A new type of accretion flow in high-mass X-ray binaries with circumstellar disks

具有星周盘的高质量 X 射线双星中的一种新型吸积流

基本信息

批准号：
21K03619
负责人：
岡崎敦男
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Hokkai-Gakuen University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

大質量X線連星系の約半数を占めるBe/X線連星系は、Be星と呼ばれる星周円盤を持つ大質量星とコンパクト天体（中性子星かブラックホール）からなる連星系であり、星周円盤中のガスがコンパクト天体に捕獲されることでX線活動が生じる。多くのBe/X線連星系で星周円盤は連星軌道面に対して傾斜していると考えられるので、これらの系の振る舞いを理解するには、傾斜した系でコンパクト天体の周囲にどのような降着流が生じるかを明らかにする必要がある。2022年度には、傾斜した星周円盤から中性子星へ向かう降着流の構造を、観測的振る舞いの異なる3つの連星系に4U 0115+634（周期24.3日、離心率0.34）、LS I +61 303（周期26.5日、離心率0.54）、A 0535+262（周期111日、離心率0.47）に対して、恒星風のない状態50-100周期にわたる長期間シミュレーションと恒星風のある状態で1-2軌道周期にわたる短期間シミュレーションを行って調べた。前者においては、4U 0115+634でのみ降着流の歳差運動が見られ、他の2つの系では降着流の方向は一定のままだった。星周円盤の傾斜角が同じでも、歳差運動が起こる系と起こらない系がある理由については、まだ理解できておらず、現在調査中である。後者のシミュレーションでは、3つの系のいずれでも、星周円盤が大きく傾いている場合には降着流（降着円盤）が恒星風によりはぎとられるという結果になった。このことは、Be/X線連星系として観測される系では星周円盤の連星軌道面に対する角度が小さいという可能性と、恒星風がクランプ状になっていて、そのために降着流に影響しにくくなっているという可能性を示唆している。Be/X線連星系における降着流への恒星風の影響については、2022年9月に開催された日本天文学会秋季年会（オンライン開催）で発表した。

Be/X射线双星系统约占大质量X射线双星系统的一半，是由一颗称为Be星的大质量恒星与星周盘和致密天体（中子星或黑星）组成的双星系统。当圆盘中的气体被致密物体捕获时，就会发生 X 射线活动。在许多Be/X射线双星系统中，星周盘被认为相对于双星轨道平面是倾斜的，因此要了解这些系统的行为，有必要检查是否存在这样的情况。发生吸积流。 2022年，我们将研究从倾斜星周盘向中子星进入三个具有不同观测行为的双星系统的吸积流结构：4U 0115+634（周期24.3天，偏心率0.34）、LS I +61 303（周期 26.5 天，偏心率 0.54)，A对于0535+262（周期：111天，偏心率：0.47），我们进行了50-100个没有恒星风的轨道周期的长期模拟，以及1-2个有恒星风的轨道周期的短期模拟。前者仅在4U 0115+634中观察到吸积流的进动，而在其他两个系统中吸积流的方向保持不变。即使星周盘的倾角相同，为什么在某些系统中会发生岁差，而在另一些系统中却不会发生岁差，这一原因尚不清楚，目前正在研究中。后一个模拟表明，在所有三个系统中，当星周盘高度倾斜时，吸积流（吸积盘）会被恒星风剥离。这是因为在Be/X射线双星系统中观测到的系统中，星周盘与双星轨道平面的角度可能很小，并且恒星风被钳制，这可能会影响吸积流。这可能会变得越来越难。 2022 年 9 月在日本天文学会秋季年会上（在线举行）提出了恒星风对 Be/X 射线双星系统吸积流的影响。