双星系统中的奇异夸克星：形成率、并合与爆发现象

奇异夸克星的存在早在许多年前就被提出。最近，由“正常”中子星组成的第一族与奇异夸克星组成的第二族可能共存，被提出作为解决这些致密恒星天体最大质量和最小半径相关问题的方案。本文中，我们研究双星系统中形成的致密天体的质量分布以及夸克星与中子星在不同子群体中的相对比例。我们纳入了两族情景提供的奇异夸克星形成模型，并进行了大规模种群合成研究以获得种群特征。在我们的模型中，低于临界引力质量 $M_\mathrm{max}^H- \Delta M$ 时只存在正常（强子）中子星。然后在质量范围 $(M_\mathrm{max}^H- \Delta M) \leqslant M \leqslant M_\mathrm{max}^H$ 内奇异夸克星与中子星共存。最后，高于 $M_\mathrm{max}^H$ 时所有致密天体都是奇异夸克星。我们认为 $M_\mathrm{max}^H$ 在 $\sim 1.5-1.6 M_\odot$ 范围内。根据我们的结果，双星系统中奇异夸克星形成的主要通道是伴星在中子星上的吸积。这开启了产生与超新星无关且非由两个中子星并合引起的类似 GRB 的爆发现象的可能性。在共存质量范围 $(M_\mathrm{max}^H- \Delta M) \leqslant M \leqslant M_\mathrm{max}^H$ 内致密天体数量的增强并不非常显著。双奇异夸克星系统的数量相当少，只有极小部分在哈勃时间内并合。这极大地限制了并合产生的奇异滴的通量，该通量结果与地球和月球实验得出的所有限制相容。