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双星系统中的玻色星:以Gaia BH1为例

高能天体物理现象 2025-05-05 v1 星系天体物理 广义相对论与量子宇宙学

摘要

Gaia实验最近报告发现一个由类似太阳的恒星环绕暗色致密天体组成的双星系统,已知为Gaia BH1。该致密天体的性质尚不明确。虽然Gaia任务将其标识为黑洞候选体,但由于缺乏X射线或射电探测,此解释尚存疑虑;另有建议将其解释为玻色星等异星型致密天体。本文研究玻色星是否能够解释该系统的观测特性。为此,我们计算在球对称(Bondi-Michel)吸积作用下的中心暗目标的X射线亮度,分别对黑洞和非旋转玻bose星的情形进行比较。我们的模型包含了真实星际介质的各种属性,从高度等离子气体到致密分子云。通过数值求解控制方程,我们计算质量吸积率并推导出相应的布雷姆斯拉尔X射线亮度。黑洞和玻色星根本不同,后者缺乏事件视界,这直接影响吸积动力学,因为质量在靠近玻色星的区域积累,从而显著改变观察到的X射线辐射。对于Gaia BH1系统,我们发现黑洞吸积可产生约1027 ergcm2s110^{27} \ \text{erg}\, \text{cm}^{-2}\, \text{s}^{-1}的亮度,对应于由Chandra灵敏度无法探测到的X射线通量。相比之下,玻色星的吸积可产生1027 to 1041 ergcm2s110^{27} \ \text{to} \ 10^{41} \ \text{erg}\, \text{cm}^{-2}\, \text{s}^{-1}的可观测亮度。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.09521,
  title  = {Observing boson stars in binary systems: The case of Gaia BH1},
  author = {Pedro Passos and Héctor R. Olivares-Sánchez and José A. Font and António Onofre},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.09521},
  year   = {2025}
}

备注

10 pages, 5 figures, 4 tables