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银河系核球超紧凑X射线双星的星族合成

太阳与恒星天体物理 2013-03-27 v1 星系天体物理 高能天体物理现象

摘要

[删节] 目的:我们模拟银河系核球中超紧凑X射线双星(UCXBs)的数量和性质。目标是了解UCXBs的形成及其演化,例如质量转移的起始和晚期行为。方法:使用双星星族合成代码SeBa和恒星演化轨迹来模拟UCXB星族。利用已知UCXBs的长期X射线观测和热-黏滞盘不稳定性模型预测UCXBs的光度行为。结果:在我们的模型中,大多数UCXBs最初具有氦燃烧星供体。在没有破坏旧UCXBs机制的情况下,我们预测银河系核球中有(0.2 - 1.9)×10^5个UCXBs,主要分布在轨道周期长于60分钟的区域(从观测到的短周期UCXB星族也得出大量长周期系统)。大约5-50个UCXBs应亮于10^35 erg/s,主要是轨道周期短于30分钟且具有简并氦和碳氧供体的持续源。这比观测到的(可能)三个数量级多一个数量级。结论:对短周期UCXBs的过高预测意味着形成的系统更少,或者超爱丁顿质量转移率比假设的更难以存活。观测到的长周期UCXBs相对于短周期UCXBs数量极少,观测到的轨道周期约50分钟的UCXBs亮度出奇地高,以及PSR J1719-1438系统的性质,都表明UCXB演化比仅通过引力波辐射损失角动量所预期的要快得多。旧UCXBs如果仍然存在,可能轨道周期长于2小时,并且由于吸积减少或静止而变得非常暗弱,或者已经分离。UCXBs是孤立毫秒射电脉冲星的有前途的前身候选体。

关键词

引用

@article{arxiv.1302.7181,
  title  = {Population synthesis of ultracompact X-ray binaries in the Galactic Bulge},
  author = {L. M. van Haaften and G. Nelemans and R. Voss and S. Toonen and S. F. Portegies Zwart and L. R. Yungelson and M. V. van der Sluys},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1302.7181},
  year   = {2013}
}

备注

16 pages, 14 figures, 1 table. Accepted for publication in Astronomy and Astrophysics