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密近双星中黑洞与中子星的诞生函数

高能天体物理现象 2020-06-24 v2 太阳与恒星天体物理

摘要

我们探讨了质量损失氦星在诞生时黑洞与中子星的质量函数。相较于类似的对单颗富氢星的研究,这些应更接近于密近双星系统中演化的结果。利用一种经调节以重现详细数值计算的简单半解析恒星演化方法,计算了改变质量损失率与金属丰度的影响。尽管在恒星坍缩事件中产生的黑洞总比例随金属丰度、质量损失率和质量截断而有显著变化(从 5% 到 30%),但在这些量的所有合理变化下,其诞生函数的形状非常相似。无论金属丰度如何,中子星中位质量在 1.32 - 1.37 MM_\odot 范围内。若仅计入初始氦核低于 40 MM_\odot(零龄主序质量小于 80 MM_\odot)的情形,太阳金属丰度下黑洞中位质量通常为 8 至 9 MM_\odot;若初始质量最高达 150 MM_\odot(零龄主序质量小于 300 MM_\odot)的氦核也贡献,则在多数情况下为 9 - 13 MM_\odot。只要质量损失率作为质量的函数不表现出强非线性,15 至 35 MM_\odot 的黑洞诞生函数斜率主要取决于主序星的初始质量函数。这些发现意味着有可能利用正在进行的引力波辐射测量来约束初始质量函数及密近双星中的质量损失性质。文中简要讨论了黑洞的预期自转速率。

关键词

引用

@article{arxiv.2001.10492,
  title  = {The Birth Function for Black Holes and Neutron Stars in Close Binaries},
  author = {S. Woosley and Tuguldur Sukhbold and H. -T. Janka},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2001.10492},
  year   = {2020}
}

备注

submitted to ApJ