利用Gaia揭示含大质量主序伴星的天体测量黑洞双星
太阳与恒星天体物理
2022-03-14 v1
摘要
对致密天体的搜寻正在进行。罕见的有致密天体的大质量双星是朝向致密天体并合演化过程中的关键阶段。在Gaia数据发布3(DR3)中,将首次提供双星源的天体测量轨道解。我们研究了在DR3以及标称5年任务结束(DR4)时,预计有多少含大质量主序矮星伴星的黑洞(OB+BH双星)将被探测为双星。我们估计可识别的OB+BH双星的比例,并讨论两组件质量与轨道周期的分布。我们研究了不同黑洞形成情景的影响。使用为大质量恒星种群定制的模型(假设黑洞形成时直接坍缩且无反冲,为基准情形),我们估计Gaia将探测为双星的OB+BH系统比例。假设距离分布服从第二版Alma亮星星表(ALSII)。我们基于天体测量数据的方法,研究被探测为双星的系统中有多少可识别为OB+BH双星。在基准情形下,我们保守估计ALSII中77%的OB+BH双星将在DR3中被探测为双星,其中89%可识别为OB+BH双星。这导致总共约190个OB+BH双星,使已知OB+BH双星样本增加20倍,覆盖了长周期双星这一未被探索的参数空间。可识别OB+BH种群的规模与性质将包含关键观测约束,以增进我们对黑洞形成的理解。在DR4中,探测比例将增至85%,其中82%可识别。因此,可额外识别约5个系统,预计其周期极短或极长。对于不同的黑洞形成情景,这些比例会变小。(截断)
引用
@article{arxiv.2111.06427,
title = {Uncovering astrometric black hole binaries with massive main-sequence companions with Gaia},
author = {S. Janssens and T. Shenar and H. Sana and S. Faigler and N. Langer and P. Marchant and T. Mazeh and C. Schürmann and S. Shahaf},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.06427},
year = {2022}
}
备注
22 pages, 18 figures, 2 tables, accepted for publication in A&A