双胞胎双星：稳定性、质量转移与并合研究

受近等质量成分双星（“双胞胎”）在双中子星形成中起重要作用且可能在双星中相当普遍这一观点的启发，我们研究了具有相同成分、处于圆轨道的同步密近双星和相接双星的稳定性。特别地，我们研究了最内稳定圆轨道对核心质量的依赖性，以及发生在更小间距处的双星并合。对于由对流主序星、亚巨星或低质量核心（M_c <~0.15M，其中M为单颗子星质量）巨星组成的双胞胎双星，在相接阶段会达到一种长期不稳定性，同时或在稍小的轨道间距处出现动力学质量转移不稳定性。进入此不稳定性极限内的双星，会逐渐将质量从一颗子星转移到另一颗，然后随着质量通过外拉格朗日点流失而迅速并合。对于具有中等至大质量核心（M_c >~0.15M）的双胞胎巨星双星，我们发现，在所有间距直至洛希极限处都存在稳定的相接位形，此时通过外拉格朗日点的质量抛射会触发包层的并合，而核心则在一个紧密的中心双星中绕转。除了双中子星的形成，我们还讨论了我们的结果对产生具有双简并中心双星的行星状星云的意义。