Electromagnetic characterization of the LISA verification binary ZTF J0526$+$5934
Texas Tech University(德克萨斯理工大学);Université de Montréal(蒙特利尔大学);NASA Marshall Space Flight Center(美国国家航空航天局马歇尔太空飞行中心)
本研究分析LISA验证双星J0526$+$5934的光谱与测光数据,确定其由CO核白矮星和亚矮星组成,LISA将以信噪比44探测,并预计在1.8百万年内并合,可能产生Ia型超新星或大质量白矮星。
2023-12-12 astro-ph.HE astro-ph.SR
Circumstellar interaction in the extreme white dwarf merger remnant ZTF\,J1901+1458: A new class of white dwarf merger remnants with X-ray emission
Institute of Science and Technology Austria(奥地利科学技术学院);Division of Physics, Mathematics and Astronomy, California Institute of Technology(加州理工学院物理、数学与天文学系);Mathematical Sciences Institute, Australian National University(澳大利亚国立大学数学科学学院);International Center for Radio Astronomy Research, Curtin University(珀斯曲恩大学国际射电天文研究中心);Center for Astrophysics — Harvard & Smithsonian(哈佛-史密森尼天体物理中心);Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP)(波茨坦阿基米德天体物理研究所);Departament de Física, Universitat Politècnica de Catalunya(加泰罗尼亚理工大学物理系)
研究双简并白矮星合并遗迹ZTF J1901+1458,结合多波段观测与新磁层大气模型确定其参数,发现新模型能再现光谱断裂,给出白矮星新参数,排除高温伴星,分析X射线发射机制,认为由吸积或磁层与CSM相互作用供能。
2026-07-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
Similarities of SGRs with low magnetic field and white dwarf pulsars
近年来得到深入研究的一些最令人感兴趣的天体是异常X射线脉冲星和软伽马射线中继星,它们通常被视为具有超强磁场的中子星。然而,在过去的两年中,已经检测到两个低磁场的SGR。此外,在过去的几年里,人们还观测到了快速和强磁性的白矮星。基于这些新发现的脉冲星,白矮星脉冲星被认为是SGR和AXP观测特征的另一种解释。在这里,我们介绍了这些SGR/AXP作为WD脉冲星的几个性质,特别是表面磁场和磁偶极子动量。
2012-10-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
A Search for Pulsar Companions Around Low-Mass White Dwarfs
本文报道了用100米埃费尔斯堡射电望远镜在八颗低质量白矮星和一颗高质量白矮星位置上搜寻双星的结果。这些系统的轨道参数表明,它们看不见的同伴要么是大质量的白矮星,要么是中子星。我们的观测是在1.36 GHz下进行的,灵敏度达到0.1-0.2 mJy。我们搜索了我们的数据,解释了由于轨道运动而导致的脉冲星信号的可能加速和急动,但没有发现明显的脉冲星信号。考虑到我们的结果与20个未检测到类似的系统与格林班克射电望远镜,我们推断$f_{\rm NS}\leq 0.10$,为这些白矮星的NS轨道的分数。我们讨论了这一结果的敏感性的基本假设,并得出结论,有针对性的调查发现毫秒彗星的前景进行了简要的讨论。
2021-05-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
Discovery of Two Polars from a Crossmatch of ZTF and the SRG/eFEDS X-ray Catalog
磁性CV是明亮的银河系X射线源,但由于缺乏爆发行为,很难在纯光学调查中找到。Spektr-RG(SRG)任务上的eROSITA望远镜正在进行全天空X射线调查,最近发布了公开的eROSITA最终赤道深度调查(eFEDS)目录。我们将eFEDS目录与Zwicky瞬态设施(ZTF)的测光进行交叉匹配,发现了两个新的磁激变变量(CV)。我们获得了高节奏的光学光度和相位分辨光谱的每个磁性CV候选人,并发现他们都是极性。在新发现的磁CV中,ZTFJ 0850 +0443是一个食极星,轨道周期为$P_\textrm{orb} = 1.72$ hr,白矮星质量为$M_\textrm{WD} = 0.81 \pm 0.08 M_\odot$,吸积速率为$\dot{M} \sim 10^{-11} M_\odot$ /yr。我们认为ZTFJ 0850 +0443是一个低磁场强度的极性,具有$B_\textrm{WD} \lesssim 10$ MG。我们还发现了一个不食极星ZTFJ 0926 +0105,其轨道周期为$P_\textrm{orb} = 1.48$ hr,磁场强度为$B_\textrm{WD} \gtrsim 26$ MG,吸积速率为$\dot{M} \sim 10^{-12} M_\odot$ /yr。
2022-06-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
An 8.8 minute orbital period eclipsing detached double white dwarf binary
我们报告了ZTF J2243+5242的发现,这是一个轨道周期仅为$8.8$分钟的食双白矮星双星,是第二个轨道周期小于10分钟的食双星。该系统可能由两颗低质量白矮星组成,并将在大约40万年后合并形成一颗孤立的热亚矮星或一颗北冕座R星。像它的$6.91\, \rm min$对应物ZTF J1539+5027一样,ZTF J2243+5242将是天基引力波探测器激光空间干涉仪天线(LISA)可探测到的最强引力波源之一,因为它的引力波频率接近LISA灵敏度的峰值。根据估计的距离$d=2120^{+131}_{-115}\,\rm pc$,LISA应该在运行的最初几个月内检测到源,并在四年后达到$87\pm5$的信噪比。我们找到了$M_A= 0.349^{+0.093}_{-0.074}\,M_\odot$和$M_B=0.384^{+0.114}_{-0.074}\,M_\odot$的组分质量,$R_A=0.0308^{+0.0026}_{-0.0025}\,R_\odot$和$R_B = 0.0291^{+0.0032}_{-0.0024}\,R_\odot$的半径,以及$T_A=22200^{+1800}_{-1600}\,\rm K$和$T_B=16200^{+1200}_{-1000}\,\rm K$的有效温度。我们确定了所有这些属性,以及到这个系统的距离,只使用光度测量,展示了一…
2020-10-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
Double white dwarf ZTF J0538+1953 as the brightest verification binary for space laser interferometers
Sternberg Astronomical Institute(斯滕贝尔格天文研究所);Institute of Astronomy RAS(俄罗斯科学院天文研究所)
本文测量了超短周期双白矮星 ZTF J0538+1953 的轨道周期减少率,证实其引力波辐射导致的轨道衰减使其成为 LISA 和 TianQin 空间激光干涉仪最亮的毫赫兹频段银河系验证双星。
2025-11-03 astro-ph.HE gr-qc
Magnetars and White Dwarf Pulsars
异常X射线脉冲星(AXP)和软伽马射线中继星(SGR)是一类被理解为具有超强表面磁场的中子星(NS),即$B\gtrsim10^{14}$ G,因此被称为磁星。然而,在过去的几年中,一些SGR/AXP与低表面磁场$B\sim(10^{12}-10^{13})$ G已被检测到,挑战磁星的描述。此外,还观测到了一些快速和强磁性的白矮星(WD),至少有一颗白矮星像普通脉冲星一样发射X射线能量。根据这一事实,一个基于白矮星类星体的替代模型被提出来解释这类特殊的类星体。在这个模型中,AXP和SGR作为致密和磁化的白矮星可以具有表面磁场$B\sim 10^{7}-10^{10}$ G,并且以频率$Ω\sim 1$ rad/s非常快地旋转,与观测到的旋转周期$P\sim (2-12)$ s一致。
2016-03-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
A reevaluation of the proposed spin-down of the white dwarf pulsar in AR Scorpii
我们提出了高速光学光度观测,跨越2年,最近发现的白矮星脉冲星AR天蝎座。轨道、自旋和拍频调制的振幅在我们观测的时间跨度内似乎非常稳定和可重复。有人认为,天蝎座AR的偏振和非偏振发射是由白矮星的自旋下降提供动力的。然而,我们发现,我们的新数据是不一致的出版的自旋下降星历。虽然我们的数据是一致的,一个恒定的自旋周期,在一个延长的时间基础上进一步的观测,以确定真正的自旋演化的白矮星是必要的。
2018-05-01 astro-ph.HE astro-ph.SR
PSR J1012+5307: a millisecond pulsar with an extremely low-mass white dwarf companion
拥有毫秒级中子星的双星系统为确定中子星质量提供了一条独特的途径:射电脉动揭示了中子星的运动,而伴星的运动则可以通过光学范围内的研究来表征。PSR J1012+5307是一颗毫秒脉冲星,轨道为14.5小时,有一颗氦核白矮星伴星。在这项工作中,我们提出了一个光谱活动的分析,其中伴星吸收功能揭示了已知的最轻的白矮星之一。我们测定了一颗白矮星的径向速度半幅值K_2 = 218.9 ± 2.2 km/s,结合由精确射电计时得到的脉冲星的径向速度半幅值,得到质量比q=10.44 ± 0.11。我们还试图推断白矮星的质量从观测约束使用新的双演化模型的极低质量的白矮星,但发现他们不能再现所有观测参数同时。特别是,我们不能将双星演化预测的半径与光度分析的测量值(R_WD=0.047+-0.003 Rsun)相一致。我们对极低质量的白矮星演化的有限理解,是由双星相互作用引起的,因此成为限制我们测量该系统中白矮星质量的精度的主要因素。我们保守的白矮星质量估计为M_WD = 0.165 +- 0.015 Msun,连同质量比使我们能够推断脉冲星质量为M_NS = 1.72 +- 0.16 Msun。这个数值明显高于标准的1.4兆太阳,因此PSR J1012+5307被添加到不断增长的巨型毫秒级彗星列表中。
2020-04-06 astro-ph.HE astro-ph.SR
GLEAM-X J16279.5-523504.3 as a White Dwarf Pulsar
低频射电源GLEAM-X J162759.5 $-$ 523504.3发射脉冲相干偏振发射,类似于射电望远镜。然而,它的周期为18.18分(1091秒),比已证实的射电望远镜长数百倍,如果它是一颗中子星,它的平均辐射功率超过其自旋下降功率的上限一个数量级以上。如果它是一颗白矮星脉冲星,它的转动惯量比中子星大几个数量级,这一现象就可以得到解释。发射电荷聚束的洛伦兹因子可由其辐射的时间子结构的宽度从下方界定。如果辐射是曲率辐射,那么曲率的曲率半径可以从洛伦兹因子和辐射频率估算出来;它与白矮星的内磁层相一致,但与中子星的不一致。
2022-03-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
ASASSN-V J205543.90+240033.5: another white dwarf pulsar?
我发现,ASASSN-V J205543.90+240033.5显示出大振幅(1.2-1.4 mag)的近正弦变化,周期为10.803(2)d,使用Zwicky瞬态设施观测的公共数据发布,周期为0.0068 d的非常短的周期变化。唯一已知的物体,显示了类似的组合,近正弦反射变化和非常短的周期,大幅度的变化是独特的白矮星脉冲星AR Sco。ASASSN-V J205543.90+240033.5似乎与AR Sco非常相似,需要在不同波长处进行观测。
2021-08-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
Formation of millisecond pulsars with CO white dwarf companions - II. Accretion, spin-up, true ages and comparison to MSPs with He white dwarf companions
毫秒双星(MSP)的主要特征是它们的自旋周期、B场和质量,这些质量在很大程度上受到双星系统中伴星先前相互作用的影响。在本文中,我们研究的MSPs的形成机制,考虑脉冲星回收过程中的中等质量X射线双星(IMXB)和低质量X射线双星(LMXB)。IMXB主要导致形成具有大量碳-氧(CO)或氧-氖-镁白矮星(ONeMg WD)伴星的二进制MSP,而LMXB形成具有氦白矮星(He WD)伴星的再循环双星。我们讨论的吸积物理导致的自旋线的PP点图,并证明这样的线不能被唯一定义。我们推导出一个简单的表达式,为任何给定的脉冲星实现其平衡自旋所需的吸积质量的量,并应用此来解释所观察到的不同类型的同伴的回收脉冲星的自旋分布的差异。从数值计算中,我们提出了进一步的证据,证明在罗奇瓣解耦阶段(Tauris 2012),在LMXB中吸积X射线MSP的旋转能量显著损失,并证明在IMXB中相同的影响可以忽略不计。我们研究了循环与CO WD同伴通过案例BB罗氏瓣溢出(RLO)的裸氦星后共同信封双星。我们发现,这类恒星的典型吸积量为0.002-0.007 M_sun,这足以解释它们的自转周期。我们在PP点图中引入射电MSP的等时线,以跟踪它们的自旋演化,并通过与观测结果的比较讨论它们的真实年龄。最后,我们将自旋上升过程的结果应用于大质量脉冲星J1614-2230(论文I),并对一些回收的脉冲星的出生质量提出了新的限…
2012-08-29 astro-ph.HE astro-ph.SR
Cool white dwarf companions to four millisecond pulsars
我们报告了对四颗射电毫秒双星的白矮星伴星的光度和光谱观测,从而发现了PSR J 0614 -3329,J1231-1411和J2017+0603的伴星。我们对PSR J 0613 -0200的伴星的亮度进行了限制。PSR J 0614 -3329的伴星的光谱学鉴定它是DA型白矮星,温度Teff=6460+-80 K,表面重力log g=7.0+-0.2 cgs,质量Mwd=0.24+-0.04 Msun。我们发现到PSR J 0614 -3329的距离比之前估计的要小,这就不需要脉冲星具有不切实际的高伽马射线效率。将测光与白矮星冷却模型的预测进行比较,使我们能够估计PSR J 0613 -0200,J1231-1411和J2017+0603的同伴的温度和冷却年龄。我们发现这些系统中的白矮星是冷Teff <4000 K and old >5 Gyr。这些白矮星需要薄的氢包层才能冷却到观测到的温度,我们认为除了氢壳闪光外,脉冲星辐射驱动的质量损失可能也很重要。
2015-11-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
Soft gamma-ray repeaters and anomalous X-ray pulsars as highly magnetized white dwarfs
我们发现,软γ射线中继器(SGR)和异常X射线双星(AXP)可以解释为最近提出的高磁化白矮星(B-WD)。B-WD的半径和磁场完全足以将SGR/AXP中的能量解释为旋转供电能量。虽然高度磁化的中子星需要一个额外的,在观测上还没有很好地建立起来的能量来源,磁化的白矮星,但根据卡拉拉塞卡的理论(C-WD),表现出很大的紫外线光度,这是观测上严格的上限限制。
2016-03-01 astro-ph.HE astro-ph.SR
A highly magnetised and rapidly rotating white dwarf as small as the Moon
白矮星是质量小于太阳八倍的恒星演化的最后阶段,和其他恒星一样,经常在双星中发现。如果双星的轨道周期足够短,引力波辐射的能量损失会使轨道收缩,直到两颗白矮星接触并合并。根据组成部分的质量,合并可能导致Ia型超新星或导致大质量白矮星。在后一种情况下,白矮星的残骸预计会被高度磁化,因为在合并过程中会产生强磁发电机,并且由于轨道角动量守恒而快速旋转。在这里,我们报告了对一颗白矮星ZTF J190132.9+145808.7的观测结果,它表现出这些特性,但达到了一个极端:自转周期为6.94分钟,表面磁场范围在600兆高斯到900兆高斯之间,恒星半径约为2,100公里,略大于月球的半径。如此小的半径意味着这颗恒星的质量接近最大白矮星质量,或称rasekhar质量。ZTF J190132.9+145808.7很可能通过Urca过程(钠上电子捕获的中微子发射)冷却,因为它的核心达到了高密度。
2021-07-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
Polarimetric evidence of a white dwarf pulsar in the binary system AR Scorpii
最近发现的变星AR Sco每1.97分钟就有一次亮度脉冲,从紫外波长到射电波段。该系统由一颗冷的低质量恒星和一颗质量更大的白矮星组成,它们在一个3.55小时的紧密轨道上运行。在这里,我们报告了新的光学观测AR Sco,显示出强烈的线性偏振(高达40%),这两个白矮星的自旋周期和自旋和轨道周期之间的拍周期,以及低水平(<几个%)的圆偏振强烈和周期性变化。这些观测结果支持了这样一种观点,即与中子星双星类似,AR Sco的脉冲亮度是由快速旋转的白矮星的自旋下降提供动力的,白矮星是高度磁化的(高达500 MG)。调制的线性偏振的形态类似于蟹状星云脉冲星中看到的,尽管由于存在两个频率相似的周期信号而具有更复杂的波形。两颗恒星之间的磁相互作用,加上来自白矮星的同步辐射,为观测到的偏振和非偏振辐射提供了动力。因此,天蝎座AR是白矮星脉冲星的第一个例子。
2016-12-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
Direct formation of millisecond pulsars from rotationally delayed accretion-induced collapse of massive white dwarfs
毫秒双星(MSP)被认为是古老的中子星,由Ib/c型核心坍缩超新星形成,随后通过高度圆形的低质量X射线双星中的伴星吸积而旋转到高转速。最近发现的银河场双星MSP在偏心轨道上,质量函数与氦白矮星同伴PSR J2234+06和PSR J1946+3417的预期一致,因此挑战了这一观点。在这里,我们提出了一个假设,生产这类新的系统,其中的MSP是直接从一个旋转延迟吸积引起的崩溃的超级白矮星白矮星。我们计算了在这些事件中形成的MSPs的轨道性质,并证明我们的假设可以重现观测到的白矮星的偏心率,质量和轨道周期,以及预测脉冲星的质量和速度。最后,我们将这个假设与三星场景进行比较。
2014-05-30 astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraining Axions with ZTF J1901+1458
本文首次提出利用高温强磁白矮星 ZTF J1901+1458 探测由铁-57 跃迁产生并在磁层转化为 X 射线的轴子,并计算表明 NuSTAR 100 ks 观测可获得超越现有及未来太阳轴子望远镜的耦合约束。
2022-07-31 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
A half-ring of ionized circumstellar material trapped in the magnetosphere of a white dwarf merger remnant
Institute of Science and Technology Austria(奥地利科学技术研究院);Division of Physics, Mathematics and Astronomy, California Institute of Technology(加州理工学院物理、数学与天文系);Center for Astrophysics — Harvard & Smithsonian(哈佛-史密森尼天体物理中心);Mathematical Sciences Institute, The Australian National University(澳大利亚国立大学数学科学研究院);International Center for Radio Astronomy Research, Curtin University(科廷大学国际射电天文研究中心);Department of Physics and Astronomy, University of British Columbia(不列颠哥伦比亚大学物理与天文系);Department of Astronomy & Institute for Astrophysical Research, Boston University(波士顿大学天文系及天体物理研究所);TAPIR, Mailcode 350-17, California Institute of Technology(加州理工学院TAPIR)
发现白矮星合并残骸中被捕获的离子化物质半环,通过自转减速和X射线发射表明磁驱动风或周星物质相互作用。
2025-07-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
Optical identification of the millisecond pulsar J0621+2514
利用SDSS和Pan-STARRS 1巡天数据,我们发现了最近发现的双星$γ$射线射电毫秒脉冲星J 0621 +2514的可能伴星。它的视亮度约为22等,宽波段的星等和颜色表明这是一颗白矮星。通过与各种白矮星演化轨迹的比较,我们发现它很可能属于一类He核白矮星,温度约为10 000 K,质量为$\lesssim 0.5$ M $_\odot$。对于白矮星的薄氢包层,其冷却年龄为$\lesssim0.5$ Gyr,小于脉冲星特征年龄1.8 Gyr。这可能表明脉冲星的年龄被高估了。否则,这可能是由于白矮星的祖先存在厚的氢包层或低金属含量。
2018-05-10 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
On Isolated Millisecond Pulsars Formed by the Coalescence of Neutron Stars and Massive White Dwarfs
利用粒子数合成方法研究了孤立毫秒双星(IMSPs)的可能起源,IMSPs是由一颗中子星(NS)和一颗白矮星(WD)合并而成的。结果表明,IMSPs的星系出生率可能介于$5.8\times10^{-5}$ $\rm yr^{-1}$和$2.0\times10^{-4}$ $\rm yr^{-1}$之间,这取决于关键变量,如通过罗氏瓣的质量传递的稳定性和反冲速度的值。除此之外,本文估计IMSPs的太阳质量可以从$1.5$到2.0 $M_{\odot}$不等,使它们比其他“正常”的恒星质量更大。最后,在我们的模拟中,大多数IMSP的自旋周期从几毫秒到20毫秒不等,这与以前的观察结果一致。
2018-12-21 astro-ph.HE astro-ph.SR
A Serendipitous Pulsar Discovery in a Search for a Companion to a Low-Mass White Dwarf
我们报告发现了一颗以前未被识别的脉冲星,这是使用Robert C.伯德格林班克望远镜(GBT)PSR J 0802 -0955与质量为0.2太阳质量的WD的位置重合,脉冲周期为571 ms。由于其相对较长的脉冲周期,无线电数据中缺乏径向速度(RV)变化,以及GBT在340 MHz观测频率下的大波束尺寸,我们得出结论,PSR J 0802 -0955与大致相同位置和距离处的LMWD无关。
2018-06-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraining the Emission Geometry and Mass of the White Dwarf Pulsar AR Sco using the Rotating Vector Model
我们将标准的射电脉冲星旋转矢量模型应用于白矮星脉冲星AR Sco的光学偏振位置角摆动,如Buckley等人(2017)所获得的那样。由于长占空比的自旋脉动具有良好的信号-噪声比在整个自旋阶段,在中子星射电望远镜相反,我们发现很好的约束值的磁性$α$和观察者的观察方向$ζ$相对于自旋轴。我们发现$\cosα=0.060^{+0.050}_{-0.053}$和$\cosζ=0.49^{+0.09}_{-0.08}$,这意味着具有观察者角度$ζ={60.4^\circ}^{+5.3^\circ}_{-6.0^\circ}$的正交旋转体。旋转器的这种正交性质与由每个自旋周期的两个脉冲组成的光学光变曲线一致,在相位上由$180^\circ$分开。在$ζ\approx i$($i$是轨道倾角)和一颗充满罗氏瓣的伴星M星的假设下,我们得到了白矮星质量的$m_{\rm WD} = 1.00^{+0.16}_{-0.10} M_\odot$。这些极化建模结果表明,非热发射来自偶极白矮星磁层并靠近恒星,同步辐射(如果可以保持非零俯仰角)是合理的损失机制,标志着AR Sco作为未来理论和观测研究的特殊系统。
2019-10-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
Formation of the Galactic Millisecond Pulsar Triple System PSR J0337+1715 - a Neutron Star with Two Orbiting White Dwarfs
三重系统中的毫秒脉冲星(PSR J 0337 +1715,最近由Ransom等人发现)是一颗不寻常的中子星,它有两颗绕轨道运行的白矮星。银河系中这样一个系统的存在对恒星天体物理学的理解提出了新的挑战,在密切的多恒星系统的演化,相互作用和质量转移。此外,该系统还首次精确确认了白矮星质量-轨道周期关系的宽轨道系统。在这里,我们提出了一个自洽的,半解析的解决方案,PSR J 0337 +1715的形成。我们的模型限制了系统的特殊速度小于160公里/秒,并带来了新的见解,例如,在一个三重系统,我们发现的证据,在螺旋外两颗恒星的共同信封演变。最后,我们简要讨论了我们的方案与替代模型。
2014-01-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
AR Scorpii and possible gravitational wave radiation from pulsar white dwarfs
根据最近对旋转高磁化的天蝎座AR白矮星\cite{Marsh:2016uhc}的观测结果,确定了它的转动惯量、磁场和半径的界限。此外,我们还研究了快速旋转和/或磁化的白矮星作为可探测到的引力波(GW)发射源的可能性。建立了不同重子质量下的恒星数值模型。对于每一种恒星构型,我们通过自洽求解Einstein-Maxwell场方程,计算了具有极向磁场的白矮星的自洽相对论解。磁场提供了各向异性的压力,导致恒星的球对称性被破坏。在这种情况下,我们计算质量分布的四极矩。接下来,我们对这些对象的GW进行估计。最后,我们表明,最近新的观测和测量脉冲星白矮星AR天蝎座,以及其他恒星模型,能够产生引力波辐射,位于讨论的下一代基于空间的GW探测器DECI赫兹干涉仪引力波天文台(DECIGO)和大爆炸观测器(BBO)的带宽。
2017-02-08 astro-ph.HE astro-ph.SR
The ultracool helium-atmosphere white dwarf companion of PSR J0740+6620?
本文报道了利用加那利大望远镜在$r'$和$i'$波段探测到二进制毫秒脉冲星J0740 + 6620的可能伴星。探测到的星状源的位置与脉冲星坐标一致,在1 $σ$不确定度$\approx$ 0.2角秒内。其量值为$r'=26.51\pm0.17$和$i'=25.49\pm0.15$。与白矮星冷却轨迹的比较表明,它可能是一个超冷的氦-大气白矮星,温度$\lesssim$ 3500 K,冷却年龄$\gtrsim$ 5 Gyr。年龄是一致的脉冲星的特征年龄校正运动学的影响。这是已知的毫秒双星的白矮星伴星中最红的源。在其他波段探测辐射源有助于澄清辐射源的特性和性质。
2019-02-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
On the effect of pulsar evaporation on the cooling of white dwarfs
大部分低质量X射线双星(LMXBs)的演化导致与氦白矮星(He WD)伴星形成快速旋转的双星。观测表明,脉冲双星系统中的某些He WD是超冷的(有效温度为$T_{\rm eff}\lesssim$ 4000\,K)。在哈勃时间内很难将He WD冷却到如此低的温度,因为在质量转移过程之后,He核心周围留下了厚厚的氢包层。加速WD冷却的一个可能机制是回收脉冲星高能辐射驱动的He WD的蒸发风质量损失。在本文中,我们演化了大量的LMXB,并研究了脉冲星的高能辐射对WD冷却的影响与不同的输入参数,包括中子星的自旋下的光度,蒸发效率和伴星的金属丰度。通过将我们的结果与观测结果进行比较,我们注意到,对于相对较热的He WD(具有$T_{\rm eff}> 7000$ K),不考虑蒸发的标准WD冷却能够再现其温度,而对于相对较低温度($T_{\rm eff}$ <5000 K)的He WD,可能需要蒸发。
2021-07-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
Soft gamma-ray repeaters and anomalous X-ray pulsars as highly magnetized white dwarfs
我们探讨了软伽马射线中继器(SGR)和异常X射线源(AXP)由高磁化白矮星(B-WD)提供能量的可能性。我们采取的SGRs和AXP的样本,并提供可能的参数空间的质量,半径和表面磁场的基础上观察到的属性(周期及其衍生物)和假设,这些来源服从的质量-半径关系推导出的B-WD。B-WD的半径和磁场足以将SGR/AXP中的能量解释为旋转供电能量。此外,B-WD也充分解释了令人困惑的无线电瞬变GCRT J1745-3009作为一个白矮星脉冲星。注意,B-WD的半径和磁场既不是极端的(不像高度磁化的中子星),也不是普通的(不像磁化的白矮星,但遵循阿布拉塞卡的质量半径关系(C-WD))。为了解释SGR/AXP,虽然高度磁化的中子星需要一个额外的,在观测上还没有很好地建立,能源,C-WD预测大的紫外线光度,这是从一个严格的上限观测限制。最后,我们提供了一套基本的差异之间的磁星和B-WD的SGRs/AXP的假设。
2016-04-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
A dense $\mathbf{0.1 M_{\rm \odot}}$ star in a 51-minute orbital period eclipsing binary
在一千多个已知的激变变星(CV)中,白矮星是从富氢恒星吸积而来的,只有十几个变星的轨道周期低于75分钟。要达到这些短周期的一种方法是,在与白矮星相互作用之前,施主恒星必须经历实质性的核演化,预计这些天体将过渡到氦吸积。这些过渡型CV被认为是氦CV的祖先。然而,没有已知的过渡CV预计将达到一个轨道周期短到足以占大多数的氦CV人口,离开这个进化途径的作用不清楚。在这里,我们报告观测ZTF J1813+4251,一个51分钟的轨道周期,完全食双星系统,由一颗恒星组成,其温度与太阳相当,但密度大100倍,由于其富含氦的成分,吸积到一颗白矮星上。相位分辨光谱、多波段光变曲线和宽带光谱能量分布使我们能够获得对两种组分的质量、半径和温度的精确和鲁棒的约束。演化模型显示,ZTF J1813+4251注定会成为氦CV双星,轨道周期在20分钟以下,使ZTF J1813+4251成为氦CV双星和富氢CV之间先前缺失的一环。
2022-10-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
Formation and appearance of pulsar-like white dwarfs
讨论了密近双星系统中磁化白矮星的吸积驱动自旋上旋。我们讨论了一种白矮星的磁场在吸积阶段被屏蔽,并在吸积阶段后通过吸积物质的场扩散而再生的情况,我们发现这种情况对大质量脉冲星状白矮星的形成是有效的。
2014-01-21 astro-ph.HE
An extremely low-mass He white dwarf orbiting the millisecond pulsar J1342+2822B in the globular cluster M3
本文报道在球状星团M3中发现毫秒脉冲星J1342+ 2822 B的伴星。我们利用哈勃太空望远镜获得的近紫外和光学观测相结合,以寻找该星团中已知毫秒双星的光学对应物。在与射电脉冲星J 1342 + 2822 B(M3 B)非常一致的位置上,我们发现了一个蓝色的微弱天体(mF 275 W \approx 22.45),在星团的色星等图上,它位于He核白矮星的区域。通过将观测到的星等与理论上的冷却轨道进行比较,我们估算出了伴星的物理性质:它的质量只有0.19 \pm 0.02兆太阳,表面温度为12 \pm 1 x 10^3 K,冷却年龄为1.0 \pm 0.2 Gyr。它的祖先可能是一颗~ 0.84 M的恒星,大部分的质量转移活动发生在亚巨星分支阶段。伴星的质量,结合脉冲星的质量函数,意味着这个系统几乎观察到的边缘上,中子星的质量为1.1 \pm 0.3 Msun,在协议的典型值测量回收中子星在这些紧凑的双星系统。我们还确定了一个候选对应的宽和偏心的双毫秒脉冲星J1342+ 2822 D。它是另一颗白矮星,核心为He,质量为0.22 \pm 0.2 Msun,这意味着该系统是在高倾角下观测到的,并且拥有一个质量为1.3 \pm 0.3 Msun的典型NS。目前,这颗毫秒脉冲星的射电位置存在很大的不确定性,这使我们无法有力地得出结论,即探测到的恒星是它的光学对应物。
2019-03-08 astro-ph.HE astro-ph.SR
Thirteenth Marcel Grossmann Meeting, Summary of the session, White Dwarf Pulsars and Rotating White Dwarf Theory
本文是在第十三届马塞尔·格罗斯曼会议上由寺田幸胜主持的题为“白矮星脉冲星和旋转白矮星理论”的平行会议的总结。宇宙射线的起源仍然是一个谜,即使在发现100多年之后。中子星(NS)被认为是我们银河系中粒子加速点的教科书案例,但许多未解决的数值问题仍然存在。寻找新的加速点对天体物理学来说是至关重要的。磁化的白矮星(MWD)具有与NS相同的旋转磁层,并且可能是高达10%的银河宇宙射线电子的来源。在“白矮星双星和旋转白矮星理论”分会场中,我们重点介绍了白矮星双星的观测结果,白矮星和中子星辐射过程的相关理论,白矮星双星的起源和规律,以及白矮星内部结构和状态方程的现有理论。
2013-06-25 astro-ph.HE
Long-period radio pulsars: population study in the neutron star and white dwarf rotating dipole scenarios
本研究针对两颗超长周期射电源的本质争议,分别在中子星与白矮星偶极辐射图景下开展分析与族群合成模拟,发现白矮星图景更易容纳长周期射电源族群,但两种图景均无法解释其明亮相干射电辐射的产生机制。
2023-12-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
Formation of Millisecond Pulsars with Low-Mass Helium White Dwarf Companions in Very Compact Binaries
毫秒双星(BMSP)被认为是从低质量X射线双星(LMXB)演化而来的。如果LMXB中的质量转移是由施主星的核演化驱动的,则最终的轨道周期与施主星的简并He核白矮星(WD)的质量有很好的相关性。在这里,我们表明,这种关系可以扩展到非常小的WD质量($\sim 0.14-0.17\,M_\odot$)和窄的轨道周期(约几个小时),主要取决于施主星的金属丰度。该关系也存在不连续性,这是由于当氢燃烧壳层穿过氢不连续性时施主的暂时收缩。BMSP与低质量的他WD同伴在非常紧凑的二进制可以占如果祖二进制经历了很晚的情况下A质量转移。PSR J1738+0333的WD伴星可能是由一颗Pop~II星演化而来。对于PSR J 0348 +0432,为了解释其在罗氏瓣解耦阶段的极端紧凑轨道,需要更低的金属丰度($Z=0.0001$)。
2014-07-11 astro-ph.HE astro-ph.SR
Rapid Evolution of the White Dwarf Pulsar AR Scorpii
本研究通过分析九年的AR Sco光学光变曲线,发现白矮星脉冲星的拍频脉冲振幅从2015年的主辅2:1变为如今相近,该快速演化符合白矮星自转轴进动,且未来10年振幅比将达峰后恢复不对称。
2023-11-08 astro-ph.HE astro-ph.SR
Tidal heating in detached double white dwarf binaries
Kyoto University(京都大学);Hakubi Centre for Advanced Research, Kyoto University(京都大学博研中心);RIKEN(理化学研究所);Monash University(蒙纳士大学)
本文构建了分离双白矮星双星中极低质量氦白矮星的潮汐加热模型,结合质量-半径关系与潮汐摩擦理论,预测了质量转移前的温度升高及其对双星演化周期的影响。
2025-10-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
White Dwarf Pulsars: an emerging class of compact binaries
University of Cape Town(开普敦大学);University of the Free State(自由州大学)
本文综述了以AR Scorpii为代表的白矮星脉冲星新天体类别,介绍其发现、磁层电子加速产生同步辐射的机制、高偏振特性,并指出其可能代表双星演化的短暂过渡阶段。
2026-09-24 astro-ph.HE astro-ph.SR
SRGeJ045359.9+622444: A 55-min Period Eclipsing AM CVn Discovered from a Joint SRG/eROSITA + ZTF Search
通过SRG/eROSITA与ZTF联合搜索发现食双星AM CVn系统SRGeJ0453,确定其55分钟轨道周期及双星参数,为理解AM CVn形成通道提供新线索。
2023-06-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
Lense-Thirring frame dragging induced by a fast-rotating white dwarf in a binary pulsar system
短周期偏心双星轨道上的射电双星可以用来研究引力动力学和双星演化。包含PSR J1141 $-$ 6545的双星系统包括一个大质量的白矮星(WD)伴星,它在引力束缚的年轻射电脉冲星之前形成。我们观察到这个脉冲星的轨道倾角的时间演变,我们推断是由牛顿四极矩和Lense-Thirring进动的快速旋转的WD导致的轨道的组合所造成的。Lense-Thirring进动是相对论性坐标系拖曳的一种效应,是广义相对论的一个预言。这一探测结果与WD从脉冲星祖先吸积物质的进化情景相一致,WD的旋转周期为$< 200$秒。
2020-01-30 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Constraining the Bulk Properties of Dense Matter by Measuring Millisecond Pulsar Masses - A White Paper for the Astronomy and Astrophysics Decadal Survey, CFP Panel
在发现彗星40多年后,它们核心的物质组成仍然是一个谜。本白皮书总结了最近对毫秒脉冲星质量的高精度测量如何对超密度物质的性质引入了新的实验约束,以及如何继续对有趣的新物体进行计时,再加上射电望远镜调查发现更多的脉冲星,可能会引入更严格的约束。
2009-02-17 astro-ph.HE
Spin evolution modeling for a newly-formed white dwarf resulting from binary white dwarf merger
本研究通过磁流体动力学风模型,模拟双白矮星并合产物(类巨星天体)的自转演化,估算质量损失率与自转减慢时标,并应用于三个磁白矮星源,揭示其周期与初始光度及冷却时标的关系。
2025-04-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
Formation of millisecond pulsars with long orbital periods by accretion-induced collapse of white-dwarfs
大质量白矮星的吸积诱导坍缩是形成中子星的重要途径。从红巨星(RG)吸积富氢物质的氧氖(ONe)WD可能会经历AIC过程,最终产生毫秒中微子(MSP),称为RG施主通道。以前的研究表明,该通道只能解释轨道周期为$>500\,\rm d$的MSP。值得注意的是,最近的观测发现了更多的宽轨道MSP($60-500\,\rm d$),但它们的起源仍然非常不确定。在目前的工作中,通过采用绝热幂律假设的传质过程中,我们进行了大量的完整的二元演化计算的形成MSP通过RG施主通道在一个系统的方式。发现该通道对观测到的轨道周期在$50-1200\,{\rm d}$范围内的MSP有贡献,在WD伴星质量-轨道周期图中,几乎所有宽轨道的MSP都可以被该通道覆盖.目前的工作表明,AIC过程提供了一种可行的方法来形成具有宽轨道的MSP。
2022-01-13 astro-ph.HE astro-ph.SR
PSR J1738+0333: The First Millisecond Pulsar + Pulsating White Dwarf Binary
我们报告发现了第一颗毫秒脉冲星,它有一颗脉动的白矮星伴星。继最近在极低质量(ELM,<0.3 Msol)白矮星(WD)中发现脉动之后,我们利用高速双子座测光将ELM WD伴星定位到两颗毫秒双星。我们发现显着的光学变化PSR J1738+0333之间的周期约1790-3060 s,一致的时间尺度与理论和经验观测的脉动在0.17 Msol氦芯ELM WD。此外,我们对PSR J1909-3744中缺乏变异性进行了严格限制,表明该ELM WD的波动幅度不小于0.1%。得益于无线电定时测量的精确距离和半径估计,PSR J1738+0333成为低质量脉动WD的基准。未来,更广泛的时间序列测光的这个系统提供了一个前所未有的机会,以约束的物理参数(包括冷却年龄)和内部结构的ELM WD,反过来,质量和自旋下来的年龄,它的脉冲星同伴。
2014-10-26 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
On the Formation of Eccentric Millisecond Pulsars by Accretion-induced Collapse of Massive White Dwarfs
本研究通过双星族群合成与圆化计算,发现吸积诱导坍缩过程中圆化不足的大质量白矮星双星可演化为偏心毫秒脉冲星,其狭窄的初始参数自然解释了观测到的轨道周期狭窄范围。
2023-10-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
Timing of a Young Mildly Recycled Pulsar with a Massive White Dwarf Companion
我们报告的时间观测最近发现的脉冲双星PSR J1952+2630使用阿雷西博天文台。这颗20.7毫秒的脉冲星在一个9.4小时的轨道上,有一颗大质量的白矮星伴星,M_WD > 0.93 M_太阳。我们提出,第一次,相位相干定时解决方案,精确的自旋,天体测量,开普勒轨道参数。这表明PSR J1952+2630的特征年龄为7700万年,比任何其他回收的脉冲星-质量WD系统年轻一个数量级。我们得出一个上限的真实年龄的系统50万年。我们研究PSR J1952+2630的形成,使用从一个裸露的氦星到中子星的质量转移过程的详细建模后,一个共同的信封阶段(案例BB罗氏瓣溢出)。从我们的祖先系统的建模,我们约束的吸积效率的中子星,这表明一个值之间的100和300%的爱丁顿吸积极限。我们提出了一个可能的氧-氖-镁WD同伴的化学结构的数值模型。此外,我们还计算了PSR J 1952 +2630的过去和未来自旋演化,直到系统在3.4 Gyr左右由于引力波发射而合并。虽然我们在时间分析中没有检测到相对论效应,但我们表明,在未来10年的持续观测中,一些这样的效应将变得可测量;因此PSR J1952+2630有可能作为引力理论的测试平台。
2013-10-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
Search for Axions in Magnetic White Dwarf Polarization at Lick and Keck Observatories
该研究利用利克和凯克天文台的分光偏振数据,通过分析磁白矮星星光的斯托克斯参数搜索轻类轴子粒子,虽未发现相关证据,但对轴子-光子耦合设置了世界领先的限制。
2025-04-16 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Microarcsecond VLBI pulsar astrometry with PSRPI I. Two binary millisecond pulsars with white dwarf companions
与模型无关的毫秒双星(MSP)距离约束对射电双星的定时观测和伴星的多波长观测都有重要价值。甚长基线干涉测量(VLBI)天体测量可以通过检测年几何视差来提供这些与模型无关的非常高精度的距离。利用甚长基线天线阵,我们在两年的时间里观测了两颗毫秒双星PSR J1022+1001和J2145-0750,测得它们的距离分别为700 ± 14 - 10秒差距和613 ± 16 - 14秒差距。我们使用良好的校准的距离结合修订的光学光度分析,严格限制其质量(M ~ 0.85 Msun)的白矮星同伴的性质。最后,我们表明,他们的视差和自行PSR J1022+1001和PSR J2145-0750脉冲星定时阵列项目获得的几个测量是不正确的,从更精确的VLBI值相差高达5西格玛。我们调查的差异可能的原因,并发现,不完善的太阳风的建模是一个可能的候选人的时间模型的错误,因为这两个恒星的低黄道纬度。
2016-06-20 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
Discovery of a millisecond pulsar with a CO white dwarf companion
Shanghai Dianji University(上海电机学院);Qilu Normal University(齐鲁师范学院);National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);Swinburne University of Technology(斯威本科技大学);Universität Bielefeld(比勒费尔德大学);Qilu University of Technology(齐鲁工业大学);Tsinghua University(清华大学)
研究发现并表征了PSR J1810-0623,一颗具有4.55毫秒自转周期的完全再循环毫秒脉冲星,其伴星质量约为0.64太阳质量,暗示其形成于中等质量X射线双星系统。
2026-03-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
Thermal X-ray emission from massive, fast rotating, highly magnetized white dwarfs
有确凿的观测证据表明存在大质量、$M\sim 1~M_\odot$、高度磁化的白矮星(WD),其表面磁场高达$B\sim 10^9$ G。我们表明,如果除了这些功能,恒星是快速旋转,它可以成为一个旋转动力脉冲星一样的WD和发射可检测的高能辐射。我们推导了WD脉冲星死亡线的结构参数(质量、半径、转动惯量)、磁场、自转周期和自旋下降率。我们表明,死亡线以上的WD发射黑体辐射的软X射线波段通过回流对创建粒子轰击加热磁极帽和讨论作为一个例子的X射线发射的软γ重复和异常X射线光谱仪内的WD模型。
2016-11-23 astro-ph.HE astro-ph.SR
Broadband X-ray observations of the periodic optical source ZTF J185139.81+171430.3 and its identification as a massive intermediate polar
Columbia University(哥伦比亚大学);University of Cape Town(开普敦大学);University of the Free State(自由州大学);Armagh Observatory and Planetarium(阿马赫天文台和天文馆);University of Sheffield(谢菲尔德大学)
ZTF J1851被识别为一个自转12.264分钟的大质量中间极体,通过宽频X射线观测揭示其高能特征和白矮星质量范围。
2025-11-21 astro-ph.HE
The Binary Companion of Young, Relativistic Pulsar J1906+0746
PSR J1906+0746是相对论双星中的一颗年轻脉冲星,是已知轨道周期第二短的脉冲星,只有3.98小时。我们在这里提出了一个基于五年观测的时间研究,用世界上最大的5个射电望远镜进行,旨在确定伴星的性质。通过对三个后开普勒轨道参数的测量,得到脉冲星质量为1.291(11)Msol,伴星质量为1.322(11)Msol。这些质量与观测到的双中子星非常吻合,但也与年轻中子星周围的其他白矮星(如J1906+0746)相容。既没有发现射电脉动,也没有发现可能进一步确定伴星性质的色散诱导外流。我们推导出了一个高吸收距离,这表明光学确认的白矮星的同伴是非常具有挑战性的。由于大地岁差,脉冲星正在快速衰落,限制了未来的计时改进。我们的结论是,年轻的脉冲星J1906+0746可能是一个双中子星的一部分,或者是由一个老白矮星,在一个通过两个阶段的质量转移形成的异国情调的系统。
2014-11-06 astro-ph.HE astro-ph.SR
Connecting the Young Pulsars in Milky Way Globular Clusters with White Dwarf Mergers and the M81 Fast Radio Burst
本文提出银河系球状星团中的年轻脉冲星源于经历核坍缩星团中的白矮星并合,其自转减慢过程重现了观测特征,并推测其可能是M81快速射电暴的能源中子星后代。
2023-06-23 astro-ph.HE