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吸积X射线双星中的自转升/降转变

天体物理学 2009-11-13 v1

摘要

吸积X射线双星表现出多样的行为。一些被观察到持续自转升速,另一些则在自转升速与自转降速之间交替,时常伴随更长期的自转升速或自转降速趋势。我们在磁盘-磁心相互作用模型中解释了这种丰富的现象学。该模型基于纯物质扭矩的最简单版本,能够解释当中星处于涡流区时,部分被抛出物未获得足够能量即可完全脱离,因而重新落回磁盘。我们指出,这种反馈质量成分的存在导致了系统可获得的多个状态对于给定的、恒定的来自伴星的质量吸积率M_*_的。若磁偶极子轴相对于磁盘垂直方向的角度χ大于临界值χ_crit,则系统最终稳定于自转升/降速转变周期,此过程对给定的M_*_恒定且与初始条件无关。无需外部扰动即可诱导扭矩的反转。在自转升转为自转降的过程中常伴随光度的大幅下降。每个周期内的频率范围和扭矩反转的 timescales取决于M_*_、恒星的磁场、磁纬度χ以及控制磁盘-磁心相互作用的弹性程度。临界角χ_crit的范围为完全弹性相互作用下约25-30度,或完全非弹性相互作用下约40-45度。对于χ≲χ_crit,周期不再可能,系统的长期演化为纯粹的自转升速。我们特别以X射线双星GX 1+4和4U 1626-67为例说明了该模型。

关键词

引用

@article{arxiv.astro-ph/0511285,
  title  = {On the spin-up/spin-down transitions in accreting X-ray binaries},
  author = {Rosalba Perna and Enrico Bozzo and Luigi Stella},
  journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0511285},
  year   = {2009}
}

备注

37 pages, 11 figures, accepted to the Astrophysical Journal