Udforsker oprindelsen af ​​sorte enkepulsarer

Ph.D. kandidat GUO Yunlang og prof. WANG Bo fra Yunnan Observatories i det kinesiske videnskabsakademi undersøgte dannelsen af ​​sorte enkepulsarer gennem ultrakompakte røntgenbinære (UCXB'er) med He-stjerneledsagere.

Dette arbejde blev offentliggjort i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society .

Millisekundpulsarer (MSP'er) er gamle radiopulsarer med spinperioder på mindre end 30 ms. De formørkende MSP'er har omløbsperioder, der spænder fra omkring 0,1 til 1,0 dage, og deres ledsagerstjerner bliver strippet for materiale af pulsarens pulserende stråling, som om de er edderkopper, der kannibaliserer deres ledsagere. Således navngiver forskere disse formørkende MSP'er sorte enker (BW'er) og redbacks (RB'er).

BW'er har ledsagere med en masse mindre end 0,05 M_☉ (Solens masse), mens RB'er har ledsagere med masser i området 0,1-1,0 M_☉ . Det er blevet foreslået, at BW'er kan være det evolutionære bindeled mellem de tiltagende røntgenpulsarer og de isolerede MSP'er, hvor ledsageren ableres af γ-strålen og de energiske partikler, der udsendes af MSP'er.

Nylige observationer indikerer, at BW'er kan opdeles i to undertyper:den ene er BW'erne med ledsagende masse (M₂ ) i intervallet 0,01-0,05 M_☉ , mens den anden undertype har M₂ ≤ 0,01 M_☉ . Den første undertype kan forklares ved, at pulsarstrålingen fordamper normale stjerner. Oprindelsen af ​​den anden undertype er imidlertid ikke godt forstået.

I denne undersøgelse udforskede forskerne oprindelsen af ​​BW'er med M₂ ≤ 0,01 M_☉ ved at overveje fordampningsprocessen baseret på UCXB-kanalen.

De beregnede den langsigtede udvikling af NS+He-stjernesystemer ved at overveje forskellige He-stjernemasser og fordampningseffektiviteter. Fordampningseffektiviteterne vil påvirke det evolutionære spor af det binære system, når fordampningsprocessen begynder. He-stjernemassen vil falde hurtigere, og de binære baner udvides hurtigere, efterhånden som fordampningseffektiviteten øges, på grund af den mere effektive fordampning.

De fandt ud af, at BW'erne med M₂ ≤ 0,01 M_☉ kan forklares af UCXB-kanalen med He star companions. For yderligere at reproducere egenskaberne af BW'er overvejede de forskellige inputparametre for indledende modeller. BW-egenskaberne kan reproduceres godt ved at bruge passende fordampningseffektiviteter og indledende NS-spinperioder.

Derudover fandt de ud af, at massen af ​​He-stjerneledsagere kan falde til <0,001 M_☉ eller endda <10 ^-5 M_☉ inden for Hubble-tiden. Tidligere undersøgelser antydede, at den degenererede He-ledsager vil gennemgå tidevandsafbrydelsen, før ledsagermassen falder til 0,004 M_☉ . Derfor er BW'erne gennem UCXB-kanalen med He-stjerneledsagere de potentielle stamfædre til isolerede MSP'er. Desuden fandt de ud af, at antallet af isolerede MSP'er gennem denne kanal er i intervallet 10-80.

Dette arbejde forklarer dannelsen af ​​BW'er med M₂ ≤ 0,01 M_☉ og foreslog en alternativ dannelseskanal til fremstilling af isolerede MSP'er. + Udforsk yderligere

Forskere forklarer dannelsen af ​​millisekunders pulsarer med lange omløbsperioder