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Accès ouvert déclaré 2026 article

Nonconservative Mass Transfer as a Formation Channel for Gaia Black Hole Systems

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7Pays d’affiliation déclarés

Rattachement africain : de, pl, nl, sk, ee, us, gb. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Abstract The detected Gaia systems hosting compact objects challenge standard models of binary star evolution. In particular, if the observed black hole (BH) systems evolved in isolation, they are expected to have undergone a mass transfer phase. Given their highly unequal masses, such mass transfer is dynamically unstable within standard models, leading to a stellar merger or a short-period binary. In contrast, the observed systems have much wider orbits than predicted, making their formation within conventional evolutionary frameworks difficult to reconcile. Using detailed binary evolution calculations, we test whether nonconservative mass transfer, in which most of the mass is lost from the system carrying the specific angular momentum of the donor’s center of mass, can explain the properties of two Gaia BH systems. This mass-loss geometry differs from standard isotropic re-emission from the accretor’s vicinity. We find that our mass-loss geometry model reproduces the orbital periods of the two Gaia BH systems remarkably well over a wide range of initial conditions, offering a plausible formation pathway. We speculate this may point to enhanced eruptive mass loss, potentially driven by high-opacity subsurface layers in the donor prior to Roche-lobe overflow, consistent with preferentially bipolar outflows observed in luminous blue variables. Alternatively, it may indicate the need for more sophisticated mass-transfer prescriptions that account for highly unequal Roche-lobe sizes, subsynchronous rotation, and possible self-accretion. Similar mechanisms may operate in other post-mass-transfer systems facing analogous evolutionary challenges, including Gaia neutron-star and white-dwarf binaries, stripped-envelope Wolf–Rayet stars, and low-mass X-ray binaries.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Nonconservative Mass Transfer as a Formation Channel for Gaia Black Hole Systems
Date Crossref
10/07/2026
Éditeur
American Astronomical Society
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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