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早型星系双星的自旋轨道错位及缓慢自旋者的起源

太阳与恒星天体物理 2024-08-13 v1

摘要

双星的自旋轨道错位追踪其形成和吸积历史。以往的自旋轨道错位研究受限于小样本、缓慢旋转的太阳型星或/或较大的视觉双星,这些系统出乎意料地呈现出随机的自旋轨道取向。我们分析了 917 颗 Gaia 星系测距双星,其轨道周期 PP 为 100-3000 天 (aa 为 0.5-5 au),主要星为 B8-F1 级 IV/V 星 (M1M_1 为 1.5-3 太阳质量),且测得投影旋转速度 vvsinii。我们发现,面对面轨道的主要星表现出显著更小的 vvsinii,与边缘轨道相比,在 6 σ\sigma 水平上显示出显著的自旋轨道错位。我们研究的测距双星主星比其单星或宽双星更慢地旋转,因而构成了观察到的早型星中缓慢自旋者人口的组成部分。我们讨论了其中一些盘状角动量转移到轨道和/或次星,从而抑制了主星自旋的角动量流动的形成模型。我们指出,测距双星中质量比较小的 qq = M2M_2/M1M_1<0.3 的系统拥有更小的 vvsinii,这与模型预测一致。相比之下,轨道偏心率 e>e>0.4 的测距双星不显示自旋轨道错位或自旋减缓。使用蒙特卡罗技术,我们测得自旋轨道错位分数为 FalignF_{\rm align} = 75% ±\pm 5%,平均自旋减缓因子为 Salign\langle S_{\rm align} \rangle = 0.43 ±\pm 0.04。我们得出结论,约 75% 的近型 A 型双星可能经历了盘状双星吸积,可能通过盘状分裂和盘内迁移形成。其余 25% 的双星,主要为 e>e>0.4 的系统,可能通过核分裂和通过动力学阻尼进行轨道衰减形成。

关键词

引用

@article{arxiv.2408.05329,
  title  = {Spin-Orbit Alignment of Early-type Astrometric Binaries and the Origin of Slow Rotators},
  author = {Chase L. Smith and Maxwell Moe and Kaitlin M. Kratter},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2408.05329},
  year   = {2024}
}

备注

Submitted on June 19, 2024; accepted by ApJ on August 09, 2024