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毫秒脉冲星双星中可能的潮汐耗散

高能天体物理现象 2022-07-20 v1 太阳与恒星天体物理

摘要

由脉冲星计时推断的后开普勒(PK)参数为检验爱因斯坦广义相对论提供了便捷途径。然而,在获得由引力辐射引起的纯轨道衰减 P˙b\dot{P}_b(PK 参数之一)之前,需仔细考虑若干因素。潮汐耗散对 P˙b\dot{P}_b 的影响一直被认为可忽略。在此,我们探究数据中潮汐耗散对 P˙b\dot{P}_b 的可能影响。我们详细研究了一大样本毫秒脉冲星双星中潮汐耗散作为 P˙b\dot{P}_b 贡献因素的可能性。我们收集了大量测得 P˙b\dot{P}_b 的脉冲星双星,所有系统均为毫秒脉冲星。通过减去三种常规效应(即 Shklovskii 效应、视线加速度和引力辐射效应)得到这些系统的残差 P˙bRes\dot{P}^{Res}_b。假设潮汐耗散导致了该残差 P˙bRes\dot{P}^{Res}_b,则可计算这些系统的潮汐参数并与潮汐模型比较。残差 P˙bRes\dot{P}^{Res}_b 分布为正负各半。动力学潮汐模型可解释毫秒脉冲星-白矮星双星的残差 P˙b\dot{P}_b。并且,利用平衡潮汐模型可推导出 \object{PSR J1227-4853} 的主序伴星的 Love 数为合理值 k2=0.1770.058+0.098k_2=0.177^{+0.098}_{-0.058}。这些结果与潮汐耗散情景相符。此外,揭示了潮汐参数与轨道周期之间的弱相关性,可能源于再循环阶段的潮汐过程,值得进一步研究。

关键词

引用

@article{arxiv.2207.08170,
  title  = {Possible tidal dissipation in millisecond pulsar binaries},
  author = {D. Wang and B. P. Gong},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2207.08170},
  year   = {2022}
}