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量化黑洞二元组形成中的罗赫 lobe 输运

高能天体物理现象 2024-12-13 v1 太阳与恒星天体物理

摘要

我们展示了一种新的方法,用于在信封、捐赠者风、潮汐流和吸积盘等多个流体力学体系中无需依赖先前普遍对称性、质量通量和角动量通量假设的情况下,对罗赫 lobe 输运 (RLO) 系统进行前所未有的分辨率建模。我们将该方法应用于半紧密高质量 X 射线二元组 (HMXB) M33 X-7,以直接比较其在 f = 1.01 和 f = 1.1 两种输运状态下的 RLO 候选系统的最新观测。我们发现极端输运 (f = 1.1) 表现为完全保守的不稳定质量传递 (MT),其潮汐流密度和偏转角与预测值相当。f = 1.01 案例在流体力学几何、吸积盘大小和效率方面有所不同,表明为一种非保守稳定 MT,通过均匀宽度的潮汐流实现。f = 1.01 案例 MT 的非保守稳定性也表明,现有的关于半紧密二元组进行 RLO 的假设可能误characterize L1 流稳定性的参数空间。我们还对 M33 X-7 在 RLO 相位几乎全部阶段(从起始到失控不稳定 MT)进行了分段演化。我们提出了 MT 效率及其相关角动量随 overfilling factor 参数空间变化的第一个模型。我们还提出了关于二元组间距、质量比、L1 质量传递率和罗赫时间尺度随 overfilling factor 变化的新型关系。这些提供了关于不稳定 MT 开始阈值的约束,最终导致该系统中 MT 加速呈指数级增长。总体而言,这些参数约束、关系和探索探索了 HMXB 中的 RLO 动力学及其作为二元黑洞和 common envelope 前体的作用与分布。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.09172,
  title  = {Quantifying Roche Lobe Overflow in the Formation of Merging Black Hole Binaries},
  author = {David Dickson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.09172},
  year   = {2024}
}

备注

100 pages, 19 figures, dissertation