黑洞双星MWC 656中首颗Be星的形成与演化

我们发现，MWC 656（首个含黑洞的Be双星）的形成涉及一个共同包层阶段和一次超新星爆发。这一结果支持了一种观点，即快速旋转的Be星可以产生于共同包层阶段，这非常引人关注，因为该演化阶段被认为过于短暂，无法导致B星的显著吸积和自转加速。我们预测目前约有$\sim 10-100$个B-黑洞双星位于银河系盘内，其中约$1/3$含有Be星，但观测到参数类似MWC 656系统的机会很小。如果MWC 656代表了银河系内禀Be-黑洞双星族，则可能表明标准演化理论需要修订。这将给理解黑洞双星带来另一个演化难题，其中黑洞X射线新星形成问题是主要例子。MWC 656的未来演化——包含一个$\sim 5$ M$_{\odot}$黑洞和一个$\sim 13$ M$_{\odot}$主序伴星，处于$\sim 60$天轨道——可能导致一个并合BH-NS系统的形成。此类系统的Advanced LIGO/Virgo估计探测率高达$\sim 0.2$ yr$^{-1}$。这一经验估计是下限，因为它是仅通过一种特定演化情景即MWC 656双星得到的。这是在Cyg X-1和Cyg X-3之后的第三个此类估计，并为迄今未探测到的BH-NS双星的存在提供了额外支持。