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不同磁制动模型下低质量X射线双星演化的研究获进展
2021-05-08 17:10:00| 【 【打印】【关闭】

  磁制动在低质量X射线双星(LMXB)演化中对角动量传输、物质传输、轨道周期分布起十分重要的作用,然而其具体的表现形式到目前为止仍然不确定。传统的磁制动模型难以解释LMXB和毫秒脉冲星双星(BMSP)的观测特性,例如计算得到的LMXB物质传输率和观测到的吸积率之间存在量级上的差异,以及计算得到的BMSP的轨道周期分布和观测结果相冲突。除了传统主流的磁制动模型外,也有学者提出了一些不同的磁制动模型。因此,对于学术界出现的多个不同磁制动模型进行全面比较与甄别,显得尤为迫切和必要。 

  新疆天文台脉冲星团组与南京大学天空学院高能组在脉冲星磁场演化、辐射机制等领域保持长期合作,取得了重要成果。近期,新疆天文台硕士研究生邓竺龄在导师高志福研究员及南京大学李向东教授等人指导下,结合恒星演化程序数值模拟和星族合成程序,研究了当前主流和新型的磁制动模型对LMXB演化的影响。结果表明,相对于其他的磁制动模型,τ-boostedVI19模型可以更好地再现大多数中子星LMXB的观测特性,包括轨道周期、伴星质量还有物质传输率(见表1)。此外,据计算,BMSP的轨道周期分布也和观测相符合,尤其是其轨道周期在2小时-1天的系统中,表现更为明显。(图1)。 

  相关成果发表在《天体物理杂志》(ApJ, 2021, 909, 174)。该项工作解决了国际上长期悬而未决的LMXB演化理论与观测不相符的问题,特别是吸积率问题和轨道分布问题,推动了对LMXB演化进一步的理解。 

  文章链接:https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2021ApJ...909..174D/abstract 

     

对比在不同磁制动模型下产生LMXB系统的效率。空心三角表示使用此磁制动模型无法再现该XRB系统,实心三角的数量代表相应磁制动模型下可再现该LXRB效率

2 计算(红)与观测(蓝)到的BMSP系统轨道周期分布对比。上下两图分别为使用Convection boostedVI19两种磁制动模型结果

 

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