Tidal shear and the V1309 SCO merger

Abstract

Abstract: We show that the observed decline in the orbital period of the merger candidate V1309 Sco could have been driven by tidal shear energy dissipation, Ės. This mechanism becomes relevant once the expanding layers of an evolving star rotate asynchronously. For a 1Mʘ + 0.8Mʘ system with orbital period P=1.44d, we find that Ės can power a growth in stellar radius from 1.50Rʘ to 1.85Rʘ in the primary over the course of ≃ 5 years, during which the rate of period change goes from ≃ 1000 yr to ≃ 170 yr, in agreement with the observations. The kinematical viscosity used for these calculations is estimated from the maximum tidal flow speed and from the extension of the the tidal bulge, and is thus a function of the stellar and orbital parameters.

Translated abstract

Resumen: Se muestra que la disipación de energía Ės debida a la interacción por fuerzas de marea puede haber sido la responsable de la disminución en el período orbital observado en el sistema binario V1309, sistema en donde posiblemente han coalescido sus dos componentes. Ės aparece cuando la velocidad de rotación de las capas externas de una estrella binaria se salen de sincronía con el movimiento orbital. Mostramos que bajo este electo, una estrella de 1Mʘ con una compañera de 0.8Mʘ puede aumentar su radio de 1.50Rʘ a 1.85Rʘ en un tiempo de ≃ 5 años. Mientras tanto, el período orbital disminuye al mismo ritmo que el observado en V1309 Seo. La viscosidad cinemática v que utilizamos se estima a partir de las perturbaciones máximas de la componente horizontal de la velocidad y del radio estelar. Es decir, v es función de los parámetros estelares y orbitales del sistema.