黑洞X射线双星的潜在反冲速度分布及其对诞生反冲的启示
高能天体物理现象
2019-09-25 v2
摘要
我们利用甚长基线干涉测量技术测量了三个黑洞X射线双星（BHXB）的自行。结合文献数据与Gaia-DR2，我们整理了16个BHXB在自行、视差、距离和系统径向速度方面的最佳可用约束，确定了它们的三维银心轨道。我们扩展了该分析，以估计BHXB系统在形成时可能接收到的潜在反冲速度（PKV）的概率分布。约束施加给BHXB的反冲有助于深入了解黑洞（BH）的诞生机制。反冲还对BH-BH并合率、并合位置以及双星演化有显著影响，并可能导致BH双星系统中的自旋-轨道错位。我们的系统中75%具有大于70 km s^{-1}的潜在反冲。这表明强反冲以及由此产生的自旋-轨道错位在BHXB中可能很常见，这与它们功率密度谱中观测到的准周期X射线变异性一致。我们使用贝叶斯分层方法分析BHXB总体的PKV分布，并提出均值为107±16 km s^{-1}的单峰高斯模型在统计上是较优的拟合。如此相对较高的PKV也会减少可能保留在球状星团中的BH数量。我们发现BH质量与PKV之间无显著相关性，表明BH质量与BH诞生机制之间缺乏关联。我们的Python代码允许在任何具有充分观测约束的系统上估计PKV。
引用
@article{arxiv.1908.07199,
title = {Potential Kick Velocity distribution of black hole X-ray binaries and implications for natal kicks},
author = {P. Atri and J. C. A. Miller-Jones and A. Bahramian and R. M. Plotkin and P. G. Jonker and G. Nelemans and T. J. Maccarone and G. R. Sivakoff and A. T. Deller and S. Chaty and M. A. P. Torres and S. Horiuchi and J. McCallum and T. Natusch and C. J. Phillips and J. Stevens and S. Weston},
journal= {arXiv preprint arXiv:1908.07199},
year = {2019}
}
备注
21 pages, 10 figures, 6 Tables, Accepted by MNRAS, v2 contains updated acknowledgements