理解致密天体形成与新生性推力 I. 计算方法与 GRO J1655-40 案例
天体物理学
2009-11-10 v2
摘要
近年来，对银河 X 射线双星系统的适应性运动测量已被加入对当前属性的观测约束中。我们发展了一种分析方法，使我们能够考虑所有可用信息，并追溯 X 射线双星系统演化史至致密天体形成时刻。该分析考虑穿过持续 X 射线阶段的质量传递、Roche lobe _overflow 前的潮汐圆化、致密天体形成后穿过星系势后的运动，以及双星轨道动力学和核心坍缩的水动力学建模。我们将该方法应用于软 X 射线暂态 GRO J1655-40，首次使用其形成后核心坍缩时刻的完整三维适应性速度约束，而非仅限于当前径向速度的下限。我们发现该系统在其整个生命周期内始终位于银河平面内 200 光年范围内，且质量损失及可能与黑洞形成相关的推力，使双星中心质量获得 45-115 km/s 的推力速度。黑洞形成后，系统由 3.5-6.3 Msun 的黑洞和 2.3-4 Msun 的主序星组成。在 X 射线阶段开始时，捐献者仍处于主序上。我们发现，对称的黑洞形成事件在形式上不能完全排除，但其关联系统参数仅在当前观测到的双星属性范围内略微一致。另一方面，涉及非对称超nova 爆炸并伴随数十 km/s 级黑洞推力的形成机制，更能轻松满足约束条件。我们还推导出黑洞推力大小的上限为 210 km/s。（已节选）
引用
@article{arxiv.astro-ph/0411423,
title = {Understanding Compact Object Formation and Natal Kicks I. Calculation Methods and the case of GRO J1655-40},
author = {B. Willems and M. Henninger and T. Levin and N. Ivanova and V. Kalogera and K. McGhee and F. X. Timmes and C. L. Fryer},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0411423},
year = {2009}
}
备注
Minor revisions. Accepted for publication in ApJ