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超致密X射线双星作为LISA源的可探测性

高能天体物理现象 2021-01-25 v1 太阳与恒星天体物理

摘要

超致密X射线双星(UCXBs)是轨道周期极短(通常小于1小时)且供体星贫氢的低质量X射线双星,被认为是有潜力的LISA源。在本工作中,我们首先使用MESA代码来检验LISA将探测到的UCXBs前身星的参数空间。我们的模拟表明,初始为一颗中子星和一颗0.43.3 M0.4-3.3~M_{\odot}伴星、且初始轨道周期小于分叉周期的初始双星可以演化成UCXBs,其中一些将发出可被LISA探测到的引力波信号。然而,在10 kpc距离内将演化成UCXB-LISA源的双星的初始轨道周期位于一个非常窄的范围内,即这些LISA源的形成需要对初始参数进行极端的微调。根据特征应变和导出的最大可探测距离,在八个具有观测距离的UCXBs中,预计有四个将被LISA探测到。基于详细双星演化模型和快速双星演化代码给出的参数空间,估计银河系中作为LISA源出现的UCXBs的诞生率为(22.6)×106 yr1(2-2.6)\times10^{\rm -6}~\rm yr^{-1}。考虑球状星团中UCXBs的贡献,UCXB-LISA源的数量可达240320240 - 320。尽管形成条件苛刻,LISA对UCXBs的可探测性仍然是乐观且重要的,因为它们提供了进行全多信使研究的机会。

关键词

引用

@article{arxiv.2008.05143,
  title  = {Detectability of ultra-compact X-ray binaries as LISA sources},
  author = {Wen-Cong Chen and Dong-Dong Liu and Bo Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2008.05143},
  year   = {2021}
}

备注

10 pages, 7 figures, ApJ Letters in press