银河系内黑洞低质量X射线双星的形成

发布时间：2017-12-13 06:52

  本文关键词：银河系内黑洞低质量X射线双星的形成

  更多相关文章： X射线双星 恒星演化 星族合成 超新星爆发

【摘要】：目前,银河系内通过动力学手段证认了24个黑洞X射线双星(BH XRB)系统。其中绝大部分是低质量X射线双星(LMXBs),由一个恒星级黑洞和一个低质量的伴星构成。尽管对于此类系统的形成,人们已经做了很多研究。但是在理论上利用星族合成程序重现此类系统还有很大的困难。这是因为在公共包层(CE)演化中,原初低质量伴星很难驱散BH大质量前身星的气体包层。原初中等质量伴星虽然能驱散包层,但是理论计算的结果却不符合观测。在这篇论文中,我们利用恒星演化程序和星族合成程序去研究BH LMXB系统的形成历史。论文的第一章介绍了低质量X射线双星的观测特征以及它们的形成和演化过程。第二章研究公共包层演化中的恒星束缚能参数λ。在以往的工作中,人们一般简单地假设λ是一个常数,然而我们知道λ是随着恒星演化而改变的。在这一章里我们利用MESA程序,系统地计算了1-60M(?)op.Ⅰ恒星的束缚能参数。我们将恒星核与包层的分界点定为燃烧的H壳层中最致密的部分,并且计算了焓模型下的束缚能参数。最后我们对λ进行了多项式拟合,以便使结果可以很方便地用到未来的星族合成工作中去。论文的第三章我们检验了BH LMXB系统形成过程中的重要假设和条件,例如形成黑洞的超新星爆发机制,CE演化束缚能参数,CE效率因子,以及原初双星质量比。对于每一种模型,我们通过星族合成方法得到了伴星的诞生率及其质量分布,伴星有效温度和双星轨道周期的关系。将这些计算结果与观测相比较,我们可以对BH LMXBs形成和演化中的重要参量进行限定。我们指出,在标准的CE模型下,采用失败的超新星爆发机制可以得到符合观测结果的此类系统。最后,我们在第四章进行简单的总结和对未来工作的展望。
【学位授予单位】：南京大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P145.8;P156

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本文编号：1284163