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毫秒脉冲器-氦星系的形成

高能天体物理现象 2025-12-02 v2

摘要

PSR J1928+1815是由五百米口径球形射电望远镜发现的第一颗回收式脉冲器-氦(He)星系双星系统,由一个10.55毫秒的脉冲器和一颗质量为11.6M\sun1-1.6\,M_{\sun}的伴星组成,轨道周期为0.15天。理论研究表明,该系统源自一个中等质量或高质量中子星(NS)X射线双星系统,经历共包层(CE)演化后成功驱逐巨型星际包裹层。传统观点认为,CE阶段的超临界吸积可能使NS回收。然而,由于共包层演化涉及复杂过程,导致其自转周期加速的具体机制尚不明确。本研究考察了在CE阶段之前发生的洞穴溢出(RLO)吸积对NS自旋演化的影响。我们的主要目标是阐明这一过程如何影响脉冲器的自旋特征。我们利用恒星演化代码\texttt{MESA}和二进制人口合成代码\texttt{BSE}对NS-He星系的形成与演化进行建模。我们计算了在银河系中NS+He星系的轨道周期、氦星质量、NS自旋周期和磁场分布。我们的结果表明,CE阶段之前的RLO吸积可以通过超欧文吸积使NS自转至毫秒周期。考虑到CE效率αCE\alpha_{\rm CE}从0.3到3的范围,我们估计在银河系中NS+He星系的出生率(总数)为5.2×1055.2\times 10^{-5} yr1^{-1}(626系统)到1.9×1041.9\times 10^{-4} yr1^{-1}(2684系统)。

关键词

引用

@article{arxiv.2511.05075,
  title  = {Formation of millisecond pulsar-helium star binaries},
  author = {Zhu-Ling Deng and Xiang-Dong Li and Yong Shao and Ying-Han Mao and Long Jiang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.05075},
  year   = {2025}
}

备注

published by A&A. 12 pages, including 6 figures