中文

由共振对流产生的偏心毫秒脉冲星

太阳与恒星天体物理 2021-11-03 v1 高能天体物理现象

摘要

具有白矮星伴星的偏心毫秒脉冲星(eMSPs)展现出的轨道偏心率比白矮星红巨星前身中的湍流对流所预言的高出数个量级。eMSP 的轨道周期集中在 P=2030P=20-30 d,惊人地接近红巨星对流涡翻转时间 teddyt_{\rm eddy}。我们提出,当翻转时间与潮汐锁定的红巨星自转周期(亦即潮汐力周期)匹配时,由某种方式变得相干的对流流体会共振驱动这一异常大的偏心率。旋转红巨星的数值模拟与恒星磁场研究表明,当对流罗斯比数 P/teddyP/t_{\rm eddy} 约为 unity 时,存在特别有序流动模式的若干证据。我们表明,共振对流将偏心率相对于表征常规 MSP 的随机游走值提升了 (tnuc/P)1/23×103(t_{\rm nuc}/P)^{1/2}\approx 3\times 10^3 倍,与观测吻合良好(tnuct_{\rm nuc} 为巨星的核燃烧时标)。我们还展示了由红巨星金属丰度变化引起的涡翻转时间变化如何重现观测到的共振有效宽度,ΔP/P0.4\Delta P/P\approx 0.4

关键词

引用

@article{arxiv.2109.10361,
  title  = {Eccentric millisecond pulsars by resonant convection},
  author = {Sivan Ginzburg and Eugene Chiang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2109.10361},
  year   = {2021}
}

备注

Accepted to MNRAS Letters