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质量转移稳定性判据对双白矮星星族的影响

太阳与恒星天体物理 2023-01-18 v2 高能天体物理现象

摘要

质量转移稳定性是双星演化中的基本问题。Ge 等人通过建立绝热质量损失模型研究了动力学稳定质量转移的临界质量比,发现巨星支上的供体星比基于复合多方星模型的情况更稳定。我们研究质量转移稳定性对双白矮星(DWD)星族形成与性质的影响。我们进行了一系列双星族合成,分别采用绝热质量损失模型(Ge 模型)与复合多方模型的临界质量比。对于 Ge 模型,大多数 DWD 由稳定的非守恒洛希瓣溢出加公共包层(CE)抛射通道(RL+CE 通道)产生,与 CE 抛射效率 αCE\alpha_{CE} 无关。而多方模型的结果强烈依赖于所采用的 αCE\alpha_{CE} 值。我们发现由 RL+CE 通道产生的 DWD 具有相近的白矮星质量,其质量比分布峰值在约 1 附近。基于极限星等的 DWD 样本,Ge 模型中可探测 DWD 及含极低速质量白矮星(ELM WD)伴星的空间密度分别为 13471347473kpc3473 kpc^{-3},接近观测值。而多方模型将 DWD 空间密度高估约 232-3 倍。我们还发现 Ge 模型中 DWD 并合率分布比多方模型更好地复现观测,且银河系内含 ELM WD 伴星的 DWD 并合率在该模型中约为 1.8×103yr11.8\times 10^{-3} yr^{-1},与观测估计相当。我们确认质量转移稳定性在 DWD 星族的形成与性质,进而在 Ia 型超新星与可探测引力波源的前身星中起着重要作用。

关键词

引用

@article{arxiv.2211.01861,
  title  = {Influence of a mass transfer stability criterion on double white dwarf populations},
  author = {Zhenwei LI and Xuefei Chen and Hongwei Ge and Hai-Liang Chen and Zhanwen Han},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2211.01861},
  year   = {2023}
}

备注

28 pages, 17 figures; A&A version