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高质量X射线双星中基于光谱类型的诞生反冲偏析的进一步证据

高能天体物理现象 2025-09-15 v1

摘要

高质量X射线双星(HMXBs)是中子星或黑洞从大质量伴星吸积物质的系统。HMXBs在其演化过程中预期经历过超新星爆发。与该事件相关的脉冲反冲应以取决于前身双星性质和状态的方式影响系统的空间速度。在此,我们测试HMXBs的不同演化历史是否在其特殊速度(VpecV_{\rm pec})上留下了可探测的印记。利用Gaia数据发布3(Gaia DR3)的数据,我们首先计算了63个包含黑洞或中子星的著名HMXBs的VpecV_{\rm pec}值,并通过蒙特卡洛重采样估计了相关不确定性。然后我们分析了它们的分布并检查了不同类别之间的差异。总体而言,VpecV_{\rm pec}估计值高达100 km s1^{-1},但Be/X射线双星倾向于VpecV_{\rm pec} 40\lesssim 40 km s1^{-1},而超巨星X射线双星倾向于VpecV_{\rm pec} 40\gtrsim 40 km s1^{-1}。基于Kolmogorov-Smirnov(K-S)检验,无论背景恒星速度弥散如何,两类特殊速度来自同一母分布的零假设都可以被稳健地拒绝。使用双星族群合成的测试表明,在超新星爆发时,SgXRBs通常具有比BeXRBs更短的轨道周期和更高的质量损失比例。我们认为,VpecV_{\rm pec}的大小可以作为区分Be系统和超巨星系统的互补特征。这些发现扩展了先前基于Hipparcos二维运动学的推断,并可以通过源类别在超新星爆发瞬间各自前身系统的不同性质来解释。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.10221,
  title  = {Further evidence for natal kick segregation by spectral type in high-mass X-ray binaries},
  author = {Pornisara Nuchvanichakul and Poshak Gandhi and Christian Knigge and Yue Zhao and Puji Irawati and Suwicha Wanawichian and Cordelia Dashwood Brown},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.10221},
  year   = {2025}
}

备注

21 pages with 14 figures