分层三合星系统中黑洞低质量X射线双星的形成
高能天体物理现象
2016-05-25 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
黑洞(BH)低质量X射线双星(LMXB)的形成提出了理论挑战，因为低质量伴星预计无法在与BH前身星的共同包层情景中存活。这里我们提出一种跳过共同包层情景并依赖三体动力学的形成机制。我们研究等级三星系的演化，遵循至八极近似的长期动力学演化，包括广义相对论、潮汐效应和主序后演化，如质量损失、恒星半径变化和超新星。在三星系的动力学演化期间，“偏心 Kozai-Lidov”机制可在LMXB前身星中引起大偏心率激发，导致三个主要BH-LMXB形成通道。这里我们将BH-LMXB候选者定义为内BH伴星穿过其洛希极限的系统。在“偏心”通道(我们模拟中~81%的LMXB)中，捐赠星在极端偏心率激发期间、仍处于宽轨道上时穿过其洛希极限。第二，我们发现“巨星”LMXB通道(~11%)，其中系统经历仅温和的偏心率激发，但捐赠星在向巨星分支演化后充满其洛希瓣。第三，我们确定“经典”通道(~8%)，其中潮汐力和磁制动使轨道收缩并圆化至短周期，触发质量转移。最后，对于巨星通道，我们预测一个偏心(~0.3-0.6)、偏好倾斜(~40, ~140度)的第三体，通常在足够宽的轨道(~10^4 AU)上，可能在三体演化后期变得未束缚。
引用
@article{arxiv.1510.02093,
title = {Formation of Black Hole Low-Mass X-ray Binaries in Hierarchical Triple Systems},
author = {Smadar Naoz and Tassos Fragos and Aaron Geller and Alexander P. Stephan and Frederic A. Rasio},
journal= {arXiv preprint arXiv:1510.02093},
year = {2016}
}
备注
submitted, 4 figures