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新星加热其“食物”:由辐照驱动的质量转移

太阳与恒星天体物理 2021-08-18 v2 高能天体物理现象

摘要

新星爆发辐照并加热激变变星中的施主星至高温 TirrT_{\rm irr},致使其外层膨胀并溢出洛希瓣。我们在球对称假设下解析与数值地计算了施主星的加热与膨胀,发现辐照以 m˙Tirr5/3\dot{m}\propto T_{\rm irr}^{5/3} 的速率驱动来自施主的增强质量转移,在爆发峰值达到 m˙106 M yr1\dot{m}\sim 10^{-6}\textrm{ M}_\odot\textrm{ yr}^{-1}——约为宁静期的千倍。随着新星衰退和白矮星冷却,m˙\dot{m} 降至更低值。我们发现在某些情况下,下降中止且质量转移在以自持速率 m˙107 M yr1\dot{m}\sim 10^{-7}\textrm{ M}_\odot\textrm{ yr}^{-1} 持续长达 103\sim 10^3 yr(爆发后)。此速率下,白矮星吸积光度的辐照足以独自驱动质量转移。该自持速率接近白矮星稳定燃烧极限,使得这一自举机制可同时解释两类令人困惑的双星系统:轨道周期 2\approx 2 h的再发新星(T Pyxidis与IM Normae)和周期 4\approx 4 h的长寿命超软X射线源(RX J0537.7-7034与1E 0035.4-7230)。系统是否达到自持态对施主色的色球层结构以及新星爆发期间的轨道周期变化敏感。

关键词

引用

@article{arxiv.2104.11250,
  title  = {Novae heat their food: mass transfer by irradiation},
  author = {Sivan Ginzburg and Eliot Quataert},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2104.11250},
  year   = {2021}
}

备注

Matches published version: added order-unity coefficients, a more detailed comparison with previous calculations, and some discussion