Evolution of LMXBs under Different Magnetic Braking Prescriptions
磁制动（MB）可能在低质量X射线双星（LMXB）的演化中起着至关重要的作用。然而，它仍然是不确定的物理MB，并有各种拟议的方案MB在文献中。为了检查和区分MB的效率，我们研究了LMXB的演变与五个建议MB法律。结合详细的双星演化计算和双星总体合成，我们获得了LMXBs及其后代双星毫秒脉冲星的预期性质。然后，我们讨论了每MB法律的强度和弱点，通过比较计算结果与观测。我们的结论是，$τ$的推动MB法律似乎最符合观测特性。
2021-01-29 astro-ph.HE
Glitch analysis and braking index determination of the unique source PSR J0537-6910
PSR J 0537 $-$ 6910是最活跃的毛刺脉冲星，毛刺率为$\sim0.3$/年$^{-1}$。我们重新分析了文献中发表的PSR J 0537 $-$ 6910的45个故障，并在涡流蠕变模型内进行了故障后时序拟合。转动惯量分数的超流区域参与毛刺获得每个事件和模型预测的故障间的时间面临着所观察到的时间尺度。突出了与经过充分研究的螃蟹和船帆座的毛刺行为的相似性和差异。根据超流再耦合时间尺度，我们估计PSR J 0537 $-$ 6910的内地壳温度为$T=0.9\times10^{8}$ K。研究发现PSR J 0537 $-$ 6910的毛刺会留下类似于蟹状星云脉冲星的持续变化。这些持续的偏移是PSR J 0537 $-$ 6910的降转率长期增加及其制动中明显的负面趋势的原因。PSR J 0537 $-$ 6910的毛刺幅度和持续变化与这是一颗正在发展新涡旋陷阱的年轻脉冲星的假设一致。我们确定了一个制动指数$n=2.7(4)$后，小故障引起的贡献旋转演变已被删除。
2021-06-07 astro-ph.HE astro-ph.SR
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
The impact of different magnetic braking prescriptions on the evolution of LMXBs
本研究探讨了三种新型磁制动处方对低质量X射线双星演化的影响，发现所有处方均能形成轨道周期跨度大的双星系统，且最强MB处方使UCXB状态可从更宽初始轨道周期区间达成。
2024-04-24 astro-ph.HE astro-ph.SR
Post-outburst Observations of the Magnetically Active Pulsar J1846-0258: a new braking index, increased timing noise, and radiative recovery
约800年前的脉冲星J1846-0258是介于旋转动力脉冲星和磁星之间的一个独特的过渡天体：尽管它在大部分时间里表现得像一颗旋转动力脉冲星，但在2006年，它表现出明显的磁星样爆发，伴随着一个大的故障。在这里，我们提出了X射线定时观测与罗西X射线定时探测器超过2.2年的时间后，X射线爆发和故障已经恢复。我们观察到脉冲星的制动指数，以前测量为n=2.65+/-0.01，现在是n=2.16+/-0.13，减少了18+/-5%。我们还注意到，相对于爆发前的水平，定时噪声持续增加。尽管时间发生了变化，2009年钱德拉X射线天文台的观测显示，脉冲星及其风星云的X射线通量和光谱与2000年观测到的静止水平一致。
2011-02-21 astro-ph.HE
A numerical investigation of wind accretion in persistent Supergiant X-ray Binaries I - Structure of the flow at the orbital scale
经典的超巨星X射线双星拥有一颗围绕超巨星OB星运行的中子星，并显示出持续的X射线光度为10 $^{35}$至10 $^{37}$ erg/s。来自大质量伴星的恒星风被认为是致密天体吸积物质的主要来源。与这第一篇论文，我们引入了一个弹道模型来表征风的结构在轨道尺度上，因为它加速，从恒星表面附近的吸积器。由于我们保留的参数化和我们设计的数值管道，我们可以研究超音速流和随后的可观测量作为一组减少的特征数和尺度的函数。我们表明，永久流的形状是完全由质量比，填充因子，爱丁顿因子和$α$力乘数驱动的恒星风加速。在轨道周期等尺度已知的情况下，我们可以通过回溯观测值来计算质量吸积率、吸积机制、入流切变和恒星参数。我们将我们的模型与三个持久的超巨星X射线双星（船帆座X-1，IGR J18027-2016，XTE J1855-026）进行比较，并讨论在每种情况下，在吸积器周围风形成吸积盘的可能性，在下面的论文中进一步研究。
2016-09-06 astro-ph.HE
Evolving LMXBs: CARB Magnetic Braking
针对标准磁制动无法解释观测到的低质量X射线双星质量转移率的问题，本文提出CARB磁制动方案，结合对流与旋转效应，成功重现了所有已知银河系持续NS LMXBs的观测特征。
2023-10-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
Galactic Electron-Positron Annihilation Emission from X-Ray Binaries with Transient and Persistent Jets
Washington University in St. Louis（华盛顿大学圣路易斯分校）
本研究指出X射线双星无法单独贡献银河正负电子对湮灭通量，通过格林函数求解粒子输运方程得到相关辐射的形态与热点，为观测研究X射线双星对银河正电子的贡献提供了依据。
2026-08-25 astro-ph.HE
A Deep Pulse Search in Eleven Low Mass X-Ray Binaries
本文对11颗低质量X射线双星进行了系统的相干X射线脉动研究。我们选择了相对广泛的LMXB，包括持久性和瞬态源和跨越0.3至17小时的轨道周期。我们使用约3.6兆的罗西X射线定时探测器（RXTE）和XMM牛顿收集的数据，并应用半相干搜索策略，寻找弱和持久的脉冲在一个很宽的自旋频率范围。我们没有发现这些系统中存在X射线脉动的证据，因此对10个爆发/持续LMXB的脉动正弦半振幅设定上限为0.14%至0.78%，对静止系统设定上限为2.9%。这些结果表明，弱脉动可能不会形成（大多数）非脉动LMXB。
2017-09-29 astro-ph.HE
Formation of ultra-compact X-ray binaries through circum-binary disk-driven mass transfer
超致密X射线双星（UCXB）的形成还没有得到很好的理解。以前的工作表明，超短轨道周期（$<1$小时）可以达到通过质量转移驱动的磁制动在正常的低/中质量X射线双星（L/IMXB）只有一个非常小的范围内的初始二元参数，这使得它很难占相当大的人口UCXB。本文报道了L/IMXBs中带环双星圆盘的传质过程的计算结果。我们表明，当轨道角动量损失由于一个circum-binary磁盘包括在内，超短轨道周期可以达到一个相对较宽的范围内的初始二进制参数。我们的二元模型的结果表明，UCXB的另一种形成渠道。
2009-03-26 astro-ph.HE
Vertical Structure of the Outer Accretion Disk in Persistent Low-Mass X-Ray Binaries
通过对低质量X射线双星外吸积盘垂直结构和X射线辐射传输的自洽计算，研究了X射线辐照对外吸积盘垂直结构的影响。能量为$E\gtrsim10$ \，keV的散射X射线光子场穿透到吸积盘的深处，在距离中子星$R\gtrsim10^{10}$ \，cm处对吸积盘的垂直结构产生重大影响。在距离$R\sim10^{11}$ \，cm处，其中盘中的总表面密度达到$Σ_0\sim20$ \，g\，cm $^{-2}$，X射线加热影响光学厚盘的所有层。在吸积盘上方存在温度为$T_{atm}\sim(2\div3)\times10^6$ \，K的扩展大气层时，X射线加热效应显著增强。本文用Sobolev方法近似求解了传输方程，导出了散射X射线光子加热圆盘的简单解析公式。该近似在X射线光子能量$E<20$ \，keV范围内具有$\gtrsim10$\，%精度。
2011-08-21 astro-ph.HE
Why most neutron star low-mass X-ray binaries accrete transiently: an evolutionary study of transient and persistent phases
Indian Institute of Science Education and Research Bhopal（印度科学教育研究所博帕尔分校）；Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）；Center for Theoretical Physics（理论物理中心）
该研究通过计算中子星低质量X射线双星的长期演化，解释了为何瞬变源多于持续源，并揭示了轨道周期与相态的关系，为改进吸积盘不稳定性模型提供了新途径。
2026-10-09 astro-ph.HE
Revisiting a fundamental test of the disc instability model for X-ray binaries
我们重新审视了核心的磁盘不稳定性模型（DIM）适用于X射线二进制的预测。该模型预测存在一个临界传质速率，这取决于光盘的大小，分离瞬态和持久性系统。因此，我们选择了一个样本的52个持久性和瞬态中子星和黑洞X射线二进制和验证，如果观察到的持久性（瞬态）系统不在于适当的稳定（不稳定）区域的参数空间模型预测。我们发现，尽管这类研究固有的重大不确定性，数据与理论预期非常吻合。然后，我们讨论一些不明确符合这一主要结论的个别情况。最后，我们引入的瞬态参数作为衡量的源的活动，并显示出一个明确的趋势，平均突出复发时间减少与DIM预测的瞬态。因此，我们的结论是，尽管在再现复杂的细节的光变曲线的困难，DIM成功地解释了全球的X射线二进制的行为，平均在一个足够长的时间。
2012-07-02 astro-ph.HE
Formation of Binary Millisecond Pulsars with Helium White Dwarfs in a New Magnetic Braking Prescription
本文研究新提出的对流与旋转增强磁制动机制如何解决低质量X射线双星形成短周期氦白矮星双毫秒脉冲星的微调问题，并给出可用于星族合成统计的初始参数空间。
2025-11-08 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Evolution of Cataclysmic Variables Under Various Magnetic Braking Prescriptions
Xiamen University（厦门大学）；Nanjing University（南京大学）；Dezhou University（德州学院）；Yunnan Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院云南天文台）
本文研究四种磁制动模型在激变变星中的表现，发现CARB和τ-boosted模型过强无法解释周期间隙，SBD模型虽改善部分观测特征但加剧其他差异，并讨论了对AM CVn形成演化的影响。
2026-05-26 astro-ph.HE
The First Day in the Life of a Magnetar: Evolution of the Inclination Angle, Magnetic Dipole Moment and Braking Index of Millisecond Magnetars During Gamma-Ray Burst Afterglows
某些伽马射线暴（GRB）的余辉发射表现出一个浅衰减（平台）阶段，意味着能量的连续注入。这种能量的来源通常归因于新生毫秒磁星的自旋下降能力。磁偶极辐射力矩被认为是导致中子星自旋下降的机制。该转矩具有用于旋转和磁轴之间的角度的对准的分量，即，倾斜角，这已被忽略在建模伽玛暴余辉光变曲线。在这里，我们展示了与伽玛暴相关的新生磁星的倾角和磁偶极矩的演化。我们约束的初始倾角，磁偶极矩和旋转周期的七个磁星的建模长伽玛暴余辉光变曲线。我们发现，磁星在诞生的第一天，倾角迅速减小。磁轴和旋转轴的快速对齐可能会解决成熟磁星缺乏持续无线电发射的问题。我们还发现，在三种情况下，磁星的磁偶极矩呈指数下降到一个值的几倍小于初始值。新生磁星的制动指数，作为对齐和磁偶极矩下降的结果，在余辉阶段是可变的，并且总是大于3。
2019-10-01 astro-ph.HE
Formation of Sco X-1 induced by anomalous magnetic braking of Ap/Bp stars
Sco X-1是天空中最明亮的持久X射线。一般认为Sco X-1是一个低质量X射线双星，其中包含一颗从低质量施主星吸积而来的中子星，质量转移是由磁制动驱动的。然而，由标准磁制动模型预测的质量传递速率比由X射线光度推断的质量传递速率低至少一个数量级。在这项工作中，我们研究这个源是否可以从一个中等质量的X射线双星演化，包括Ap/Bp星与一个稍强的磁场300 - 1000 G。吸积体产生的X射线流引起的辐射驱动风与磁场的耦合可以产生较强的磁制动，从而产生较高的质量传递速率。根据观测到的轨道周期、质量转移率、质量比和施主星光谱类型，Sco X-1的前身应该是一个中等质量的X射线双星，包括一颗1.6 $-$ 1.8 $\rm M_{\odot}$ Ap/Bp施主星，轨道为1.3 $-$ 1.5天。因此，我们认为Ap/Bp星的异常磁制动为部分亮X射线源提供了另一种演化通道。
2017-08-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
Population of persistent high mass X-ray binaries in the Milky Way
我们目前的研究结果，持久的高质量X射线双星（HMXB）在银河系中，从深积分银河系平面调查。这次调查为我们提供了一个新的洞察人口的高质量X射线双星，因为几乎一半的整个样本组成的来源发现的积分。首次证明了大多数持久的HMXB都有超巨星伴星，它们的光度函数在~ 2x 10 ^{36} erg/s附近变陡。我们发现，HMXB的空间密度分布与银河系中的恒星形成率分布相关。HMXB的垂直分布有一个高度h~85 pc的标度，比银河系中年轻恒星的分布略大。我们提出了一个简单的玩具模型，它充分地描述了一般性质的HMXB中，中子星吸积的物质从风的它的同伴（风喂养NS-HMXB人口）。使用精心设计的模型，我们认为，所谓的超巨星快速X射线瞬变，最近公认的子样本的HMXB的耀斑活动，可能与磁逮捕他们的吸积。
2013-02-04 astro-ph.GA astro-ph.HE
Orbital period decay of compact black hole x-ray binaries: the influence of circumbinary disks?
最近，紧凑型黑洞X射线双星XTE J 1118+480和A0620-00被报道正在经历快速的轨道周期衰减，这比引力波辐射的预期高两个数量级。Ap/Bp星的磁制动被认为是伴星$B_{\rm s}\ga 10^{4}$ G.然而，我们的计算表明，异常磁制动不能显着地有助于在这两个源中观察到的大的轨道周期衰减率，即使$B_{\rm s}\ga 10^{4}$ G。观测提供的证据表明，围绕两个紧凑的黑洞X射线双星的环双星盘可能存在。分析表明，在合理的参数下，环双星盘与双星之间的潮汐力矩可以有效地提取双星的轨道角动量，并产生较大的轨道周期变化率。在环双星盘模型的基础上，利用恒星演化程序模拟了XTE J 1118+480的演化.我们的计算与观测数据（两个分量的质量，施主星半径，轨道周期和轨道周期导数）近似一致。质量传递速率和环双星盘质量明显远大于观测值。因此，环双星盘不可能是某些致密黑洞X射线双星轨道快速衰变的主要原因。
2015-11-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
On the rapid orbital expansion in the compact low-mass X-ray binary 2A 1822$-$371
中子星低质量X射线双星2A 1822 $-$ 371的轨道周期为5.57小时，这种短周期双星的质量转移被认为是由轨道收缩的磁制动驱动的。然而，2A 1822 $-$ 371显示出非常快速的轨道膨胀，这意味着在该系统中快速发生质量转移。观测估计中子星的吸积速率高于爱丁顿极限，这也很难用标准的磁制动机制来解释。在这项工作中，我们构建了一个模型来解释2A 1822 $-$ 371的特殊性质。我们假设施主星具有一个相对较强的磁场，该磁场与来自中子星的X射线辐射激发的星风耦合。这将产生有效的角动量损失，导致高质量转移率，从而导致轨道膨胀。我们提供了2A 1822 $-$ 371的可能进化轨迹，并研究输入参数如何影响结果。辐射驱动的质量损失的观测意义也简要讨论了低质量X射线双星和毫秒双星的演化。
2019-11-16 astro-ph.HE
Spin evolution of neutron stars in transient low-mass X-ray binaries
本研究通过详细计算瞬变低质量X射线双星中中子星的形成过程，发现再生中子星的自转周期受吸积模式显著影响，瞬变吸积能解释宽双星中毫秒脉冲星自转周期偏长的现象。
2024-08-29 astro-ph.HE
The X-ray flaring emission from High Mass X-ray Binaries: the effects of wind inhomogeneities
我们已经开发了一个星团恒星风模型OB超巨星，以比较这个模型的预测与两类持久和瞬态高质量X射线双星（HMXB）的X射线行为。
2010-03-30 astro-ph.HE
The nature of very faint X-ray binaries; hints from light curves
非常微弱的X射线双星（VFXBs）被定义为峰值亮度Lx为10^34-10^36 erg/s，已经发现了大量的VFXBs，但仍然知之甚少。我们使用King和Ritter（1998）的指数和线性衰减形式主义分析了两个瞬态VFXB的三个已发表的爆发光变曲线。衰变时间尺度和边缘光度表明轨道周期为1小时。我们审查各种估计的VFXB属性，并比较这些与建议的解释的性质VFXBs。我们建议：1）表现出线性衰变的VFXB爆发可以解释为“正常”X射线瞬变盘的部分排空，许多VFXB爆发可能属于这一类：2）表现出指数衰变的VFXB爆发最好用涉及来自低质量白矮星或褐矮星的质量转移的古老的短周期系统来解释; 3）持久性（或准持久性）VFXB，其Lx值保持在10^34-10^35 erg/s长达数年，可以用螺旋桨效应中的磁层阻塞吸积流来解释，允许一小部分流吸积到中子星表面。因此，我们预测（准）持久性VFXB也可能是过渡性毫秒射电暴，当它们的Lx下降到10^32 erg/s以下时，它们作为毫秒射电暴开启。
2014-12-12 astro-ph.HE
Fast orbital decays of black hole X-ray binaries: XTE J1118+480 and A0620--00
我们对黑洞X射线双星\mbox{XTE J1118+480}进行了新的10. 4 m-GTC/OSIRIS光谱观测，证实了轨道周期在$\dot P=-1.90\pm0.57$ ms yr $^{-1}$处的衰减。这对应于每个轨道周期$-0.88\pm0.27$ $μ$ s的周期变化。我们还收集了黑洞X射线双星A 0620 - 00的观测资料，导出了轨道周期的导数为$\dot P=-0.60\pm0.08$ ms yr $^{-1}$（$-0.53\pm0.07$ $μ$ s/cycle）。引力辐射引起的角动量损失不能解释这两个短周期黑洞双星的大的轨道衰变。在A0620- 00中测得的轨道周期衰减与包括磁制动在内的传统模型的预测非常勉强地一致，尽管需要系统的显著质量损失（$\dot M_{\rm BH} / \dot M_2 \le 20\%$）。然而，XTE J1118+480中恒星的快速旋入并不符合任何标准模型，可能是由极高磁场下的磁制动驱动的，并且/或者可能需要未知的过程或非标准的引力理论。这一结果可能表明了一个演化序列，其中轨道周期衰减开始加速轨道周期的减少。这种情况可能会对黑洞X射线双星的演化和寿命产生影响。
2013-11-21 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Formation of Millisecond Pulsars from Intermediate- and Low-Mass X-ray Binaries
本文系统地研究了由质量为$1.0-6.0 M_{\odot}$和质量为$1.0-1.8 M_{\odot}$的吸积中子星组成的中低质量X射线双星的演化。在我们的计算中，我们考虑到物理过程，如不稳定的磁盘吸积，无线电喷射，碰撞引起的脱离，和流出的$L_{2}$点。将计算结果与射电双星的观测结果进行了比较，得到了以下结果。(1)在初始轨道周期-施主质量平面上形成双星的允许参数空间随中子星质量的增加而增加。这可能有助于解释为什么一些轨道周期长于$\sim 60$天的MSP似乎比预期的质量更少的白矮星。或者，这些宽双星中的一些可能是通过行星/棕矮星共同包层演化驱动的质量转移形成的。(2)致密双星中的一些双星可能是从具有异常磁制动的中等质量X射线双星演化而来的。(3)低质量X射线双星中中子星的平衡自旋周期通常比观测到的双星自旋周期短一个数量级以上，这表明简单的平衡自旋模型不适用，或者有其他机制/过程使中子星向下自旋。
2012-07-12 astro-ph.HE
Stellar Spin Down in Post-Mass Transfer Binary Systems
本文利用 MESAbinary 模拟四种磁制动方案下的双星演化，发现后质量转移吸积星可检验临界自转后的磁制动过程，且 Garraffo et al. (2018b) 与观测最吻合。
2024-05-21 astro-ph.HE astro-ph.SR
Evolutionary paths of binaries with a neutron star. I. The case of SAX J1808.4-3658
本文模拟了低质量X射线双星SAXJ1808.4 -3658的演化状态，从周期为$\sim$ 6.6 hr开始，通过质量转移跟踪其可能的祖先系统的演化，包括通过磁制动和引力辐射的角动量损失。它还考虑了X射线辐射和脉冲星的自旋亮度对施主的照明效应。该系统经历质量传递阶段和分离阶段，在此期间，只有旋转动力脉冲星照射供体。我们表明，脉冲星照射是一个必要的成分，以达到SAXJ1808.4 -3658轨道周期时，施主质量减少到0.04 - 0.06 M $_\odot$。我们还表明，模型再现系统的重要属性，包括轨道周期导数，这是直接联系到通过传质周期的演变。此外，我们发现，辐射对施主的内部结构的影响是不可忽略的，导致伴星是不完全对流的质量观测系统的值，并显着改变其长期的演变，作为磁制动保持活跃沿整个演变。
2018-06-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
The X-ray spectral properties of very-faint persistent neutron star X-ray binaries
AX J1754.2-2754、1 RXS J171824.2-402934和1 RXH J173523.7-354013是三颗2- 10 keV吸积光度Lx仅为（1-10）× 1 E34 erg s-1的持久中子星低质量X射线双星。仅为爱丁顿极限的~0.005- 0.05%）。中子星以如此低的吸积率吸积的现象还不为人所知，它们为什么有如此低的吸积率的原因也不清楚。因此，我们已经获得了这三个源的XMM-牛顿数据，在这里，我们报告我们的高质量的X射线光谱，我们已经获得了他们的分析。我们发现AX J1754.2-2754的Lx值约为1 E35 erg s-1，而另外两个的X射线亮度约低一个数量级。然而，所有的来源有一个类似的，相对较软，光谱与光子指数为2.3-2.5，当光谱与吸收幂律模型拟合。该模型充分拟合AX J1754.2-2754的数据，但无法拟合1 RXS J171824.2-402934和1 RXH J173523.7-354013获得的数据。对于这些源，需要清楚的软热分量来拟合它们的光谱。这种软组分对0.5-10 keV源的通量贡献了40% - 50%。当包括这个额外的光谱分量时，幂律光子指数显著降低。可以排除AX J1754.2-2754存在对2-10 keV X射线通量具有类似贡献的类似分量，这表明该源的软谱主要是由于幂律分量本身并不硬的事实。我们注意到，我们不能排除较…
2013-06-19 astro-ph.HE
The role of structured OB supergiant winds in producing the X-ray flaring emission from High Mass X-ray Binaries
超巨星快速X射线瞬变星（Supergiant Fast X-ray Transients，SFXTs）是INTEGRAL卫星发现的一类新的高质量X射线双星，其耀斑持续时间从几分钟到几小时，峰值亮度为1 E36 - 1 E37 erg/s。在明亮的爆发之外，它们显示出频繁的长期耀斑活动，达到X射线光度水平1 E33 - 1 E34 erg/s，正如最近用雨燕卫星观察到的那样。由于一些具有超巨星施主的高质量X射线双星（HMXB）的耀斑性质与SFXTs相似，因此有人认为这两类双星的耀斑活动可能是由相同的机制产生的，可能是组成超巨星风的团块的吸积。我们发展了一个新的具有球对称和非球对称外流的OB超巨星星云风模型。我们研究了在持久性和瞬态HMXB两类中，云团风对中子星的吸积效应。
2010-04-12 astro-ph.HE
Reversing the verdict: Cataclysmic variables could be the dominant progenitors of AM CVn binaries after all
本研究针对AM CVn双星无法由激变变星演化而来的传统观点，通过MESA代码结合CARB强磁制动模型开展双星演化模拟，证明该路径可自然形成低表面氢丰度的AM CVn双星，且能解释相关观测样本，推翻了此前的两点质疑。
2023-08-21 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Discovery of Quasi Periodic Oscillations in the persistent X-ray emission of Accreting Binary X-ray Pulsar LMC X-4
利用XMM-Newton观测发现了高质量X射线双星（HMXB）脉冲星LMC X-4在非闪耀（持续）状态下的准周期振荡（QPO）。除了74 mHz的相干脉动外，持续发射光变曲线在20-30 mHz的频率范围内显示出QPO特征。准周期耀斑以前在罗西X射线定时探测器（RXTE）的观测中从LMC X-4观测到过。然而，这是第一次在LMC X-4的持续发射观测中观察到QPO。X射线双星中的QPO一般被认为与内吸积盘中不均匀物质分布的旋转有关。在大质量X射线双星（HMXB）如LMC X-4中，致密天体是一颗具有高磁场的中子星，内部吸积盘的半径由质量吸积率和中子星的磁矩决定。在这样的系统中，QPO特征，以及脉冲周期和X射线光度测量有助于我们约束中子星的磁场强度。我们使用磁层吸积的考虑有一个近似值的磁场强度的中子星在LMC X-4。
2022-03-15 astro-ph.HE
New Insights into X-ray Binaries
X射线双星是研究坍缩天体的极好实验室。一方面，瞬态X射线双星包含恒星质量黑洞的最佳例子，而持久的X射线双星大多数港口吸积中子星。持久X射线双星中恒星质量的测定通常受到X射线加热吸积盘的巨大光度的阻碍。然而，从被照射的伴星中发现的高激发发射谱线为研究致密天体开辟了新的途径。本文提出了新的技术，利用这些辐射线，并总结了动力学质量的两个人口的坍缩恒星：中子星和黑洞。
2009-04-07 astro-ph.GA astro-ph.HE
Tidal torque induced by orbital decay in compact object binaries
正如我们在月地系统中观察到的那样，双星系统中的潮汐相互作用可以导致角动量交换。粘度的存在通常被认为是这种转移发生的条件。在本文中，我们将展示如何轨道的演变可以导致持续的扭矩之间的二元组件，即使是无粘体。这种情况最好发生在紧密双星合并的最后阶段，此时轨道连续地被引力波收缩，并在比粘性时间尺度更短的时间尺度上下降。通过这个力矩转移到次级的总轨道能量约为其结合能的0.01。我们进一步表明，这种持续的扭矩引起的差分旋转四极摄动。专门针对次级中子星的情况，我们发现这种非平衡态在合并之前的自由能为10^47-10^48尔格。这种能量可能储存在内部流体运动中，具有相当大的差异旋转。通过利用这个自由能量库，先前存在的弱磁场可以被放大到~10^15高斯的强度。这样一个动力驱动的潮汐力矩可以使一个老的中子星再循环成一个高度磁化的中子星，并在合并时可能产生观测结果。
2012-11-09 astro-ph.HE
On the Neutron Star-Black Hole Binaries Produced by Binary-driven-Hypernovae
在诱导引力坍缩（IGC）范式中，引入双星驱动超超新星（BdHNe）解释了与Ic型超新星（SNe）有关的高能（$E_{\rm iso}\gtrsim 10^{52}$ ~erg）长伽马射线暴（GRB）。它的前身是一个紧密的双星，由一个碳氧（CO）核心和一个中子星（NS）伴星组成，是新提出的“超剥离”双星的一个子类。当CO核心坍缩时，CO-NS短周期轨道导致NS从SN喷出物中吸积适当的物质，最终导致其坍缩为黑洞（BH）并产生GRB。这些紧密的双星演化通过SN爆炸非常不同的人口合成计算研究的紧凑型双星。首先，NS伴星的超临界吸积改变了双星的质量和动量。第二，因为爆炸的时间尺度与轨道周期相同，所以不能假设物质抛射是瞬时的。这极大地影响了双星系统在SN之后的命运。最后，当吸积的NS犁过SN喷出物时产生的弓形激波传递角动量，制动轨道。即使在爆炸中损失了很大一部分双星质量（远高于规范的50%极限），这些系统仍然保持束缚，即使是大的反冲也不太可能使系统脱离束缚。事实上，BdHNe产生了一个新的NS-BH双星家族，在目前的人口合成分析中没有考虑到，尽管它们可能很罕见，但近100%的结合率意味着它们可能在紧凑的合并率中发挥重要作用，这对引力波（GW）很重要，反过来，可以产生一类新的超短GRB。
2015-11-11 astro-ph.HE
Fast orbital shrinkage of black hole X-ray binaries driven by circumbinary disks
最近，黑洞X射线双星（BHXB）Nova Muscae 1991被报道正在经历一个非常快速的轨道衰变。迄今为止，有三个BHXB具有非常高的轨道周期导数，这不能用标准的恒星演化理论来解释。在这项工作中，我们调查的二进制和周围的circumbinary（CB）盘之间的共振相互作用是否可以产生所观察到的轨道周期导数。分析计算表明，观测到的XTE J1118+480和A0620-00的轨道周期导数可以来源于双星与质量为$10^{-9}~\rm M_{\odot}$的CB盘之间的潮汐力矩，这与这两个源中探测到的尘埃盘质量基本一致。然而，苍蝇座新星1991可能被一个质量为$10^{-7}~\rm M_{\odot}$的重CB盘所包围。基于CB盘模型和反常磁制动理论，我们利用MESA程序模拟了三个中等质量施主星BHXB的演化过程。我们的模拟结果与观测到的施主星质量、轨道周期和轨道周期导数基本一致。然而，计算的施主星的有效温度高于两个源的观测光谱类型所指示的。
2019-04-22 astro-ph.HE
Non-thermal emission from high-energy binaries through interferometric radio observations
高质量双星系统涉及极端环境，产生从无线电到伽马射线的非热辐射。在这些系统中，只有三种类型已知会发出持续的伽马射线：碰撞风双星、高质量X射线双星和伽马射线双星。本论文的重点是通过干涉观测的高质量双星系统的无线电发射，我们已经探讨了这些来源与低，高频率的射电观测，甚高分辨率VLBI的。我们研究了两个低频γ射线双星LS 5039和LS I +61 303。我们得到了它们的光变曲线和光谱，并确定了它们射电发射区的物理性质。我们还利用VLBI观测研究了γ射线双星HESS J0632 + 057。通过VLBI和光学观测发现了一个新的碰撞风双星HD 93129A。最后，我们已经进行了两个源，是候选人的伽玛射线双星的无线电观测。
2016-03-30 astro-ph.HE
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
Variable radio emission of neutron star X-ray binary Ser X-1 during its persistent soft state
针对中子星X射线双星Ser X-1持续软态中的异常射电辐射，研究通过10个随机射电历元发现2次探测、8次未探测且无显著偏振，并探讨其长期射电变化机制。
2024-06-10 astro-ph.HE
The formation of low-mass helium white dwarfs orbiting pulsars: Evolution of low-mass X-ray binaries below the bifurcation period
毫秒双星（MSP）通常被认为是年老的中子星（NS），它们通过吸积来自低质量X射线双星（LMXB）中伴星的物质而达到高转速。然而，这种回收方案的许多细节仍有待了解。在这里，我们研究了近距离LMXB中的双星演化，以研究轨道周期P_orb = 2-9 hr的紧双星中具有低质量氦白矮星伴星（He WD）的射电MSP的形成。特别地，我们研究了：i）是否可以利用轨道角动量损失的标准规定从理论模型中再现这种观测到的系统（即相对于磁制动的性质和强度），ii）我们对Roche瓣determination的计算是否能与观测到的轨道周期相匹配，iii）WD质量与轨道周期（M_WD，P_orb）之间的相关性是否对P_orb < 2天的系统有效。利用详细的恒星演化程序进行了数值计算，追踪了~ 400个具有不同施主星质量、NS质量、轨道周期和磁制动伽玛指数初值的LMXB系统的质量转移相。随后，我们遵循的轨道和内部演化的分离的低质量（原）他WD，包括阶段与残余壳氢燃烧。我们发现，一个严重的微调是必要的，以再现所观察到的MSP紧双星与He WD同伴的质量< 0.20 M_sun，这表明，一些需要修改或丢失的标准输入物理LMXB建模。我们证明了理论计算的（M_WD，P_orb）关系对于P_orb < 2天的系统也是一般有效的，尽管He WD质量在0.15-0.20 M_sun之间有很大的分散。的（原）他WD的热演化…
2014-10-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
State Transitions in Bright Galactic X-ray Binaries: Luminosities Span by Two Orders of Magnitude
利用RXTE上的ASM和Swift上的BAT的X射线监测观测，我们能够研究大约20个明亮的持久和瞬态黑洞和中子星双星的光谱态跃迁。我们证实了硬态到软态跃迁对应的X射线亮度与随后软态的X射线亮度之间存在相关性。这种相关性在两个数量级的光度范围内保持不变，没有通量饱和或截止的迹象。我们还发现，在爆发或耀斑的上升阶段，跃迁光度与X射线光度的增加率相关，这意味着跃迁光度变化的起源与瞬态源和持久源的非定常吸积有关。软到硬的过渡和前面的软态的峰值亮度的结束对应的亮度之间的相关性被发现是微不足道的。结果表明，当质量吸积率增大时，谱态跃迁的滞后效应主要是由非定常吸积驱动的.我们的研究结果还表明，银河系X射线双星可以达到更明亮的硬态爆发期间，更高的光度和类似的上升时间尺度的观察。根据这些关联，我们推测下个世纪在银河系双星中将观测到超过爱丁顿光度的明亮硬态。我们还认为，在附近星系中的一些超亮X射线源，在明亮的短耀斑期间停留在硬态，窝藏恒星质量的致密星。
2009-07-20 astro-ph.HE
Decade time-scale modulation of low mass X-ray binaries
罗西X射线定时探测器卫星上的全天监测器进行的定期观测已经产生了采样良好的光变曲线，其时间基线超过十年。我们发现，多达8个的16个最明亮的持久低质量X射线二进制显示显着的，可能的正弦曲线，周期为10年的变化。我们推测其可能的起源和流行的人口低质量X射线双星，我们发现存在的第三个对象在系统中，或长期的变化固有的捐助者的明星，作为有吸引力的起源，我们检测到的X射线通量调制。对于我们没有检测到信号的一些对象，存在大量的短期变化，这可能隐藏长时间尺度上的适度调制。因此，十年时标调制可能更为常见。
2009-09-02 astro-ph.HE
Blackbody excess in persistent Be pulsars
我们报告了利用XMM-Newton对四颗持久的、低光度（Lx ~ 10^34 erg/s）和长周期（P > 200 s）Be吸积星进行观测所获得的主要结果。我们发现，这里考虑的所有源的特征在于可以用高温（kT > 1 keV）和小面积（R < 0.5 km）的黑体分量描述的光谱过剩。我们证明：1）这一特征是几个低光度X射线双星的共同特性; 2）对于大多数源，黑体参数（半径和温度）在一个狭窄的值范围内; 3）它可以被解释为来自NS极帽的发射。
2013-01-22 astro-ph.HE
A large population of neutron star low-mass X-ray binaries with long outburst recurrence time ?
本文通过计算吸积盘演化发现，低质量转移速率下物质持续蒸发导致不同爆发周期的源积累物质相近，使得长复发时间系统难以被探测，暗示LMXBs实际种群更大，从而缓解了其作为毫秒脉冲星前身数量偏少的矛盾。
2024-06-04 astro-ph.HE
Discovery of Persistent Quasi-Periodic Oscillations in Accreting White Dwarfs: A New Link to X-ray Binaries
几乎所有的吸积黑洞和中子星X射线双星系统（XRB）都在某些特征时间尺度及其谐波上表现出显著的亮度变化。这些准周期振荡（QPO）被认为是与旋进的翘曲吸积盘，但产生旋进翘曲的物理机制仍然不确定。相对论性坐标系拖曳（Lense-Thirring旋进）是一个有希望的候选者，但是不对准的磁场也是一个替代方案，特别是对于中子星XRB。在这里，我们报告的发现5吸积白矮星系统（AWD），显示强光学QPO的特征频率和谐波结构，这表明他们是在XRB中看到的QPO对应。由于AWD是坚定的经典（非相对论）制度，Lense-Thirring进动不能解释这些QPO。相比之下，与白矮星相关的弱磁场可以驱动这些系统中的盘弯曲和进动，类似于中子星XRB的提议。我们的观察证实，磁驱动翘曲是一个可行的机制，产生QPO的盘吸积天体物理系统，当然在AWD，也可能在（中子星）XRB。此外，他们建立了一种新的方法来估计磁场强度，即使在相对弱的磁场系统，其他方法是不可用的。
2024-10-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
The hot-blackbody spectral excess in low-luminosity High-Mass X-Ray Binaries
我们报告了利用XMM-牛顿观测系统对四颗持久、低光度（Lx ~ 10^34 erg/s）和长周期（P > 200 s）Be吸积星进行观测所获得的主要结果。我们发现，这里考虑的所有源的特征在于可以用高温（kTbb > 1 keV）和小面积（Rbb < 0.5 km）的黑体分量描述的光谱过剩。我们证明：1）这一特征是几个低光度X射线双星的共同性质; 2）对于大多数源，黑体参数（半径和温度）都在一个狭窄的数值范围内; 3）它可以解释为来自NS极帽的发射。
2013-06-28 astro-ph.HE
Evidence for a luminosity-class dichotomy in the supergiant donors of persistent high-mass X-ray binaries and supergiant fast X-ray transients
INAF-IASF Milano, Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica（意大利国家天体物理研究所米兰空间天体物理学与宇宙物理学研究所）；INAF-OAS, Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio（意大利国家天体物理研究所太空天体物理学与空间科学观测站）
该研究通过构建可靠样本发现，呈现极端暂现X射线辐射的SFXTs仅含Ib/Iab光度级的O/B型超巨星，而经典HMXBs多含Ia型供体，证实恒星光度等级二分或可解释两类HMXBs的X射线行为差异。
2026-09-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
What can Simbol-X do for gamma-ray binaries?
伽马射线双星是在极高能（> 100 GeV）的天空中发现的一类新的银河系天体。今天已知的三个系统都有硬X射线光谱（光子指数约为1.5），扩展的无线电发射和高亮度的伽马射线。最近在X射线中对LSI +61 303的监测活动证实了这些系统的可变性，并揭示了随着通量增加的光谱硬化。在一般的单区轻子模型中，相对论性电子的冷却解释了在高能量下观察到的主要光谱和时间特征。持续的硬X射线发射预计将远远超过10千电子伏。我们解释了Simbol-X将如何约束与费米空间望远镜测量有关的现有模型。由于其在硬X射线中前所未有的灵敏度，Simbol-X还将在发现新的伽马射线双星方面发挥作用，为紧凑型双星的演化提供新的见解。
2009-02-18 astro-ph.HE
The chemical composition of the accretion disk and donor star in Ultra Compact X-ray Binaries: A comprehensive X-ray analysis
我们分析了所有已知的超紧凑X射线双星（UCXB）的X射线谱，目的是限制它们的吸积盘和施主星的化学成分。我们的调查集中在铁K $α$发射线的存在（或不存在），这是用来作为探针的磁盘的化学成分，根据先前建立的理论预测的反射X射线辐射离开表面的C/O丰富的或He丰富的吸积盘在UCXB。我们将光谱分析的结果与这些系统的I型X射线爆发的历史进行了对比，这也可以表明供体星的组成。我们发现，UCXB与突出和持久的铁K $α$发射也具有重复爆发活动。另一方面，在十多年的监测中，没有检测到铁线的UCXB似乎很少或没有检测到I型X射线爆发。基于蒙特卡罗模拟，证明了Fe K $α$线强度与吸积盘材料中C和O丰度之间的强相关性，并给出了H/He丰度与I型X射线爆发重现率之间的预期相关性，我们提出，具有持续铁发射的UCXB很可能具有富He施主，而那些不具有持续铁发射的UCXB具有富He施主，可能具有C/O或O/Ne/Mg富施主。我们的研究结果强烈主张发展更复杂的模拟X射线反射从氢贫吸积盘。
2020-11-05 astro-ph.HE
Binary and neutron star evolution in low-mass X-ray binaries on the evolutionary tracks of accreting millisecond X-ray pulsars
Sabancı University（萨班哲大学）；Istanbul University（伊斯坦布尔大学）；Ege University（埃琴大学）
研究低质量X射线双星中二进制和中子星演化过程，探讨吸积毫秒X射线脉冲星的形成机制及关键影响因素。
2026-04-17 astro-ph.HE
Detection of a low frequency quasi-periodic oscillation in the soft state of Cygnus X-1 with Insight-HXMT
我们报告了在持续存在的黑洞高质量X射线双星天鹅座X-1的软态期间，在Insight-HXMT观测中检测到~88 mHz的短寿命窄准周期振荡（QPO）。该QPO在Insight-HXMT的所有三种仪器中均被显著检测到，因此在1-250 keV的宽能量范围内。QPO的分数均方根在3 keV以上（~5%）没有显示出显着的变化，而在较低的能量（~2%）下降。我们表明，这种QPO是不同的类型A，B，和C QPO通常观察到的黑洞X射线双星。我们比较QPOs在类似的频率，以前已经在其他持久的高质量的X射线双星在软状态下检测到，我们推测，这样的QPOs可能涉及到一些本地的不均匀性很少形成的风吸积系统的吸积流。
2021-08-19 astro-ph.HE
Low-frequency spectra of neutron star + OB supergiant binaries: Does wind density drive persistent and flaring modes of accretion?
本研究通过毫米波和射电观测发现，中子星SFXTs与SgXBs的低频谱由OB超巨星恒星风自由-自由发射主导，且SFXTs更暗源于风密度较低，并揭示了恒星风的长期变化。
2025-10-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
Sample of optically unidentified X-ray binaries in the Galactic bulge. Constraints on the physical nature from infrared photometric surveys
我们使用UKIRT红外深空巡天（UKIDSS）、斯皮策银河遗产红外中面巡天（GLIMPSE）和宽视场红外巡天探测器（WISE）全天巡天的数据，对位于银河核球的7个持久性X射线源进行了近红外和中红外观测。我们能够成功识别或提供系统SAX J1747.0-2853、IGR J17464-2811、AX J1754.2-2754、IGR J17597-2201、IGR J18134-1636、IGR J18256-1035、Ser X-1的通量上限，并限制这些系统的性质。在IGR J17597-2201的情况下，我们提出的论点，源吸积物质从恒星风，而不是通过罗氏瓣溢出的次级。我们认为，在其X射线光度$10^{34-35}$ erg s $^{-1}$，我们正在探索鲜为人知的一类风馈低质量X射线双星（LMXB）。
2014-10-22 astro-ph.HE
Galactic Ultracompact X-ray Binaries: Empirical Luminosities
超紧凑X射线双星（UCXB）被认为有相对简单的双星演化后接触，导致其光度函数的明确预测。我们通过研究我们银河系中已知UCXB的长期行为来测试这些预测，主要使用来自MAXI全天巡天和银河隆起扫描的数据，以及RXTE的PCA仪器。强烈的亮度变化在持续的UCXBs中很常见（并且有充分的证据），这需要磁盘不稳定机制之外的解释。我们测量了银河系中已知的UCXB的光度函数，它扩展到比一些建议的UCXB理论光度函数更低的光度。在其他星系中，场和球状星团X射线光度函数之间的差异不能用球状星团中UCXB比例的增加来解释。相反，我们测量到的光度函数表明，在旧星群和球状星团中，UCXB只占X射线双星中的一小部分，它们的光度都在10^36尔格/秒的几倍以上。
2013-03-23 astro-ph.HE
Radio Nebulæ from Hyper-Accreting X-ray Binaries as Common Envelope Precursors and Persistent Counterparts of Fast Radio Bursts
从施主星到黑洞或中子星双星伴星的洛希叶溢出可以演化为不稳定的失控质量转移阶段，持续时间短至数百个轨道（巨型施主星为$\lesssim 10^{2}$ yr），并最终在一个共同的包络事件中达到高潮。在这个短暂的阶段（$\dot{M} \gtrsim 10^{5}\dot{M}_{\rm Edd})$）中实现的高度超爱丁顿吸积率伴随着盘风中的强烈质量损失，类似于但甚至比附近宇宙中的超亮X射线（ULX）源更极端。同样与观测到的ULX类似，这种膨胀的外流将膨胀成一个充满能量的等离子体“气泡”进入环双星介质。在这个气泡中嵌入的是一个相对论性电子星云，它在来自内部吸积流的更快的$v \gtrsim 0.1 c$风/喷流的终止激波处被加热。我们提出了一个随时间变化的，一个区域模型的同步辐射的无线电发射和其他可观察到的属性，这样的ULX的“超星云”。如果ULX喷流是重复的快速射电暴（FRB）的来源，正如最近提出的那样，这种超星云可能会产生持续的射电辐射，并为爆发提供大的和时变的旋转测量，与FRB 20121102和FRB 190520 B所看到的一致。ULX超星云可以在射电巡天（如VLASS）中独立于FRB星协而被发现，作为非核点源，其通量可以在短至数年的时间尺度上显著演化，可能预示着来自普通包络合并的能量瞬变。
2022-09-18 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph
