重审质量转移：圆形和离心二元系统的统一半解析框架II. 非保守质量转移导致的轨道演化
太阳与恒星天体物理
2026-02-25 v2
摘要
虽然质量转移（MT）主要在圆形二元系统中被研究，但观测显示其在离心系统中也会发生。我们研究了在离心轨道中进行的非保守 MT 轨道演化，这一过程尤其适用于含有致密天体（COs）的二元系统。我们考察了四种角动量损失（AML）模式：Jeans 模式、各向同性再辐射、轨道-AML 和 质量流失，其中后者是最有效的 AML 模式。对于固定的 AML 模式和吸收效率，轨道演化呈相关性：轨道要么在变得更离心的同时扩大，要么在圆化的同时收缩。Jeans 模式通常导致轨道扩大和离心性增强，而 质量流失通常导致轨道收缩和离心性衰减。各向同性再辐射和轨道-AML 显示中间行为。采用各向同性再辐射，我们展示了离心 MT 可产生在引力波（GW）作用下在哈勃时间尺度内合并的致密二元系统，而相同系统在传统建模下则会在 MT 期间合并。我们进一步表明，在离心轨道中， 处的引力势能低于 处，这在广泛的质量比和离心率范围内自然将离心性与 质量流失相联系。因此，离心 MT 可能导致形成围绕离心后红巨星分支和后仙星巨星分支系统的周围盘。由于包含 COs 的相互作用二元系统常常是离心的， 质量流失为离心 MT 中的轨道收紧提供了一条新型且稳健的途径，促进了 GW 来源的形成率。该模型可以处理任意离心率下保守和非保守 MT 轨道演化，可应用于从主序星上的 MT 到 GW 前体系统。
引用
@article{arxiv.2511.07190,
title = {Rethinking mass transfer: a unified semianalytical framework for circular and eccentric binaries. II. Orbital evolution due to nonconservative mass transfer},
author = {A. Parkosidis and S. Toonen and E. Laplace and F. Dosopoulou},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.07190},
year = {2026}
}
备注
17 pages, 17 figures, 2 tables