年轻星团中由黑洞驱动的洛希瓣溢流系统：动力学交换的重要性
高能天体物理现象
2015-06-22 v1 星系天体物理
太阳与恒星天体物理
摘要
我们对具有三种不同金属丰度（Z=0.01、0.1 和 1 Zsun）的中等质量（~3500 Msun）年轻星团 (SCs) 进行了 600 次 N 体模拟。模拟包含了恒星性质和恒星风对金属丰度的依赖性。允许质量>25 Msun 的大质量恒星级黑洞 (MSBHs) 通过极低金属丰度恒星 (Z<0.3 Zsun) 的直接坍缩形成。我们关注通过洛希瓣溢流 (RLO) 经历质量转移的黑洞 (BH) 双星的人口统计特征。我们发现，所有经历 RLO 阶段的双星（RLO 双星）中有 44% 是通过动力学交换形成的。通过交换形成的 RLO 双星 (RLO-EBs) 由比 RLO 原生双星 (RLO-PBs) 质量更大的黑洞驱动。此外，RLO-EBs 往往比 RLO-PBs 更晚开始 RLO 阶段。在贫金属星团 (0.01-0.1 Zsun) 中，超过 20% 的 RLO 双星由 MSBHs 驱动。绝大多数由 MSBHs 驱动的 RLO 双星是 RLO-EBs。我们制作了模拟 RLO 双星的光学颜色 - 星等图，考虑了供体星和被照射吸积盘的辐射。我们发现 RLO-PBs 通常与比 RLO-EBs 更蓝的对应天体相关联。我们将模拟的对应天体与九个超亮 X 射线源的观测对应天体进行了比较。我们讨论了 IC 342 X-1、Ho IX X-1、NGC 1313 X-2 和 NGC 5204 X-1 可能由 MSBH 驱动的可能性。
引用
@article{arxiv.1408.1406,
title = {Roche-lobe overflow systems powered by black holes in young star clusters: the importance of dynamical exchanges},
author = {Michela Mapelli and Luca Zampieri},
journal= {arXiv preprint arXiv:1408.1406},
year = {2015}
}
备注
17 pages, 10 figures, 9 tables, ApJ, accepted