Unveiling the solution to the final-parsec problem by combining milli-Hertz gravitational-wave observation and AGN survey
本研究通过统计方法结合mHz引力波观测与AGN巡天,证明LISA等探测器可区分MBHB并合场景,并验证MBHB-AGN相关性,从而解决最终秒差距问题。
2023-11-22 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Extracting Astrophysical Information of Highly-Eccentric Binaries in the Millihertz Gravitational Wave Band
UCLA(加州大学洛杉矶分校);Mani L. Bhaumik Institute for Theoretical Physics, Department of Physics and Astronomy, UCLA(加州大学洛杉矶分校物理与天文学系马尼·L·巴乌米克理论物理研究所);LIGO Laboratory, California Institute of Technology(加州理工学院LIGO实验室);Department of Physics, The Chinese University of Hong Kong(香港中文大学物理系);RESCEU, The University of Tokyo(东京大学RESCEU);Rudolf Peierls Centre for Theoretical Physics, Parks Road, Oxford(牛津大学鲁道夫·派尔斯理论物理中心);Department of Physics and Astronomy, University of British Columbia(不列颠哥伦比亚大学物理与天文学系);Department of Astronomy and Astrophysics, University of California, San Diego(加州大学圣地亚哥分校天文与天体物理学系);Center for Computational Astrophysics, Flatiron Institute(西蒙斯基金会平顿研究所计算天体物理中心)
本研究通过分析高偏心致密双星在毫赫兹频段的引力波信号,展示了如何精确测量其轨道参数,并评估了LISA探测器的实际可探测性。
2026-05-27 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Extreme Mass Ratio Inspirals in Light of Quasi-periodic Eruptions: Milli-Hertz Gravitational Wave Background
Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao-Tong University(上海交大李政道研究所);School of Physics & Astronomy, Shanghai Jiao-Tong University(上海交通大学物理与天文学院);Department of Astronomy, School of Physics, Peking University(北京大学物理学院天文学系);Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics at Peking University(北京大学科维理天文与天体物理研究所)
本文通过准周期爆发(QPEs)的盘碰撞模型,推断恒星质量黑洞和主序星作为次级天体的极端质量比旋近(EMRI)形成率,并评估其对LISA频段随机引力波背景的贡献。
2026-08-27 astro-ph.HE gr-qc
Asymmetrical mass ejection from proto-white dwarfs and the formation of eccentric millisecond pulsar binaries
毫秒双星(MSP)被认为是低质量X射线双星(LMXB)的后代,后者经历了大量的质量转移和潮汐循环。因此,它们应该有非常圆的轨道。然而,几个偏心二进制MSP(偏心$e\sim 0.01-0.1$)的发现挑战了这一标准的图片。迄今为止,基于吸积引起的大质量白矮星坍缩、中子星-奇异星跃迁和环双星盘的形成,已经提出了三种模型。所有这些都受到各种不确定性的影响,并不完全符合观测结果。在这里,我们提出了一个替代模型,考虑到热核闪光对原WD的影响。我们假设,闪光导致不对称的质量喷射,这赋予了一个温和的踢上的原始WD。通过模拟具有多个壳闪光的二进制MSP的轨道变化,我们表明,它是可以重现所观察到的偏心率,只要反冲速度是几公里左右$^{-1}$。
2021-01-29 astro-ph.HE
Milli-to-Deci-Hertz Detection Prospects for Gravitational Waves from Core-Collapse Supernovae
本文研究下一代天基或月基引力波探测器探测核心坍缩超新星(CCSNe)引力波线性记忆的可行性,该信号峰值低于25Hz,地面探测器因地震噪声无法探测,利用三维模拟表明其可将探测范围从约10千秒差距扩展至数兆秒差距,助力观测河外CCSNe引力波。
2024-12-10 astro-ph.HE
A Strange Star Scenario for the Formation of Eccentric Millisecond Pulsar/Helium White Dwarf Binaries
根据回收方案,毫秒双星(MSP)是从低质量X射线双星(LMXB)演变而来的。由于双星演化过程中的潮汐相互作用,它们的轨道预计是圆形的,正如大多数双星MSP所观察到的那样。有一些特殊的系统不符合这一情况。最近的三个例子是PSR J2234 $+$ 06、J1946 $+$ 3417和J1950 $+$ 2414,它们都是偏心轨道上的MSP,但质量函数与预期的He白矮星伴星兼容。这些MSPs可能是由大质量白矮星的延迟吸积引起的坍缩形成的,或者偏心率可能是由双星和环双星盘之间的动力学相互作用引起的。假设LMXB中吸积中子星的核密度可能达到夸克解除禁闭的密度,这可能导致从中子星到奇异夸克星的相变,我们证明了由于在相变过程中中子星的引力质量的突然损失,由此产生的MSPs可能具有偏心轨道.偏心率可以用合理的质量损失估计值来重现。这种情况也可能解释了已知最年轻的X射线双星Cir X $-$ 1的形成,它也拥有一颗在偏心轨道上的低场致密恒星。
2015-05-18 astro-ph.HE
Global Analysis of the Gravitational Wave Signal from Galactic Binaries
银河系超致密双星被认为是毫赫兹频段引力波的主要来源。在数以千万计的周期小于一小时的星系双星中,估计有数万个将由未来的激光干涉仪空间天线(LISA)解决。未解决的剩余部分将是1-3毫赫兹之间的“噪声”的主要来源。典型的星系双星距离合并还有数百万年,因此它们的信号将在LISA任务期间持续存在。提取数万个重叠的星系信号并表征未解析的分量是LISA数据分析的核心挑战,也是获得同时适用于该波段所有信号的全球解决方案的关键贡献。在这里,我们提出了一个端到端的分析管道,使用跨维贝叶斯推断开发一个随时间变化的目录来源的数据到达从LISA星座的星系双星。
2020-04-17 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
5PN eccentric waveforms for intermediate-mass-ratio-inspirals (IMRIs) from post-Newtonian and black hole perturbation theory
Indian Institute of Technology Madras(印度马德拉斯理工学院);Otemon Gakuin University(大东文化大学);Kyoto University(京都大学)
本文提出一种结合后牛顿和黑洞扰动理论的混合模型,用于生成中等质量比螺旋的5PN偏心波形,强调高阶偏心率修正和质量比信息的重要性。
2026-02-24 astro-ph.HE gr-qc
Eccentric millisecond pulsar + subdwarf B star from rotationally delayed accretion-induced-collapse scenario
International Centre of Supernovae (ICESUN), Yunnan Key Laboratory of Supernova Research, Yunnan Observatories, Chinese Academy of Sciences (CAS)(国际超新星中心,云南省超新星研究重点实验室,中国科学院云南天文台)
研究基于旋转延迟吸积诱导坍缩模型,预测了偏心毫秒脉冲星+亚矮星B星系统的轨道参数及银河系诞生率,指出其可能在年轻环境中存在。
2026-04-07 astro-ph.HE astro-ph.SR
X-ray timing analysis of Cyg X-3 using AstroSat/LAXPC: Detection of milli-hertz quasi-periodic oscillations during the flaring hard X-ray state
我们在这里提出的结果从X射线定时和光谱分析的X射线二进制天鹅X-3使用的观测大面积X射线正比计数器(LAXPC)上的AstroSat。在一年的时间内观测到的连续光变曲线显示双星的轨道周期为17253.56 +/- 0.19秒。另一个低振幅,缓慢的周期为35.8 +/- 1.4天的数量级,这可能是由于轨道岁差,如Molteni等人(1980年)早些时候提出的。在双星上升相期间,在最小置信度为99%的条件下,硬X射线耀斑态不同观测值的功率密度谱在~5-8 mHz,~12-14 mHz,~18-24 mHz频率处呈现准周期振荡(QPO)。然而,在连续的二进制衰变阶段,没有QPO检测到2西格玛的显着性。能量依赖的时间滞后谱显示在mHz QPO频率处的软滞后(软光子滞后于硬光子),并且QPO的分数均方根随光子能量而增加。在双星运动过程中,在闪耀硬态的上升阶段观察到的mHz QPO可能与通过伴星的恒星风在圆盘和日冕中增加吸积物质的供应有关。在衰变阶段,致密源在外风区移动,导致吸积物质供应减少。这可能导致mHz QPO的弱化低于检测限。这也与本文提出的轨道相位分辨能谱的初步分析相一致。
2017-09-19 astro-ph.HE
On Detecting Nearby Nano-Hertz Gravitational Wave Sources via Pulsar Timing Arrays
如果附近银河系中心存在大质量双星黑洞(MBBH),那么它们可能是脉冲星计时阵列(PTA)探测的纳赫兹引力波(GW)源。通常,PTA实验的目标GW近似为平面波,因为它的源可能位于很远的地方。然而,对于附近的GW源,这种近似可能是不准确的,由于弯曲的GW波前和GW强度沿PTA脉冲星脉冲路径的变化。在本文中,我们分析了近场效应的PTA检测附近的源,发现它是重要的,如果源的距离小于几十兆秒差距,忽略这种影响可能会导致显着的信噪比低估,特别是当源的距离是可比的脉冲星的距离。作为例子,我们假设一个毫微赫兹MBBH源位于银河系中心(GC)或大麦云(LMC)根据观测约束/提示MBBH参数空间,并估计其可探测性的当前/未来的PTA。我们发现,GC MBBH可以检测到的平方公里阵列(SKA)PTA。探测LMC MBBH具有挑战性;然而,如果在LMC中心可以发现一定数量($N\gtrsim10$)的稳定毫秒脉冲,则可以通过这些脉冲形成的PTA来探测MBBH。我们进一步说明了近场效应对PTA检测的各向同性GW背景主要由附近的GW源贡献,并且由此产生的角相关性类似于Hellings-Downs曲线。
2022-10-13 astro-ph.GA astro-ph.HE
A Highly Eccentric 3.9-Millisecond Binary Pulsar in the Globular Cluster NGC 6652
我们介绍罗伯特C。伯德格林班克望远镜在费米大天区望远镜探测到的球状星团NGC 6652中发现了高度偏心的毫秒脉冲双星PSR J1835 $-$ 3259 A。在一个轨道上的计时产生脉冲周期3.89 ms,轨道周期9.25 d,偏心率$\sim 0.95$,和一个异常高的伴星$0.74\,M_{\odot}$假设一个$1.4\,M_{\odot}$脉冲星。我们提醒说,由于缺乏近星点附近的数据,无法精确测量偏心率,因此需要进一步定时来限制偏心率和其他轨道参数。从潮汐的考虑,我们发现伴星一定是一个致密的天体。这个系统可能是通过在密集集群环境中的交流而形成的。我们的初始定时结果预测测量至少两个后开普勒参数与长期的相位连接的定时:近星点推进率$\dotω \sim 0.1^{\circ}\,$年$^{-1}$,需要1年的相位连接;和爱因斯坦延迟$γ_{\mathrm{GR}} \sim 10\,$毫秒,需要2-3年的定时。对于轨道倾角$i > 50^{\circ}$,也可能测量到$\sin{i}$。PSR J1835 $-$ 3259 A因此提供了一个高精度测量中子星质量的机会;探测星团环境;并根据伴星的性质,研究广义相对论的极限。
2015-06-10 astro-ph.HE
A Massive Millisecond Pulsar in an Eccentric Binary
最近在银河系中发现了一群偏心(e ~ 0.1)毫秒脉冲星(MSP)双星,它们有低质量的白矮星伴星,这对解释MSP形成为循环的进化模型提出了挑战:所有这些模型都预测,在长时间的吸积过程中,轨道变得高度圆化。这个新的人口的成员表现出显着相似的属性(轨道周期,偏心率,同伴的质量,自旋周期)和几个模型已经提出,建议一个共同的形成渠道。在这项工作中,我们提出了一个广泛的时间运动的结果,集中在这个新的人口,PSR J1946+3417的一个成员。通过对该系统的近星点推进和Shapiro延迟的测量,在假设广义相对论是引力的真实描述的前提下,确定了脉冲星、伴星的质量和轨道倾角分别为1.828(22)Msun、0.2656(19)Msun和76.4(6)。值得注意的是,这是所有脉冲星测量到的第三高质量。利用这些质量和天体测量性质的PSR J1946+3417,我们研究了三个建议的形成渠道偏心MSP双星。虽然我们的研究结果是一致的偏心率增长驱动的环双星磁盘或中子星到奇怪的明星相变,我们排除了旋转延迟吸积引起的崩溃的PSR J1946+3417系统的配置负责的机制。
2016-11-11 astro-ph.HE astro-ph.SR
Novel tests of gravity using nano-Hertz stochastic gravitational-wave background signals
本文提出一种模型无关的形式体系,将修改引力理论映射为纳赫兹随机引力波背景谱的修正倾斜,利用脉冲星计时阵列数据检验引力,并给出对牛顿常数随时间变化的新约束。
2024-05-07 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Accretion-induced collapse to third family compact stars as trigger for eccentric orbits of millisecond pulsars in binaries
利用一个旋转中子星数值求解器ACB 5研究了吸积中子星随时间的演化,该模型采用多多边形核物质状态方程。解算器是基于四极展开的度量,但确认了以前的工作的结果,揭示了一个突然过渡的可能性的中子星从一个纯粹的强子分支的第三家族分支的稳定的混合星,通过一个不稳定的中间分支。吸积是通过一系列的固定旋转{恒星}配置失去角动量通过磁偶极子发射,而在同一时间,获得角动量通过质量吸积。该模型有几个自由参数,这些参数是从观测中推断出来的。质量吸积的情况下,角动量转移的有效性,决定了在哪个自旋频率的中子星将成为不稳定的引力坍缩到相应的混合星上的稳定的第三家庭分支的依赖进行了研究。可以想象,伴随着去禁闭跃迁的中微子爆发可能会触发脉冲星反冲,从而导致偏心轨道。本模型的一个结果是预测偏心轨道中毫秒脉冲星的自旋频率与其出生时的质量之间的相关性。
2019-12-18 astro-ph.HE nucl-th
The Dragon-II simulations -- III. Compact binary mergers in clusters with up to 1 million stars: mass, spin, eccentricity, merger rate and pair instability supernovae rate
基于 Dragon-II 的 19 个 N 体星团模拟,研究致密双星并合的质量、偏心率、并合率及不稳定对超新星率,揭示原初与动力学并合的差异,并给出多信使探测前景。
2023-07-10 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
An eccentric binary millisecond pulsar with a helium white dwarf companion in the Galactic Field
低质量白矮星(LMWD)被认为是双星演化的唯一产物,因为宇宙还没有老到足以从单个恒星产生它们。由于在双星相互作用阶段有很强的潮汐力作用,今天观测到的残留宿主系统的离心率可以忽略不计。在这里,我们报告的第一个明确的识别LMWD在偏心(e=0.13)轨道与毫秒脉冲星,这直接矛盾的图片。我们使用我们的光谱和无线电定时解决方案(来自其他地方)推断WD温度T_eff = 8600 +/- 190 K)和三维系统速度(179.5 km \s)。我们还对WD半径(R_WD = 0.024+/- 0.004/0.002 R_sun)和表面重力(log g = 7.11 +/- 0.08/0.16 dex)设置了与模型无关的约束。WD和运动学特性与低质量X射线双星演化的预期一致,不利于三体形成通道。在高离心率是自发相变的结果的情况下,我们推断脉冲星的祖先质量为1.6 M太阳,这对于Jiang等人(2015)提出的夸克新星机制来说太低。类似地,Freire & Tauris(2014)的场景中,WD通过旋转延迟吸积引起的坍缩坍缩到中子星上,在我们的约束下,需要高质量的差分旋转祖星和出生时的显著动量反冲。首先,我们发现通过与瞬态环双星盘的相互作用产生的离心泵与所有推断的性质一致。最后,我们报告脉动的初步证据,如果得到证实,将把恒星变成一个前所未有的实验室WD物理和恒星对流。
2016-09-27 astro-ph.HE astro-ph.SR
A Strange Star Scenario for the Formation of Eccentric Millisecond Pulsar PSR J1946+3417
PSR J $1946+3417$是一颗自转周期为$P\simeq3.17\rm~ms$的毫秒脉冲星。MSP是一颗轨道周期为$P_{\rm b}\simeq27$天的双星,伴随着一颗白矮星(WD)。MSP和WD的质量分别确定为$1.83\rm~M_\odot$和$0.266\rm~M_\odot$。特别是它的轨道偏心率为$e\simeq0.134$,这对MSP的回收模式提出了挑战。假设双星系统中的中子星在其质量达到临界极限时可能坍缩成一颗奇异星,我们提出了一个相变(PT)方案来解释系统的起源。轨道偏心率的产生主要是由于在PT过程中的突然质量损失和非对称坍缩引起的反冲。如果PT事件发生在质量转移停止之后,偏心轨道在哈勃时间内不能再圆化。针对这两种组分的质量,我们通过\texttt{MESA}模拟了PSR J $1946+3417$的祖先的演化。模拟结果表明,初始质量为$1.4+1.6\rm~M_\odot$、初始轨道为2.59天的NS /主序星双星将演化为轨道为$\sim21.5$天的由$2.0\rm~M_\odot$ MSP和$0.27\rm~M_\odot$ WD组成的双星。假设PT过程中的重力质量损失分数为$10\%$,我们通过\texttt{BSE}的Kick程序以$σ_{\rm PT}=60~{\rm km~s}^{-1}$的速度模拟PT的效果。结果表明,PT方案能以更高的…
2021-06-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
Gravitational wave emission from oscillating millisecond pulsars
中子星经历r-模式振荡时会发出引力辐射,这种辐射在地球上可能被探测到。对于已知的毫秒双星,观测到的自旋下降速率对这些源可能的引力波信号施加了上限。考虑到物理的r-模式的演变,我们表明,只有在几百赫兹以上的频率旋转的源可以是不稳定的r-模式,我们推导出一个更严格的通用r-模式的自旋限制其引力波信号,利用的事实是,r-模式的饱和振幅是不敏感的结构特性的个别来源。我们发现,这种改进的边界限制了从毫秒级微扰的引力波应变值低于下一代探测器的探测灵敏度。因此,年轻的源是一个更有前途的选择,用于探测r模式发射的引力波,并在不久的将来探测致密恒星的内部组成。
2014-03-28 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Modelling the Future of Gaia Neutron Star-Main Sequence Binaries: From Eccentric Orbits to Millisecond Pulsar-White Dwarfs
Northwestern University(西北大学);NSF-Simons AI Institute for the Sky (SkAI)(NSF-Simons 天空人工智能研究所);University of California, San Diego(加州大学圣地亚哥分校);California Institute of Technology(加州理工学院)
研究通过建模Gaia双星的演化,探讨偏心轨道到毫秒脉冲星-白矮星的转变过程,揭示不同转移模式对最终产物的影响。
2025-10-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
Formation of twin compact stars in low-mass X-ray binaries: Implications on eccentric and isolated millisecond pulsar populations
本文通过模拟低质量X射线双星中吸积诱导的中子星一阶相变,提出孪生致密星形成机制,并解释偏心及孤立毫秒脉冲星族群的起源,指出长周期双星毫秒脉冲星的偏心率分布可约束致密核物质相变。
2025-02-10 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
EFPE: Efficient fully precessing eccentric gravitational waveforms for binaries with long inspirals
在本文中,我们推导出一组运动方程的偏心轨道上的双星经历自旋诱导进动,可以有效地集成的辐射反应时标。我们找到了一个家庭的解决方案的计算成本提高了一个因素$10$ - $50$下降到$\sim 10$ ms每个波形的评估相比,通过直接集成的进动方程,保持了不匹配的顺序$10^{-4}$ - $10^{-6}$的波形持续一百万个轨道周期和一千个自旋引起的进动周期。我们表示它的参数,使解决方案经常在等质量限制,从而绕过了以前类似的解决方案的问题。我们指出的方法,在本文中提出的解决方案可以扰动,以考虑到一般的四极矩和后牛顿修正的进动方程的影响。这种新的波形,其改进的效率和准确性,使贝叶斯参数估计使用完整的自旋和偏心率参数体积的长期持续的inspiralling信号,如恒星起源黑洞二进制观测LISA。
2021-06-18 astro-ph.HE gr-qc
Searching for the nano-Hertz stochastic gravitational wave background with the Chinese Pulsar Timing Array Data Release I
对一组具有高旋转稳定性的毫秒级双星进行观测和计时,可以直接探测到引力波。GW信号可以从在宽间隔脉冲星对的到达时间中编码的空间相关性来识别。中国脉冲星定时阵列(CPTA)是一个合作项目,旨在利用中国射电望远镜进行观测,直接探测GW。这篇短文是即将发表的与CPTA数据发布1(CPTA DR 1)有关的一系列论文的“目录”,该数据发布1使用了500米孔径球面射电望远镜(FAST)的观测结果。在这里,在总结了CPTA DR 1的时间跨度和准确性之后,我们报告了我们的统计推断的关键结果,发现在假设GW背景(GWB)诱导的四极相关的$α\in [-1.8, 1.5]$范围内的谱指数的幅度为$\log A_{\rm c}= -14.4 \,^{+1.0}_{-2.8}$的相关信号。搜索的Hellings-Downs(HD)的相关性曲线,其中一些证据的HD相关性已被发现,一个4.6- $σ$的统计显著性是使用离散频率的方法实现的频率为14 nHz左右。我们期望未来的国际脉冲星定时阵列数据分析和下一次CPTA数据发布将对nHz GWB更加敏感,这可以验证目前的结果。
2023-06-28 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
PSR J1903+0327 : A Unique Milli-Second Pulsar with a Main-Sequence Companion Star
PSR J 1903 +0327是一颗毫秒脉冲星,质量为1.67 M_{\odot},在一颗主序星的高偏心轨道(e=0.44)上。这个独特的系统不能与目前的观测相协调,在目前的观测中,毫秒双星通常被认为是以几乎精确的圆形轨道围绕白矮星运行。目前的双星和恒星形成和演化的理论模型也不能解释这个系统的高偏心率。在这项工作中,我们提出了PSR J1903+0327的伴星的三个新的光谱时代,以确认主序星与脉冲星的关联。这3个新的历元与Freire等人(2011年)获得的前2个历元一起,坚定地建立了脉冲星计时预测的伴星轨道的高偏心率。利用所有五个时期的光学数据,我们提供了一个独立的估计的质量比,R=1.56 \pm 0.15以及系统的径向速度,γ= 42.1 \pm 2.5公里/秒。我们通过测量三条Ca三重线中的两条(8498 <$,8542 <$)和8598 <$的帕邢线(P14)的等效宽度,将脉冲星伴星的光谱类型限制在F5 V -G 0 V之间(比以前提出的稍早的类型);我们还广泛地限制了伴星的金属丰度。此外,我们对v_{rot} \sin{i} \leq的脉冲星伴星的旋转速度设置了一个更好的限制,66 km/s,这仍然不足以允许使用这个系统来检验广义相对论。
2011-10-03 astro-ph.HE
Triple trouble with PSR J1618-3921: Mass measurements and orbital dynamics of an eccentric millisecond pulsar
本研究通过分析23年联合观测数据,发现偏心毫秒脉冲星PSR J1618-3921存在轨道周期异常变化等反常现象,推测其属于等级三星系统,为eMSP形成机制提供了新线索。
2024-09-05 astro-ph.HE
The eccentric millisecond pulsar, PSR J0955$-$6150 I: Pulse profile analysis, mass measurements and constraints on binary evolution
PSR J 0955 $-$ 6150是一类偏心MSP+He WD系统(eMSP)的成员,其双星演化知之甚少,并认为与传统的MSP+He WD系统不同。测量这个系统中恒星的质量对于检验eMSP形成的假设非常重要。我们已经用Parkes和MeerKAT射电望远镜对这颗脉冲星进行了观测。我们的观测揭示了这颗脉冲星强度的强烈频率演化,光谱指数($α$)为$-3.13(2)$。MeerKAT的灵敏度导致了$>10$ -倍的改进,在定时精度相比,较旧的帕克斯观测。结合8年的定时基线,它可以精确测量自行和三个轨道“后开普勒”参数:近星点推进速率,$\dotω = 0.00152(1) \, {\rm deg} \, yr^{-1}$和正射夏皮罗延迟参数,$h_3 = 0.89(7) \, μ$ s和$ς= 0.88(2)$。假设广义相对论,我们得到脉冲星的质量为PDMATHAMT,伴星的质量为$M_{c} = 0.254(2) \, M_{\odot}$;轨道倾角为83.2(4)度。我们发现,自旋轴有一个不对准相对于轨道角动量的$> 4.8$度在99%CI。虽然$M_{\rm p}$的值落在eMSP中观察到的宽范围内,但$M_{\rm c}$显著小于预期,从而排除了几种形成假说。$M_{\rm c}$也是一个理想的低质量X射线双星演化方案的预期值显着不同。脉冲星的自旋轴和轨道角动量之间的假定偏…
2022-03-01 astro-ph.HE astro-ph.SR
Dark Matter Constraints from the Eccentric Supermassive Black Hole Binary OJ 287
本文利用偏心超大质量双黑洞 OJ 287 的耀发计时数据,通过广义相对论计算约束主黑洞周围可能存在的暗物质尖峰质量,发现其质量小于主黑洞质量的 3%。
2023-04-17 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Constraints on ultra-low-frequency gravitational waves from an eccentric supermassive black hole binary
周期稳定度高的毫秒级脉冲星可以作为高精度的时钟,用于直接探测纳秒级引力波的脉冲星计时阵列(PTA)。纳赫兹巨Ws的主要来源是具有亚pc尺度轨道的超大质量黑洞(SMBH)双星。另一方面,一个SMBH双星,这是在一个早期阶段,并具有pc级轨道发射超低频($\lesssim 10^{-9}\,\mathrm{Hz}$)GWs不能检测与传统的方法的PTA。这样的二进制倾向于获得高偏心率,可能是$\sim 0.9$。在本文中,我们开发了一种形式主义扩展约束GW振幅从单一来源PTA超低频考虑预期从偏心SMBH二进制的波形。来自偏心双星的GWs来自高次谐波,因此具有与来自圆形双星的GWs不同的波形。此外,我们将我们的形式主义,以几个假设SMBH双星在附近的星系,包括M87的中心,使用NANOGrav的11年的数据集的约束。对于一个位于M87中心的假想SMBH双星,其质量比的典型上限是$0.16$,即$0.9$的偏心率和$a=1~\mathrm{pc}$的半长轴,假设双星的相位是近心点。
2021-04-09 astro-ph.HE
Measuring Supermassive Black Hole Properties via Gravitational Radiation from Eccentrically Orbiting Stellar Mass Black Hole Binaries
研究利用空基引力波探测器观测绕超大质量黑洞偏心轨道运行的恒星级双黑洞,通过Fisher信息矩阵评估发现偏心率和近心点进动能显著提升对超大质量黑洞质量和轨道半长轴的测量精度。
2023-10-25 astro-ph.HE gr-qc
Evolutionary Links: From Gaia Neutron Star Binaries to Pulsar White Dwarf Endpoints
本文利用POSYDON和MESA模拟Gaia中子星双星的起源与归宿,对比偏心与圆化质量转移路径,揭示其仅经历稳定转移并最终演化为轻度再循环的宽轨道中子星-白矮星双星。
2025-10-13 astro-ph.HE astro-ph.SR
Spikey: Self-Lensing Flares from Eccentric SMBH Binaries
我们研究了两个类星体的光变曲线,最近的建议,一个超大质量黑洞二(SMBHB)可以表现出尖锐的透镜尖峰的动机。我们模型的变化,每个光变曲线由于两个相对论效应的组合:轨道相对论多普勒增强和引力二进制自透镜。为了模拟每个系统,我们扩展以前的多普勒加自透镜模型,包括偏心率。第一个类星体在光学数据中被确定为具有20年周期的二元候选者(方舟120),并显示出突出的尖峰。对于这个源,我们排除了透镜假设,并不赞成多普勒增强假设,由于测量值与恢复值的二元质量和光谱斜率的差异。第二个来源,我们称之为Spikey,是开普勒高质量,高节奏测光数据中发现的罕见的活动星系核(AGN)。对于这个源,我们找到了一个模型,由多普勒调制和窄对称透镜尖峰的组合组成,与总质量约为3000万太阳质量的偏心SMBHB一致,静止框架轨道周期T=418天,偏心率e=0.5,这一解释可以通过监测Spikey的周期性行为和未来几年的重复耀斑来检验。在准备这样的监测,我们目前的第一个X射线观测这个对象所采取的尼尔Gehrels斯威夫特天文台。
2020-05-19 astro-ph.HE
White dwarf eccentricity fluctuation and dissipation by AGB convection
本研究将涨落-耗散理论扩展到AGB前身星形成的CO白矮星,发现其偏心率约3e-3且几乎与质量无关,并揭示公共包层内旋的耗散作用及更紧密的e∝P^{3/2}经验关系。
2024-09-12 astro-ph.HE astro-ph.SR
Quark Novae: An Alternative Channel For the Formation of Isolated Millisecond Pulsars
孤立毫秒脉冲(IMSP)是一个学术争论的话题。有各种各样的模型来解释它们的形成。我们探讨了IMSP通过夸克新星(QN)的形成。在这个形成过程中,当中子星(NS)的质量达到1.8 $\rm M_\odot$时,低质量X射线双星(LMXB)就会被破坏。使用人口合成,这项工作估计,银河系出生率的QN产生的IMSPs之间的$\sim 9.5\times10^{-6}$和$\sim1.7\times10^{-4}$ $\rm yr^{-1}$。在我们的实验模型中所显示的不确定性是由于QN的反冲速度。此外,我们的研究结果不仅表明,QN产生的IMSPs比合并产生的IMSPs在统计上更显着,而且具有高偏心率的毫秒脉冲星双星可能起源于LMXB,这些LMXB参与了QN,但没有被QN破坏。
2019-06-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
Probing strange quark matter objects with future space-based gravitational wave detectors DECIGO and BBO
Xinjiang Astronomical Observatory, CAS(中国科学院新疆天文台);Nanjing University(南京大学)
本研究聚焦SS-SP系统的连续GW特征,对比DECIGO与BBO的灵敏度曲线,发现二者可在宽参数空间探测该系统的连续GW,相关信号可用于检验SQM假说并深化对超新星等过程的认知。
2026-08-04 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
Quasi-periodic eruptions from mildly eccentric unstable mass transfer in galactic nuclei
我们提出星系核中的准周期爆发由轻度偏心轨道上低质量恒星的洛希瓣溢出不稳定性质量转移产生,由圆化激波供能,并预测存在极紫外辐射的吸积盘,寿命为100-1000年。
2023-10-11 astro-ph.HE physics.flu-dyn