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具有白矮星供体的 AM CVn 双星演化

太阳与恒星天体物理 2022-08-17 v1 高能天体物理现象

摘要

CO+He 白矮星双星的演化与质量转移稳定性尚不清楚。观测上它们可能表现为 AM CVn 双星,且是重要的引力波(GW)辐射源。本工作中,我们利用详细恒星演化代码 MESA 模拟了吸积体质量为 0.501.30  M0.50 - 1.30\;M_{\odot}、供体质量为 0.17  0.45  M0.17\; - 0.45\;M_{\odot} 的双白矮星双星演化。我们发现供体质量相同但吸积体质量不同的双星演化非常相似,而吸积体质量相同但 He 供体质量更大的双星具有更大的最大质量转移率和更小的极小轨道周期。我们还证明 AM CVn 双星的 GW 信号可被天基 GW 观测台(如 LISA、TianQin)探测,且在质量转移阶段供体质量与引力波频率间存在线性关系。我们的计算中所有双星均可具有动力学稳定质量转移,这与先前研究截然不同。给定吸积白矮星质量下爱丁顿极限质量转移的供体质量阈值低于先前研究。假设若质量转移率超过 He 最大稳定燃烧率则双星可能进入公共包层,我们给出了双白矮星在质量转移中存活的新判据,其低于爱丁顿极限阈值。最后,我们发现计算中部分含 ONe 白矮星的系统可演化为由中子星(NS)与极低速 He 白矮星组成的分离双星,并进一步成为超紧 X 射线双星。

关键词

引用

@article{arxiv.2207.04592,
  title  = {Evolution of AM CVn binaries with WD donors},
  author = {Hai-Liang Chen and Xuefei Chen and Zhanwen Han},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2207.04592},
  year   = {2022}
}

备注

10 pages, 8 figures, accepted for publication in ApJ