银河系双中子星系统中诞生速度的约束
高能天体物理现象
2010-09-16 v1
摘要
自1975年Hulse和Taylor发现首个双中子星系统以来，目前银河系中已确认有8个双中子星系统。对于每个系统，两颗中子星的质量、轨道半长轴和偏心率均已测量，其中一半系统已知自行运动。利用所有系统的轨道参数和运动学信息（若有）作为约束，我们研究了第二颗形成的中子星的直接前身星质量及其诞生时接收的超新星速度大小，主要目标是理解导致中子星形成的核心坍缩机制。与早期研究相比，我们采用了一种新方法来处理观测系统未知径向速度带来的不确定性。对于PSR B1534+12和PSR B1913+16，速度大小分别为150-270 km/s和190-450 km/s（95%置信度），第二颗形成的中子星的前身星质量分别为1.3-3.4 M☉和1.4-5.0 M☉（95%）。这表明在这两个系统中，第二颗中子星均由铁核坍缩超新星形成。另一方面，对于PSR J0737-3039，速度大小仅为5-120 km/s（95%），第二颗形成的中子星的前身星质量为1.3-1.9 M☉（95%）。由于相对较低的前身星质量和速度大小，PSR J0737-3039中第二颗中子星的形成可能与一颗大质量O-Ne-Mg白矮星的电子俘获超新星有关。对于其余5个银河系双中子星系统，速度大小从几十到几百km/s不等，第二颗形成的中子星的前身星质量可低至约1.5 M☉，或高达约8 M☉。因此，在这些系统中，尚不清楚哪种类型的超新星更可能形成第二颗中子星。
引用
@article{arxiv.1008.2397,
title = {Constraints on Natal Kicks in Galactic Double Neutron Star Systems},
author = {Tsing-Wai Wong and Bart Willems and Vassiliki Kalogera},
journal= {arXiv preprint arXiv:1008.2397},
year = {2010}
}
备注
13 pages, 16 figures, accepted for publication in ApJ