模拟 Gaia 中中子星-主序星双星系统的演化:从离心轨道到毫秒脉冲星-白矿星
太阳与恒星天体物理
2026-02-25 v1 高能天体物理现象
摘要
我们使用二进制演化模型对 21 个 Gaia 中子星 (NS)-主序星双星系统进行演化模拟,其轨道周期 -- 天,偏心率 。我们考察了离心质量转移模型,以及假设事先圆化的模型。所有系统最终均演化为 NS-白矿星 (WD) 双星,但不同的转移模式导致结果不同。在离心转移情况下,双星被推向更大的 ,形成 且 - 天的轨道。圆点喷发短暂 ( 年),仅转移少量 M,并产生轻微再循环的脉冲星 ( ms),伴随低质量 He WD。人为圆化的转移给出 - 天,持续约 年,使 NS 吸积约 M,形成完全再循环的 MSP ( few-30 ms),并伴随 CO WD。允许超欧伦加积至 规范速率,即使是离心系统也能成为高效 MSP 生成器,但扭矩耦合仍有不确定性。我们采用自适应、场依赖的磁场衰减时间尺度,发现 MSP 可在 Gyr 时间尺度保持射电活性。进行稳定质量转移的 Gaia 系统保持较大的轨道,无法匹配银河 MSP-WD population,其中大多数近圆系统的 天。不同质量比和初始配置的双星——可能导致不稳定质量转移——是 reproducing 观察到的 MSP-WD 分布所必需的。
引用
@article{arxiv.2510.16201,
title = {Modelling the Future of Gaia Neutron Star-Main Sequence Binaries: From Eccentric Orbits to Millisecond Pulsar-White Dwarfs},
author = {Debatri Chattopadhyay and Kyle A. Rocha and Seth Gossage and Vicky Kalogera and Kareem El-Badry and Alexander Tchekhovskoy},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.16201},
year = {2026}
}
备注
to be submitted to ApJ