球状星团中致密双星的形成与演化：II. 含中子星的双星
天体物理学
2009-11-13 v2
摘要
在本系列论文的第二篇中，我们研究了导致在致密球状星团（GCs）中形成含中子星（NSs）的致密双星的恒星动力学和演化过程。为此，我们独立模拟了 70 个致密星团，总恒星质量约为 2x10^7Msun，超过了我们银河系中所有致密球状星团的总质量。我们发现，为了重现经验推导出的低质量 X 射线双星（LMXBs）的形成率，必须假设中子星可以通过电子俘获超新星（ECS）形成，且其典型 natal 踢速度小于核心坍缩超新星。我们的结果解释了观测到的 LMXB 数量对“碰撞数”的依赖性，以及不同球状星团之间观测到的巨大离散度。我们预测，不同球状星团中宁静 LMXB 的数量不应具有强烈的金属丰度依赖性。在我们的星团模型中，以下吸积事件产生的毫秒脉冲星（MSPs）种群与观测不符：(i) 在通过 ECS 形成的中子星发生公共包层事件期间的吸积，以及 (ii) 来自白矮星（WD）供体的质量转移（MT）。某些过程仅导致轻微的回旋加速。此外，对于 MSPs，我们区分了低磁场（长寿命）和高磁场（短寿命）种群。通过这种区分并仅考虑那些似乎导致中子星回旋加速的吸积事件，我们的模型与 47 Tuc 和 Terzan 5 中观测到的 MSP 数量和特征，以及在不同动力学性质的球状星团中探测到的 MSP 累积统计结果吻合良好。我们发现，合并双中子星的显著产生（可能作为短伽马射线暴被探测到）仅发生在非常致密、最可能是核心坍缩的球状星团中。（摘要节选）
引用
@article{arxiv.0706.4096,
title = {Formation and evolution of compact binaries in globular clusters: II. Binaries with neutron stars},
author = {N. Ivanova and C. Heinke and F. A. Rasio and K. Belczynski and J. Fregeau},
journal= {arXiv preprint arXiv:0706.4096},
year = {2009}
}
备注
25 pages, 7 figures, 12 tables, MNRAS accepted