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氦星 + 白矮星双星系统的吸积致塌缩

太阳与恒星天体物理 2017-08-02 v1

摘要

当 O/Ne 白矮星 (WD) 增长至接近 Chandrasekhar 质量 (MChM_{\rm Ch}),达到触发核心电子俘获的中心密度时,会发生吸积致塌缩 (AIC)。使用恒星天体物理实验模块 (MESA\texttt{MESA}),我们展示了 He 星 + O/Ne WD 双星系统的首个真实双星模拟,重点关注轨道周期为 3 小时的 1.5M1.5 M_\odot He 星与 1.11.3M1.1-1.3 M_\odot O/Ne WD 的组合。氦星在核心氦燃烧完成后充满其 Roche 瓣,并在其热时标上将氦捐赠给 WD,吸积率 M˙3×106M\dot{M}\approx3\times10^{-6} M_\odot/yr,该速率足够高以至于吸积的氦在 WD 上稳定燃烧。氦燃烧积累的碳/氧灰烬经历不稳定的壳层闪燃,引发向内移动的碳燃烧火焰。只有当该火焰在原 O/Ne 核心表面耗尽碳时才会熄灭。随后积累的新鲜碳/氧层也会经历热不稳定性,但不会触发质量损失,使得 MWDMChM_{\rm WD}\rightarrow M_{\rm Ch},从而触发 AIC 的开始。我们还讨论了吸积 C/O WD 经历壳层碳点火转变为 O/Ne WD,随后在持续质量转移下导致 AIC 的情景。利用双星种群合成研究 AIC 事件率时应包含所有这些通道,尤其是后者这一此前被忽视但可能主导事件率的通道。

关键词

引用

@article{arxiv.1706.03843,
  title  = {Accretion-Induced Collapse From Helium Star + White Dwarf Binaries},
  author = {Jared Brooks and Josiah Schwab and Lars Bildsten and Eliot Quataert and Bill Paxton},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1706.03843},
  year   = {2017}
}

备注

9 pages, 8 figures