析结果的两个新发现的低质量的分离食双星发现在全天自动巡天（ASAS）目录：ASAS J 093814 -0104.4和ASAS J212954-5620.1。利用SAAO 1.9米拉德克利夫望远镜上的GIRAFFE仪器和3.9米英澳望远镜上的UCLES摄谱仪，我们获得了这两个物体的高分辨率光谱，并推导出它们在不同轨道相位的径向速度。这两个对象的RVs测量与TODCOR技术使用合成模板光谱作为参考。我们还获得了V和I波段测光使用1.0米伊丽莎白望远镜在SAAO和0.4米PROMPT仪器位于CTIO。用PHOEBE和JKTEBOP程序计算了系统的轨道参数和物理参数。我们比较了我们的结果与几套广泛使用的等时线。我们的多历元测光观测表明，这两个对象显示出显着的日食调制，这随着时间的推移而变化。我们认为这种效应是由恒星黑子引起的，它们在数十天的时间尺度上演化。出于这个原因，我们在短时间尺度（不到一个月）的光度观测的基础上构建了我们的模型。模拟结果表明：（1）ASAS-09是一个具有近孪晶组分的主序活动系统，质量M1 = 0.771（33）Msun，M2 = 0.768（21）Msun，半径R1 = 0.772（12）Rsun，R2 = 0.769（13）Rsun。(2)ASAS-21是一颗主序星活动双星，质量M1 = 0.833（17）Msun，M2 = 0.70…
2011-01-03 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
X-ray Binaries in the Ultrahigh Encounter Rate Globular Cluster NGC 6388
本文报道了对大质量高密度球状星团NGC 6388中X射线双星的\chandra - \hst联合研究结果。NGC 6388是所有星系团中预测产生X射线双星速率最高的星系团之一。我们用L $_X > 5 \times 10^{30}$ \ergs在半质量半径内探测到了大量的61个\chandra源。从X射线的颜色，光度，（缺乏）的变化，和光谱拟合，我们确定五个可能是静态的低质量X射线双星。由于NGC 6388的核心非常拥挤，找到\chandra源的光学识别是具有挑战性的。我们已经确定了四个蓝色的，光学可变对应的光谱硬X射线源，证据表明，这些是明亮的激变变量（CV）。其中一个显示V的2个星等的变化，表明矮新星爆发。通过其X射线光谱（部分覆盖高$N_H$）和强变异性确定了另一种可能的CV，从而在该集群中确定了五种可能的CV。这些源相对明亮的光学星等使它们与M15中的CV1和47 Tuc中最明亮的CV处于同一级别。
2012-08-07 astro-ph.SR
Outbursts in ultra-compact AM CVn binaries
Armagh Observatory \& Planetarium, College Hill, Armagh, BT61 9DG, N Ireland, UK
研究超紧致AM CVn双星系统的爆发特性，通过比较观测数据与盘不稳定性模型预测，探讨爆发复发时间、持续时间和振幅与轨道周期的关系。
2025-11-22 astro-ph.SR
Two white dwarfs in ultrashort binaries with detached, eclipsing, likely substellar companions detected by K2
利用K2 Campaign 10中扩展的开普勒任务的数据，我们确定了两个包含白矮星和冷伴星的食双星，它们的轨道周期非常短，只有71.2分钟（SDSS J1205-0242，a.k.a. EPIC 201283111）和72.5 min（SDSS J1231+0041，a.k.a. EPIC 248368963）。尽管它们的周期很短，但这两个系统都有小的、低质量的伴星，一个是棕矮星，另一个是棕矮星或低质量恒星。我们提出了后续的测光和光谱的双星，以及相分辨光谱的较亮的系统，并使用这些数据进行初步估计的物理和二进制参数。SDSS J1205-0242由一颗$0.39\pm0.02$ M $_\odot$氦核白矮星组成，它被一颗$0.049\pm0.006$ M $_\odot$（$51\pm6$ M $_J$）褐矮星伴星完全遮蔽，而SDSS J1231+0041由一颗$0.56\pm0.07$ M $_\odot$白矮星组成，它被一颗质量为$\lesssim 0.095$ M $_\odot$的伴星部分遮蔽。在SDSS J1205-0242的情况下，我们看看从共同包络演化和褐矮星模型的组合约束，该系统是兼容的类似约束，从其他后共同包络双星给定当前参数的不确定性，但有潜力在未来的完善。
2017-06-26 astro-ph.SR
The chemical composition of donors in AM CVn stars and ultra-compact X-ray binaries: observational tests of their formation
我们研究了超致密双星（AM CVn星和超致密X射线双星）的形成，重点是这些系统中施主的表面化学丰度。在这些系统的光谱中没有令人信服地检测到氢。三种不同的形成方案涉及不同的施主星，白矮星，氦星或演化的主序星。使用详细的演化计算，我们表明，氦WD捐助者和演变的主序星的丰度接近平衡的Hoc处理的材料，和详细的丰度与核心温度，从而MS祖先的质量。演化的MS供体通常留下痕量的H。对于混合或CO白矮星供体，碳和氧的丰度取决于氦燃烧的温度，从而取决于祖先的氦核心质量。对于氦星的施主，除了它们的质量外，丰度还强烈地依赖于在质量转移开始前燃烧的氦的量，范围可以从未加工的，因此几乎等于hoc加工的物质，到强烈加工的，因此富含C/O和缺乏N。我们简要地讨论了这些情况下的相对频率氦星捐助者，根据人口合成结果。最后，我们给诊断应用我们的结果观察到的系统，并发现最重要的测试是N/C比，这可以表明形成的情况下，以及在某些情况下，质量的捐助者的祖先。此外，如果观测到，N/O、O/He和O/C比值可以区分氦星和WD施主。应用到已知的系统，我们发现WD捐助者的证据在AM CVn系统GP Com，CE 315和SDSS J 0804 +16和证据的混合WD或非常演化的氦星捐助者的UCXB 4U 1626-67和4U 0614+09。[删节]
2009-09-18 astro-ph.SR
CoBiToM Project -- II: Evolution of contact binary systems close to the orbital period cut-off
超短轨道周期接触双星（Porb < 0.26 d）拥有一些最小和质量最小的恒星。这些系统是微弱和罕见的，据信它们已经达到了接触配置后，通过角动量损失，质量转移和质量损失通过恒星风过程的几个陀螺的演变。本研究是在CoBiToM计划的框架下进行的，对30个超短轨道周期的接触双星进行了光变曲线和轨道分析，目的是研究它们是红新星祖先的可能性，最终产生合并事件。大约一半的系统表现出轨道周期调制，作为质量转移或质量损失过程的结果。虽然它们是接触的，但它们的填充因子很低（小于30%），而它们的质量比大于长周期接触双星的质量比。本研究调查这些系统的轨道稳定性，并检查其物理和轨道参数相比，整个样本的已知和充分研究的接触双星，结合光谱和光度分析的基础上。发现超短轨道周期的接触双星有非常稳定的轨道，而很多时候，额外的组件被引力束缚在中央双星系统周围的宽轨道上。我们证实了这类系统的演化是非常缓慢的，这解释了为什么超短轨道周期系统的组成部分在经过几个Gyr的演化后仍然是主序星。
2021-12-13 astro-ph.SR
Identification of partially resolved binaries in Pan-STARRS1 data
使用弱透镜调查的形状测量技术，我们已经确定了三个新的超冷二进制泛星1调查。没有完全分辨的双星伴星仍然可以改变恒星图像的形状。这些形状失真可以测量，如果PSF各向异性所造成的望远镜是适当的占。我们使用已知的双星和模拟双星的样本，我们可以可靠地恢复双星宽约0.3”和流量比大于约0.1。然后，我们将我们的方法应用于30 pc内的超冷矮星样本，其中293个物体具有足够的Pan-STARRS 1数据。在这个样本中，我们总共恢复了11个宽于0.3”的二进制文件中的所有文件。我们的一个失败是一个真正的二进制检测到一个显着的，但错误的高椭圆率，导致它被拒绝在我们的分析。我们确定了三个新的二进制文件，一个同时发现，主要光谱类型M6.5，L1和T0.5。后两种情况通过Keck/NIRC 2随访成像得到证实。这项技术将是有用的识别大量的恒星和亚恒星双星在即将到来的LSST和DES的天空调查。
2017-02-17 astro-ph.SR
Kepler Eclipsing Binary Stars. V. Identification of 31 Eclipsing Binaries in the K2 Engineering Data-set
超过2500个食双星被开普勒太空望远镜提供的超精密光度数据识别和表征。开普勒现在开始了它的第二个任务，K2，这是证明再次提供超精确的测光的一个大样本的食双星。在1951年K2工程数据集中覆盖12天的光变曲线中，我们已经确定并确定了31个食双星的星历表，这些星历表展示了在即将到来的K2活动中食双星科学的能力。其中20项是新发现。我们描述了手动和自动化的方法来收获完整的一套食二进制的K2数据，提供识别和详细的工程数据集中存在的全套食二进制，并讨论了食二进制搜索的应用前景在K2任务。
2014-07-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Discovery of three self-lensing binaries from Kepler
我们报告发现了三个边对双星与白矮星的同伴，引力放大（而不是日食）的恒星原色的光，揭示了一个系统的搜索脉冲与长周期的开普勒测光。我们共同建立了自透镜光变曲线和径向速度轨道模型，推导出白矮星的质量，所有这些质量都接近0.6太阳质量。轨道周期长，从419天到728天不等，离心率低，都小于0.2。这些特征让人想起了在疏散星团和磁场中发现的许多蓝离散星的轨道，对于这些蓝离散星，由于从一个不断发展的主星（现在是白矮星）的罗奇瓣溢出而产生的稳定质量转移被认为是形成机制。由于我们的三颗白矮星伴星的实际质量已经被精确地确定，这些自透镜系统将为相互作用的双星模型提供极好的测试。
2018-01-24 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
Wide binaries in an ultra-faint dwarf galaxy: discovery, population modeling, and a nail in the coffin of primordial black hole dark matter
本研究利用JWST/NIRCam在超暗矮星系Boötes I中发现52个宽双星候选体，通过建模得出其宽双星比例与太阳系邻域一致，并据此对原初黑洞暗物质给出新限制，同时指出宽双星难以可靠约束超暗星系的暗物质分布。
2025-10-01 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
Discovery of Two Very Wide Binaries with Ultracool Companions and a New Brown Dwarf at the L/T Transition
我们提出了附近晚型L矮星的发现和光谱跟踪（2 M0614 +3950），以及两个极宽极低质量二元系统（2 M0525 - 7425 AB和2 M1348 - 1344 AB），这是我们在2微米全天巡天（2 MASS）和宽视场红外巡天探测器（WISE）中寻找包含超冷分量的常见自行对的结果目录。2 M0614 +3950的近红外光谱表明光谱类型L $9 \pm 1$物体位于$26.0 \pm 1.8$ pc的距离处。2 M0525 - 7425 A的光谱显示了一颗M $3.0 \pm 0.5$矮主星，伴随着一颗先前被归类为L2的次级主星。该系统的角间距为$\sim 44"$，相当于距离为$46.0 \pm 3.0$ pc时的$\sim 2000 $ AU。利用光学光谱和红外光谱，我们分别将2 M1348 - 1344 AB的组分分为M $4.5 \pm 0.5$和T $5.5 \pm 1$。$\sim 68"$的角间距相当于距离为$20.7 \pm 1.4$ pc的$\sim 1400 $ AU。2 M1348 - 1344 AB是迄今已知的六个包含晚T矮星的非常宽（$>$ 1000 AU）系统之一。
2012-10-01 astro-ph.GA astro-ph.SR
Dancing in the Dark: New Brown Dwarf Binaries from Kernel Phase Interferometry
本文重温了以前用哈勃太空望远镜的NICMOS NIC1仪器观察到的太阳附近的超冷矮星样本。我们已经应用了一种新的高角分辨率数据分析技术的基础上提取和拟合的核相位档案数据。这被发现提供了一个显着的改进，较早的分析方法，允许搜索同伴下降到预测分离$\sim$ 1天文单位的NIC 1快照图像。我们揭示了五个新的近距离双星候选人，并提出了修订后的天体测量先前已知的双星，所有这些都是恢复的技术。新的候选双星有足够近的分离，以确定在短期观测活动的动力学质量。我们还提出了四个边缘检测的对象，这可能是非常接近的双星或高对比度的同伴。包括仅在19秒差距内的置信检测，我们报告了至少$ε_b = 17.2^{+5.7}_{-3.7}%$的二进制分数。这里报道的结果提供了新的见解附近的ultracool二进制的人口，同时也提供了一个精辟的案例研究的好处，在恢复同伴的PSF核心的几个分辨率元素的内核相位方法。
2013-02-27 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Discovery of the first wide L dwarf + giant binary system and eight other ultra-cool dwarfs in wide binaries
我们从SDSS riz测光中识别出806颗超冷矮星（其中34颗是新发现的L矮星），并通过与UKIDSS和2 MASS的交叉匹配获得自行。自行和距离约束表明，我们的九个超冷矮星是相距甚远的双星系统的成员; SDSS 0101（K5V+M9.5V），SDSS 0207（M1.5V+L3V），SDSS 0832（K3 III +L3.5V）、SDSS 0858（M4V+L0V）、SDSS 0953（M4V+M9.5V）、SDSS 0956（M2V+M9V）、SDSS 1304（M4.5V+L0V）、SDSS 1631（M5.5V+M8V）、SDSS 1638（M4V+L0V）。其中之一（SDSS 0832）被证明是明亮的K3巨星Eta Cancri的伴星。这样的原色可以为任何同伴对象提供年龄和金属丰度限制，从而产生优秀的基准对象。Eta Cancri AB是第一个发现的宽超冷矮+巨双星系统。我们提出了新的观测和分析，限制Eta Cancri A的金属丰度接近太阳，并使用最近的进化模型将巨人的年龄限制在2.2-6.1 Gyr。如果Eta Cancri B是一个单一的物体，我们估计它的物理属性是：质量= 63-82 M_Jup，T_eff = 1800+/-150 K，log g = 5.3-5.5，[M/H] = 0.0+/-0.1。与其他超冷矮星相比，它的颜色是不典型的，我们还评估了Et…
2010-01-20 astro-ph.GA astro-ph.SR
CARMENES input catalogue of M dwarfs IX. Multiplicity from close spectroscopic binaries to ultra-wide systems
本研究系统分析2214颗CARMENES M矮星的多重性，利用Gaia数据识别835颗成员星，提出327个新双星候选，预计多重性比例可达40.3%，并指出当前观测可能显著低估真实多重性。
2024-12-16 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
