孤立毫秒脉冲星一种可能的起源—中子星与大质量白矮星的并合

孤立毫秒脉冲星一种可能的起源—中子星与大质量白矮星的并合

【摘要】： 孤立毫秒脉冲星(Isolated millisecond puldars)是失去伴星的毫秒脉冲星,它的脉冲周期～1.4到20毫秒,约占毫秒脉冲星的1/3,它的起源问题是天文学中的未解之谜。自第一颗孤立毫秒脉冲星被发现以来,就我们所知,其有四种可能的形成通道:(1)起源于中子星和大质量白矮星的并合(the merger of neutron star and massive white dwarf);(2)起源于中子星相对论星风蒸发伴星(evaporated);(3)起源于“被破坏的再循环脉冲星”(disrupted recycled pulsar);(4)起源于三星系统中的动力学物质转移(triple stars)。然而,研究表明第二种形成通道所需时标大于哈勃(Hubble)时间,后两种形成通道对整个孤立毫秒脉冲星星族的贡献非常小,而我们主要关注第一种的形成方式。中子星与大质量白矮星的并合是灾难性的过程,必然会导致剧烈的天文现象,很可能对应于暗的I型超新星或无超新星伴随的长伽玛射线暴。研究孤立毫秒脉冲星这种合理的物理模型,对于发展和完善恒星结构与演化理论以及双星的相互作用有着非常重要的意义。在本文中,我们研究了孤立毫秒脉冲星在密近双星的形成通道,讨论了中子星和白矮星组成的双星系统中的相互作用以及可能起源于无超新星伴随的长伽玛射线暴的现象。运用大样本法和BSE演化程序,我们对1×10~7个双星系统模拟演化,我们估算了中子星和白矮星并合在银河系中的并合率为5.8×10~(-5)-2.0×10~(-4)yr~(-1),和前人的估计相符合,我们也将统计结果跟观测结果和其它理论结果进行比较分析。我们就这种可能的起源模型对孤立毫秒脉冲星的质量和自转周期做了详细的预估,我们得到了其质量在1.5M_⊙-2.0M_⊙之间,比已知的标准中子星的质量要偏大,我们得到的自转周期比观测值稍慢一些,这可能与我们高估了磁场值有关。然而,目前还没有合理的模型来模拟它。

【学位授予单位】：新疆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018

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