致密大质量系统中的质量交换与黑洞双星 M33 X-7 的形成
太阳与恒星天体物理
2015-05-20 v1
摘要
M33 X-7 是已知最大质量的 X 射线双星系统之一，包含一个快速自转的 15.65 Msun 黑洞，在一个略带偏心率的 3.45 天轨道上环绕着一颗光度偏低的 70 Msun 主序伴星。尽管主序后质量转移可以解释其质量和致密轨道，但仍无法解释观测到的 X 射线光度、恒星光度偏低、黑洞自转以及偏心率。共同包络阶段或旋转混合可以解释该轨道，但前者会导致并合，而后者会导致伴星光度偏高。如果为了使黑洞自转加速而引入向黑洞的质量转移，同样会导致并合。在此我们报告，如果 M33 X-7 起初由 85-99 Msun 的主星和 28-32 Msun 的次星组成，轨道周期为 2.8-3.1 天，则其观测性质可以得到一致解释。在该模型中，主序主星将其部分包层转移给次星，其余部分通过星风损失；它最终以一颗约 16 Msun 的 He 星结束生命，其 Fe-Ni 核坍缩成黑洞（伴随或不伴随超新星爆发）。束缚能的释放以及可能的坍缩不对称性将新生黑洞“踢”入偏心轨道。星风吸积解释了 X 射线光度，而黑洞自转可以是天生的。
引用
@article{arxiv.1010.4809,
title = {Formation of the black-hole binary M33 X-7 via mass-exchange in a tight massive system},
author = {Francesca Valsecchi and Evert Glebbeek and Will M. Farr and Tassos Fragos and Bart Willems and Jerome A. Orosz and Jifeng Liu and Vassiliki Kalogera},
journal= {arXiv preprint arXiv:1010.4809},
year = {2015}
}
备注
Manuscript: 18 pages, 2 tables, 2 figure. Supplementary Information: 34 pages, 6 figures. Advance Online Publication (AOP) on http://www.nature.com/nature on October 20, 2010. To Appear in Nature on November 4, 2010