辐照驱动星风对中等质量黑洞X射线双星演化的影响

在年轻的致密星团中，中等质量黑洞（IMBH）可能通过交换碰撞或潮汐俘获获得伴星，随后经洛希瓣溢出演化为IMBH X射线双星。通常认为IMBH X射线双星是潜在的超亮X射线源（ULXs），因此其演化具有重要意义。然而，环绕IMBH吸积盘产生的强X射线流所导致的辐照驱动星风，在决定IMBH X射线双星演化中起重要作用，应在详细的双星演化模拟中予以考虑。利用MESA代码建立的模型，我们聚焦于辐照驱动星风对IMBH X射线双星演化的影响。我们的模拟表明，高效率的星风驱动（Z=0.02时f=0.01，Z=0.001时f=0.002）会大幅缩短具有中等质量（5 M⊙）施主星的IMBH X射线双星处于ULX阶段的持续时间。但对于高质量（10 M⊙）施主星，该效应可忽略不计。辐照效应（f=0.01或0.002）明显缩小了在施主星质量—轨道周期图中演化为高光度（L_X>10^{40} erg s^{-1}）ULX及超亮X射线源的IMBH双星初始参数空间。此外，辐照效应导致高效的角动量损失，使IMBH X射线双星形成相对紧密的轨道。在我们模拟的参数空间中，约1%的IMBH双星因初始轨道周期较短而演化为致密X射线源，其中部分可能作为低频引力波源被探测到。