Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > astro-ph > arXiv:2507.10682v1

帮助 | 高级搜索

天体物理学 > 高能天体物理现象

arXiv:2507.10682v1 (astro-ph)
[提交于 2025年7月14日 ]

标题: 从激波膨胀伴星的吸积:将中子星自转减速到小时量级周期

标题: Accretion from a Shock-Inflated Companion: Spinning Down Neutron Stars to Hour-Long Periods

Authors:Savannah Cary, Wenbin Lu, Calvin Leung, Tin Long Sunny Wong
摘要: 最近的观测揭示了一类自转周期为几分钟到几小时的脉冲星,它们位于传统的“死亡线”之外。 如果它们起源于中子星(NSs),这种超长周期脉冲星(ULPs)的存在挑战了我们对NS演化的当前理解。 在本研究中,我们提出了一种新的盘形成渠道,基于在密近双星系统中诞生的中子星,其伴星为主序星。 通过超新星-伴星相互作用的流体动力学模拟,我们表明,新生的中子星在穿过由爆炸形成的复杂密度场时可能会引力捕获气体。 对于双星分离度为$20\rm~R_\odot$以及伴星质量为$4\rm~M_\odot$的情况,我们发现围绕未束缚中子星形成盘的发生率为$\sim10\%$。 通过建模盘的演化及其与中子星的相互作用,我们发现自转周期存在双峰分布:具有$P\lesssim10\rm\,s$的常规脉冲星是那些缺乏盘或其磁层从未与盘相互作用的脉冲星,而具有$10^3\lesssim P<10^5\rm\,s$的ULPs是在系统经历短暂的“螺旋桨”阶段期间中子星快速自转减速时产生的。 这种ULPs是在强初始偶极磁场强度$B_0\gtrsim10^{14}\rm\,G$下形成的,在银河系中的形成速率为$10^{-4}\rm\,yr^{-1}$。 我们还发现,一些脉冲星种群具有中等磁场强度($10^{13}\lesssim~B_0\lesssim10^{14}\rm\,G$)和相对较慢的初始周期($P_0\gtrsim0.1\rm\,s$),它们会演化到$P\sim10^2\rm\,s$,填补双峰分布之间的空缺。因此,我们的模型为超出“死亡线”的脉冲星提供了一个统一的解释。
摘要: Recent observations have unveiled a population of pulsars with spin periods of a few minutes to hours that lie beyond the traditional ``death line.'' If they originate from neutron stars (NSs), the existence of such ultra-long period pulsars (ULPs) challenges our current understanding of NS evolution and emission. In this work, we propose a new channel for disk formation based on NSs born in close binaries with main-sequence companion stars. Using a hydrodynamic simulation of supernova-companion interactions, we show that a newborn NS may gravitationally capture gas as it moves through the complex density field shaped by the explosion. For a binary separation of $20\rm~R_\odot$ and a companion mass of $4\rm~M_\odot$, we find the occurrence fraction for disk formation around unbound NSs to be $\sim10\%$. By modeling the disk evolution and its interaction with the NS, we find a bimodal distribution in spin periods: canonical pulsars with $P\lesssim10\rm\,s$ are the ones who lack disks or whose magnetospheres never interacted with the disk, and ULPs with $10^3\lesssim P<10^5\rm\,s$ are produced when the system undergoes a short-lived ``propeller'' phase during which the NS undergoes rapid spin-down. Such ULPs are formed under strong initial dipolar magnetic field strengths $B_0\gtrsim10^{14}\rm\,G$, with a formation rate of $10^{-4}\rm\,yr^{-1}$ in the Milky Way. We also find that a small population of pulsars with moderate magnetic field strengths ($10^{13}\lesssim~B_0\lesssim10^{14}\rm\,G$) and relatively slow initial periods ($P_0\gtrsim0.1\rm\,s$) evolve to $P\sim10^2\rm\,s$, filling the gap between the bimodal distribution. Thus, our model provides a unified explanation for pulsars beyond the ``death line.''
评论: 24页,16图
主题: 高能天体物理现象 (astro-ph.HE) ; 太阳与恒星天体物理学 (astro-ph.SR)
引用方式: arXiv:2507.10682 [astro-ph.HE]
  (或者 arXiv:2507.10682v1 [astro-ph.HE] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2507.10682
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Savannah Cary [查看电子邮件]
[v1] 星期一, 2025 年 7 月 14 日 18:02:44 UTC (3,087 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
  • 其他格式
许可图标 查看许可
当前浏览上下文:
astro-ph.HE
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-07
切换浏览方式为:
astro-ph
astro-ph.SR

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号