Black Holes and Pulsar Binaries
恒星质量的黑洞在磁场中形成，并在双星中被观察到。人口合成估计BH-PSR二进制的形成表明，这些可能会被观察到，但在形成率非常大的正式不确定性。在球状星团中，交换和二元相互作用为BH-PSR的形成提供了更多的通道，而通过反冲的喷射可以去除大部分初始黑洞种群。在不久的将来应该会观测到一个BH-PSR系统，很可能是在一个球状星团中。
2003-03-13 astro-ph
Constraints on mass ejection in black hole formation, derived from black hole X-ray binaries
最近观测到的Cyg X-1（~50 km/s）和X射线Nova Sco 1994（> ~100 km/s）的高逃逸速度以及具有低质量施主星的黑洞X射线双星相对较低的径向速度都可以用形成这些系统中黑洞的超新星（SNe）的对称质量喷射来解释。假设在黑洞形成过程中物质的喷射是对称的，我们估计了在恒星核坍缩过程中必须喷射的物质的数量，以解释上述X射线双星的速度。我们发现在天鹅座X-1和新星Sco的形成过程中，至少分别有2.6M_sun和4.1M_sun被喷射出来。一个类似的质量损失分数（f = 0.35）的黑洞双星与低质量的捐助者，给出了低速度，与观察一致。我们的结论是，X射线双星中的黑洞都是在一个成功的SN中形成的，在SN中质量被喷射。黑洞形成的可能性并不需要解释它们的空间速度。
1999-11-04 astro-ph
Accretion modes and jet production in black hole X-ray binaries
我们回顾了我们目前对黑洞X射线双星的射电性质与X射线谱态的认识，并在最近提出的喷注-吸积耦合统一模型的框架下讨论了它们。
2005-09-07 astro-ph
Evolution of Intermediate-Mass Black Hole X-Ray Binaries
大多数外星系中的超亮X射线源（ULX）被认为是双星系统中的吸积黑洞;一些黑洞的质量可能与$\sim 100-1000 \ms$一样大。我们对中等质量黑洞X射线双星进行了演化计算，假设它们是通过潮汐俘获形成于稠密星团中的。与恒星质量黑洞X射线双星的结果进行了比较。我们发现，这两种类型的黑洞可能有类似的伴星和双星轨道，如果观察到的ULX。然而，中等质量的黑洞似乎更适合解释最明亮的ULX。我们还讨论了在这些二元系统的演化过程中的瞬态行为和光束发射的可能性。
2004-10-13 astro-ph
Primordial binaries and intermediate mass black holes in globular clusters
我们提出了第一个研究的星团，结合了一个显着的人口的原始双星的存在下，一个中央黑洞的动态演化。我们使用直接N体模拟，黑洞的质量约为星系团总质量的百分之一。双星群体的演化受到黑洞存在的强烈影响，这使得星系团有一个大的核心，中心有一个密度尖点。从普卢默配置文件开始，我们首先遇到一个阶段，最后约10个半质量弛豫时间，其中二进制文件被破坏的速度比没有黑洞的类似模拟。然而，随后，由于大的核心尺寸，二进制中断显着减慢。原始双星和黑洞之间的动力学相互作用，从而介绍了新的功能，到目前为止，调查的情况下，黑洞和双星的影响已被分别考虑。具体来说，中等质量黑洞的二元毁灭模式可能会留下一个可以通过观测检测到的指纹。
2005-08-24 astro-ph
Neutron Stars and Black Holes in X-Ray Binaries
银河系吸积驱动的恒星X射线源可以按不同的方式分为不同的类型。根据施主星的质量，可以将几乎所有已知的X射线双星分为高质量X射线双星和低质量X射线双星。另一个区别（与前一个部分重叠）可以根据吸积物体的性质进行：强磁化中子星，弱磁场中子星或黑洞。在这篇评论中，我描述了这些不同类型的X射线双星的属性，并讨论了质量测定的基础上区分吸积中子星从黑洞。
1998-02-13 astro-ph
A comparison of radio emission from neutron star and black hole X-ray binaries
比较了中子星和黑洞X射线双星的射电辐射特性。在瞬变和持久系统中，X射线：射电通量的比率对于（低场）中子星和黑洞是相当的。一般来说，吸积盘与喷流的耦合似乎与吸积体的性质无关（除了X射线吸积星，在那里强磁场阻止了内部吸积盘和喷流的形成）。
1999-11-03 astro-ph
Jets from black hole binaries and Galactic Nuclei
相对论流出是吸积黑洞中的一种常见现象。尽管在尺度上有巨大的差异，双星中的恒星质量黑洞和银河核中的超大质量黑洞产生的喷流具有类似的性质。在这两种情况下，都观察到两种相对论性外流：1）稳定的紧凑喷流与平坦的频谱，和2）零星的扩展喷流与陡峭的频谱和明显的超光速运动。此外，最常见的一类伽马射线暴是来自超相对论喷流的余辉，与宇宙学距离上的黑洞形成有关。
2000-05-09 astro-ph
Black Hole Spin in X-Ray Binaries: Observational Consequences
在标准薄吸积盘模型的框架下讨论了X射线双星中黑洞自旋的观测结果。与克尔黑洞周围薄盘表面的理论通量分布相比，观测到的银河系超光速喷流源GRO J1655-40和GRS 1915+105的X射线特性强烈表明，每个喷流源都包含一个与吸积盘同向快速旋转的黑洞。然而，我们发现，一些其他的黑洞双星与超软X射线组件可能只窝藏非或缓慢旋转的黑洞，我们认为，那些没有检测到的超软组件高于1-2千电子伏在其高亮度状态可能包含一个快速旋转的黑洞，但与逆行盘。因此，所有已知的黑洞双星的类统一在一个计划。此外，我们探讨的可能性，光谱状态转换天鹅座X-1仅仅是由于临时盘逆转，这可能发生在风吸积系统。
1997-04-22 astro-ph
Bounds on Expected Black Hole Spins in Inspiraling Binaries
作为了解合并黑洞/中子星双星中黑洞角动量演化历史的第一步，我们进行人口合成计算，以跟踪此类双星中致密天体的吸积历史分布。我们发现有三个不同的过程可能对黑洞自旋大小有贡献：黑洞的诞生自旋，它是在（i）大质量祖星坍缩成黑洞或（ii）中子星吸积诱导坍缩成黑洞时产生的;以及（iii）当已经形成的黑洞[通过（i）或（ii）]经历吸积插曲（通过吸积盘或共包络相）时的吸积自旋。我们的结果表明，对于BH-NS并合双星的吸积诱导自旋上升[方法（iii）]，在并合黑洞/中子星双星的形成历史中，只有{与共包络相和超临界吸积率相关的\em吸积情节}.缺乏关于BH出生自旋的明确的实验信息[即，关于过程（i）和（ii）的结果，我们为BH诞生角动量参数a=J/M^2选择了两个基准值，与（i）NS诞生自旋（a约为0）和（ii）X射线双星（a=0.5）的观测结果一致。利用这两个基准值和吸积物质的比角动量的保守上限，我们讨论了感兴趣的双星中黑洞自旋的预期范围。最后，我们评论这些结果的意义，地面引力波搜索的inspiral信号从黑洞双星。
2005-06-15 astro-ph
VIRGO sensitivity to binary coalescences and the Population III black hole binaries
我们分析了VIRGO探测器的性质，目的是研究它搜索合并黑洞双星的能力。我们专注于第三星族恒星的残余，目前应该是大质量黑洞（$\sim 100-1000 M_\odot$），其中一些束缚在双星系统中。这种双星由于发射引力波而合并的现象目前可能是可以观测到的。我们使用一个二进制人口合成模型的人口III二进制的演变。我们计算了引力波的信噪比的系统发射的合并阶段：螺旋，合并和衰荡，并提供了简单的公式的信噪比作为质量的函数的双星。我们估计了VIRGO干涉仪的探测率，并将其与当前LIGO的估计值进行了比较。我们表明，这些预期的利率是相似的，或大于预期的人口I和II紧凑型物体二进制合并率。
2006-02-24 astro-ph
The formation of black-holes in low-mass X-ray binaries
计算了低质量X射线双星与黑洞的形成率。一个半分析和一个更详细的模型预测的形成率两个数量级低于来自观测。要解决这个难题，要么需要质量小于20 M $_\odot$的恒星可以演化成黑洞，要么需要双星中的一个成员所产生的恒星风伴随着比迄今所假设的大得多的角动量损失。
1997-01-08 astro-ph
Merger rates of black hole binaries: prospects for gravitational wave detectors
黑洞双星的合并预计会以引力辐射的形式释放出大量的能量。然而，二元演化模型预测的合并率太低，无法进行观测。在本文中，我们探讨的可能性，黑洞成为密切的双星成员，通过与其他恒星的动力学相互作用，在致密的恒星系统。在星团中，黑洞在几千万年内成为质量最大的物体;动力学弛豫使它们沉入星团核心，在那里形成双星。这些黑洞双星通过与其他星团成员的超弹性碰撞变得更加紧密，最终被逐出星团。大多数逃逸的黑洞双星的轨道周期足够短，离心率足够高，引力波的发射使它们在几十亿年内合并。我们预测黑洞合并的速率为每年每立方百万秒差距10^-8到10^-7，这意味着引力波的探测速率要比中子星合并的相应速率大得多。对于第一代激光干涉仪引力波天文台（LIGO-I），我们预计在运行的头两年大约有一次探测。对于它的继任者LIGO-II，这一比率上升到大约每天一次检测。在这些数字中有一个数量级的不确定性。
1999-12-01 astro-ph
Frame dragging in black hole-pulsar binaries
在脉冲双星计时实验中发现标架拖曳效应需要一个具有足够大自旋的致密伴星。围绕快速旋转的黑洞运行的脉冲星可以提供一个合适的测试系统。在本文中，我们解决的问题有关的一个黑洞同伴在这样一个系统中的识别，由黑洞的旋转所造成的帧拖动的可测量性，和四极矩的可测量性，这将证明克尔黑洞的存在。
1999-03-25 astro-ph
The origin and fate of short-period low-mass black-hole binaries
本文介绍了半分离短轨道周期双星的粒子数合成研究结果，这些双星含有低质量（<1.5 Msun）施主和黑洞（>4 Msun）吸积体。这些双星的演化取决于施主的核演化和/或施主星风和引力波辐射的磁制动引起的轨道角动量损失。根据我们的模型，估计银河系中这类黑洞双星的总数约为10000个。如果磁制动由Verbunt & Zwaan公式描述，则该模型预测约3000个周期>2小时的瞬态系统和约300个周期在3至8小时之间的发光稳定系统。这些明亮的系统中有几十个应该高于RXTE ASM的灵敏度极限。没有这样的系统意味着角动量损失减少了一个因素超过2 Verbunt & Zwaan处方。我们表明，这是不太可能的瞬态行为的黑洞短周期X射线双星解释的演化性质的恒星伴侣。相当一部分周期大于3小时的黑洞双星可能是暗淡的，具有截断的、稳定的冷吸积盘，如Menou等人所提出的。大多数半分离的黑洞双星的周期预计短于~2小时。这类质量比非常小（q<0.02）的双星的性质与它们的长周期表兄弟不同。
2006-04-20 astro-ph
X-ray States of Black Hole Binaries in Outburst
本文对黑洞双星系统的X射线性质作了简要的评述。主题包括重新定义主动吸积的三种状态，广义相对论在强引力体系中的潜在应用，以及7个系统中高频QPO的性质。
2005-04-05 astro-ph
Comptonization, reflection and noise in black hole binaries
通过对几个黑洞双星低光谱态的大样本RXTE/PCA观测结果的分析，我们发现光谱参数与特征噪声频率之间存在着相关性。特别是，反射的幅度增加，康普顿辐射的斜率变陡的噪声频率增加。我们认为这些结果的吸积流模型可能产生的影响，并讨论了可能的观测测试，旨在区分不同的几何形状的吸积流。
2000-02-22 astro-ph
Interacting black holes on the brane: the seeding of binaries
我们考虑的亚视界大小的黑洞的演化过程中形成的高能阶段的膜世界的情况。这些黑洞是长寿的，由于修改蒸发和吸积的辐射在辐射占主导地位的时代。我们认为，任何两个邻近的黑洞之间的初始质量差总是会因为它们与周围辐射的能量交换而被放大。我们提出了一个计划的基础上形成的质量差异表明，这样的情况可能会导致二进制可观察到的签名。
2005-02-02 astro-ph
Probing black hole X-ray binaries with the Keck telescopes
凯克望远镜的大有效孔径的出现导致了以前所未有的精度确定暗物质的质量函数和质量比（R ~ 21 mag）X射线瞬变（GS 2000+25，GRO J0422+32，Nova Oph 1977，Nova Vel 1993），以及限制主序星伴星参数和产生黑洞周围吸积盘的图像。
2000-02-16 astro-ph
Why Do Black--Hole X-ray Binaries Tend to Be Transient?
黑洞X射线双星是短暂的，可能是因为它们的盘受到同样的热粘性不稳定性，这是目前在矮新星双星系统。我讨论应用程序的矮新星不稳定性模型的瞬态，低质量，X射线二元系统。当考虑盘截断和X射线照射时，该模型能够再现X射线双星爆发的基本性质（Dubus等，2000）。
1999-11-09 astro-ph
Post-Newtonian simulations of super-massive black hole binaries in galactic nuclei
我们提出了一些初步的结果，从最近的数值模拟模型的星系核中的超大质量黑洞（SMBH）双星的演化。包括后牛顿条款的二元系统，并采取适当的模型的星系允许我们，第一次，按照演变的SMBH二进制从千分之一秒尺度下的合并阶段。我们使用我们的结果作出预测的可探测性，这样的事件与引力波探测器LISA。
2008-10-29 astro-ph
A New Model for the Hard Time Lags in Black Hole X-Ray Binaries
数值模拟了冷软X射线源通过非均匀热内盘或日冕时的康普顿化输出。我们建议，这种情况下，可以解释从第一原理的硬时滞和功率谱的快速非周期性变化的银河系黑洞候选人的X射线发射的观察到的趋势。
1998-11-19 astro-ph
Chandra detection of XTE J1650-500 in quiescence and the minimum luminosity of black hole X-ray binaries
银河系黑洞X射线双星XTE J1650-500在2001-2002年的大爆发之后进入了一个平静的状态。在这里，我们报告的第一次检测到它的静态对应物在36千兆赫的观测在2007年7月与钱德拉X射线天文台。推断出0.5-10 keV的未吸收通量在2.5-5.0x1e-15 erg/s/cm^2的范围内。尽管大的距离不确定性，测量到的光度是最微弱的检测到的黑洞X射线双星，所有的轨道周期接近预期的分叉期间之间的j-和n-驱动的低质量X射线双星。这表明，对于静止的黑洞来说，几个1 e30 erg/s可能是一个极限光度值。
2008-06-22 astro-ph
Radiative Processes, Spectral States and Variability of Black-Hole Binaries
本文综述了黑洞双星在硬（低）和软（高）谱态下X射线辐射的辐射过程。在硬态的主要过程似乎是散射的黑体光子从一个冷磁盘的热电子在一个热的内流，和任何贡献，从非热同步辐射是最小的。在软状态下，黑体盘发射占主导地位的大力，其高能量的尾巴是由于散射的混合，热/非热电子，可能在磁盘表面上方的活动区域。状态转换似乎对应于一个可变的内半径的冷盘驱动的吸积率的变化。在一定的吸积率范围内，存在热吸积和冷吸积两种解，导致低质量X射线双星的滞后现象。
2004-12-06 astro-ph
The gravitational wave signal from massive black hole binaries and its contribution to the LISA data stream
质量在1 E3 - 1 E8 Msun之间的大质量黑洞双星，预计是兆赫频率下最强大的引力辐射源，因此是计划中的激光干涉仪空间天线的主要目标之一。我们扩展和完善我们以前的分析（Sesana等，2004年），详细说明了引力波信号预期从宇宙学人口的大质量黑洞二进制。正如我们在以前的论文中所做的，我们遵循合并历史的暗物质晕，大质量黑洞的动态，他们主机，并通过气体吸积和二元聚结在LCDM宇宙学的增长。恒星动力学过程主导着大间距黑洞双星的轨道演化，而引力波辐射在小半径处接管，导致对的最终合并。我们表明，在3年的LISA观测中，来自这个群体的GW信号将被分解为大约90个S/N>5的离散事件，其中大约有100个事件。35将被观察到高于阈值，直到聚结。这些“合并事件”涉及相对大质量的双星，M= 10 E5 Msun，在红移范围2<z<6。剩下的接近。55个事件来自较高的红移，质量较小的双星（M= 5E 3 Msun，z>6），尽管它们在观测期间的信噪比积分可能很大，但最终的合并阶段频率太高，无法通过LISA等天基干涉仪直接观测到。LISA将能够检测大约一个分数。所有大质量黑洞双星的合并中，有90%发生在z=5处。从未解决的大质量黑洞二进制的残留混乱噪声预计将至少是一个数量级以下的估计随机噪声。
2004-12-28 astro-ph
Contribution of High-Mass Black Holes to Mergers of Compact Binaries
我们考虑合并的高质量黑洞双星的天鹅座X-1型，其中O星的同伴成为一个中子星后超新星爆炸。由于缺乏大质量的黑洞，我们估计的银河系合并率（$\sim 2\times 10^{-5} yr^{-1}$）相对较低。尽管如此，由于它们的高质量，这些黑洞，中子星双星可能会对LIGO所寻求的合并做出重要贡献。从恒星演化的计算，包括质量损失，我们估计，一个ZAMS质量的$\sim 80 \msun$是必要的高质量黑洞可以导致一个大规模的二进制。我们估计LIGO的高质量黑洞中子星合并的检测率是一个因子$\sim 40$大于二元中子星。我们建议如何我们的高截止质量可以与核合成的要求，并表明，双峰分布的质量黑洞可以占，至少定性地说，为许多瞬态源，其中包含高质量的黑洞。
1999-02-09 astro-ph
Gamma-ray binaries: stable mass transfer from neutron star to black hole
伽马射线暴的特征是持续数毫秒到数分钟，其间会发出大量的辐射。这些现象的起源仍然是未知的，因为提出的模型无法解释所有观察到的特征。对于这个难题，我们提出的解决方案是一种新的质量交换双星，其中中子星将质量转移到黑洞。根据最近的研究，包含中子星和黑洞的双星比以前认为的要频繁得多。质量交换是由引力波的发射驱动的，但双星系统中质量的重新分布阻止了合并。质量转移的阶段是令人惊讶的稳定，并持续数千个轨道旋转（约一分钟）。通过一个简单的分析模型，我们证明了这类新的双星可以为观测到的伽马射线暴现象提供一个很好的候选者。
1998-06-10 astro-ph
Brightness from the Blackest Night: Bursts of Gamma Rays and Gravity Waves from Black Hole Binaries
我们使用最近的结果，在恒星演化的争论，至少有一个黑洞的双星主导的致密物体合并的速度。两种现象通常可归因于这种合并，伽马射线暴和引力波爆发，因此可能起源于黑洞的事件视界附近。除了数量上的优势外，黑洞在这两种现象上都比中子星更有优势。对于伽马射线暴，事件视界的存在缓解了重子污染问题，因为能量可以储存在旋转中，直到大多数重子被吞噬，然后通过布兰德福德-兹纳杰克过程释放到更清洁的环境中。对于引力波爆发，黑洞由于其更大的质量而提供更高的亮度，从而使探测到更大的距离，这导致预测的LIGO事件率增加了30倍。
1999-05-26 astro-ph
Could Black-Hole X-Ray Binaries Be Detected in Globular Clusters?
本文研究了在致密球状星团中心存在~1恒星质量黑洞的可能性。我们发现，通过交换相互作用形成的BH X射线双星可能具有极低的占空比（<0.001），与银河系球状星团中没有BH X射线瞬态相一致。相反，我们发现通过潮汐俘获形成的BH X射线双星将是持久的、明亮的X射线源。由于没有任何这样的来源和非常高的相互作用率，我们得出结论，潮汐捕获的主序星的BH最有可能导致完全中断的明星。
2003-12-16 astro-ph
Inventory of Black Hole Binaries
目前，一小群X射线双星为恒星质量黑洞的存在提供了最好的证据。这些物体是相互作用的双星系统，其中X射线来自于物质在致密物体（即半径小于几百公里的物体）上的吸积。在一些有利的情况下，伴星的光学研究导致两个组件的动态质量估计。在17个例子中，X射线双星的致密物体的质量已经被证明超过了稳定的中子星的最大质量（大约3个太阳质量），这导致了这些物体是黑洞的结论。在这篇文章中，我将回顾这些黑洞双星的基本性质。
2002-09-02 astro-ph
X-ray Properties of Black-Hole Binaries
本文综述了含有吸积黑洞的X射线双星的性质和行为。绝大多数这样的系统是X射线瞬变，其中许多是在爆发过程中用RXTE每天定点观测到的。这些来源的复杂演变描述的共同行为模式与综合概述图为六个选定的系统。这种比较的核心是三个X射线状态的吸积，这是审查和定量定义。每一种状态都产生在强引力场中出现的现象。我们勾勒出一个方案的潜在影响黑洞观测物理和讨论当前的前沿课题：测量黑洞自旋。
2006-06-14 astro-ph
Gravitational radiation from mergers of black hole neutron star binaries
通过发射引力波而造成的角动量损失，最终必然会促使包含黑洞和/或中子星的致密双星合并。由此产生的事件是VIRGO和LIGO等探测器的主要候选源。本文采用牛顿光滑粒子流体动力学程序，在四极近似下计算了黑洞-中子星双星系统的引力辐射波形和光度。讨论了初始质量比和潮汐锁定度对系统的波形、总发光度以及最终构型的影响。
1997-09-30 astro-ph
Aspherical supernova explosions and formation of compact black hole low-mass X-ray binaries
有人认为，具有短轨道周期的黑洞低质量X射线双星（BHLMXB）可能是从具有中等质量次级恒星的BH双星演化而来的，但施主星似乎总是具有比BHLMXB更高的有效温度（Justham，Rappaport & Podsiadlowski 2006）。在这里，我们认为第二颗恒星最初是一颗中等质量（$\sim 2-5 M_{\sun}$）恒星，在产生BH的非球面SN爆炸期间，由于喷出物的影响，它失去了很大一部分质量。由此产生的次级恒星可能是低质量的（$\la 1 M_{\sun}$）。磁制动会收缩双星轨道，推动供体和BH之间的质量转移，产生紧凑的BHLMXB。
2007-10-30 astro-ph
Jet disc coupling in black hole binaries
在过去的十年中，多波长观测已经证明了喷流在吸积黑洞双星能量输出中的重要性。所观察到的喷流的存在和吸积流的状态之间的相关性提供了吸积和喷射过程之间的耦合的重要信息。在简要回顾了黑洞双星的性质后，我通过两个特别有趣的例子说明了吸积和弹射之间的联系。首先，天鹅座X-1在“迷你”状态转换期间的积分观测揭示了小时量级时间尺度上的盘喷流耦合。其次，黑洞XTEJ 1118 +480显示出X射线和光辐射之间的复杂相关性。这些相关性被解释为在秒或更短的时间尺度上圆盘和喷流之间的耦合。这些观测结果在当前模式的框架下进行了讨论。
2007-06-25 astro-ph
The formation of black hole low-mass X-ray binaries: through case B or case C mass transfer?
低质量X射线双星包含一个相当大的质量（M >~ 7 \msun）黑洞的形成是有问题的，因为在最近的恒星演化计算中，这些黑洞的直接祖先（沃尔夫-拉叶星）通过它们的恒星风失去了如此多的质量，以至于它们的最终质量远低于观测到的黑洞质量。我们讨论了最近提出的解决方案，这些二进制文件是通过C情况下的质量转移（即核心氦燃烧完成后的质量转移），避免了长沃尔夫-拉叶阶段，从而显着的质量损失。我们发现，只有一些目前可用的大质量恒星的演化模型允许这种形成通道。我们还调查了向下修正的沃尔夫-拉叶质量损失率的影响，并得出结论，在这种情况下，沃尔夫-拉叶星结束他们的生命显着更高的质量比以前发现的，可能能够形成一个黑洞。
2001-07-20 astro-ph
Inclination Effects and Beaming in Black Hole X-ray Binaries
研究了黑洞X射线双星的观测性质与轨道倾角i的关系。我们发现：（1）瞬变黑洞双星的静态X射线亮度没有随i变化的趋势，表明辐射没有明显的光束。这与吸积盘的辐射是一致的。如果X射线来自射流，则射流的洛伦兹因子伽马在90%置信水平下小于1.24。(2)X射线双星4U 1543 -47（i = 21度）在高软态下具有令人惊讶的强铁荧光线。量化Park等人（2004）的早期论证，我们得出结论，如果该源中的连续X射线发射来自喷流，则伽马< 1.04。(3)没有一个已知的双星有cos i < 0.25 or i >75度。这一事实，加上我们样本中的20个黑洞双星中没有日食，在99.5%的置信水平下，强烈表明具有大倾角的系统是隐藏的。像Milgrom（1978）对中子星X射线双星的研究所提出的那样，这种遮蔽可能是盘状耀斑的结果。(4)与i < 65度的系统相比，i ~ 70-75度的瞬态黑洞双星具有明显更复杂的X射线光变曲线。这可能是辐射气体盘上方的可变遮蔽和/或可变高度的结果。
2005-01-11 astro-ph
Spectral Transitions in Cyg X-1 and Other Black Hole X-Ray Binaries
我们证明Esin，McClintock & Narayan（1997）提出的黑洞软X射线瞬变的低态、中态和高态模型（Nova Muscae 1991）与1996年观测到的黑洞X射线双星Cyg X-1在硬态到软态转变过程中的光谱演化是一致的。我们还将该模型应用于另外两个黑洞X射线瞬变的爆发，GRO J 0422 +32和GRO J1719-24。
1997-11-14 astro-ph
Formation of Black-Hole X-Ray Binaries with Low-Mass Donors
利用黑洞X射线双星的特征可以获得有关其演化历史和黑洞形成过程的信息。在本文中，我专注于施主质量低于推断的黑洞质量的系统。目前的富氢大质量恒星和氦星在风中失去质量的演化模型无法解释目前黑洞质量测量的样本。假设质量损失的大质量恒星的径向演化至少是定性准确的，我表明，BH同伴的属性导致的约束质量的黑洞的祖先（最多两倍的黑洞质量）和风的强度在氦星（质量损失的分数小于约50%）。共同包络演变的约束也来自。
1999-12-07 astro-ph
Long Term Evolution of Massive Black Hole Binaries
在各种物理机制中研究了星系中心大质量黑洞双星的长期演化，目的是解决"最终秒差距问题“，即，黑洞双星如何缩小到分离状态，从而使发射重力波变得有效。一个双星系统通过引力弹弓将恒星抛出，并在宿主星系中雕刻出一个损失锥。双星的持续衰变需要重新填充损失锥。我们表明，标准的治疗损失锥再填充，来自碰撞松弛系统，如球状星团，可以大大低估了在星系核的再填充率。我们推导出非平衡损失锥动力学的表达式，并计算星系合并后的大质量黑洞双星衰变的时间尺度，获得显着高于迄今为止的衰变率。即使在没有两体弛豫的情况下，双星的衰变也会持续下去，这是因为在偏心轨道上返回到核中的恒星会被反复弹射。我们表明，这种回收的恒星导致一个渐进的，近似对数依赖的二进制结合能对时间的依赖。我们导出了黑洞双星布朗运动引起的损失锥再填充的表达式。我们还表明，数值N体实验是不适合探测这些机制在很长一段时间内，由于虚假的放松。
2003-08-25 astro-ph
Why Low-Mass Black-Hole Binaries Are Transient
我们考虑低质量X射线双星的瞬态行为。在短周期中子星系统（轨道周期小于~ 1d）中，除了在非常低的质量传递速率下，中心源对吸积盘的照射抑制了这种情况。然而，形成的限制意味着这些中子星系统的一个显着的分数有核演化的主序次，因此质量传递速率低到足以是瞬态的。但大多数短周期低质量黑洞系统将与未演化的主序星形成，并具有更高的质量转移速率。然而，它们基本上都是瞬变的，这一事实表明辐射较弱，这是黑洞基本性质--缺乏坚硬的恒星表面--的直接结果。
1997-05-06 astro-ph
Massive Black Hole Binaries from Collisional Runaways
最近的理论工作已经巩固了年轻致密星团中碰撞逃逸情景的可行性，以形成超大质量恒星（VMS），这可能是中等质量黑洞（IMBHs）的前兆。我们提出的第一个结果，从数值研究的碰撞失控过程中密集的星团包含原始的二进制文件。双星散射过程中的恒星碰撞提供了一个失控增长的替代渠道，在某种程度上独立于单星之间的直接碰撞。我们发现双星分数>~10%的星团通过碰撞逃逸产生两个VMS，提出了在星团中形成IMBH-IMBH双星的奇异可能性。我们讨论了引力波观测的影响，以及对集群结构的影响。
2006-02-11 astro-ph
Low frequency gravitational waves from black hole MACHO binaries
研究了黑洞双星低频引力波的强度。首先我们估计了银河系晕中黑洞双星产生的引力波背景以及河外黑洞双星产生的宇宙学引力波背景。结果表明，除非假设晕的极端模型，否则由黑洞双星产生的宇宙引力波背景大于晕背景，而当白矮星的实际空间密度最大时，由$ν_{gw} \siml 10^{-2.5}$ Hz的近距离白矮星双星产生的宇宙引力波背景小于晕背景.这种黑洞双星的宇宙学背景远低于脉冲星定时、类星体自行等观测条件的限制，我们发现LISA一年的观测将能够探测到至少几百个附近独立黑洞双星的引力波，它们的振幅超过这些背景。这表明LISA将能够与LIGO-VIRGO-TAMA-GEO网络的结果一起确定原始黑洞MACHO的各种性质。此外，由于LISA可以确定由黑洞双星组成的各个源的位置和距离，因此有可能绘制出我们的晕的质量分布图。因此，LISA可能会开辟引力波天文学的新领域。
1999-10-19 astro-ph gr-qc
Strong Gravitational Lensing and Localization of Merging Massive Black Hole Binaries with LISA
我们研究了如何提高合并的大质量黑洞双星的LISA的角分辨率，如果我们观察到多个引力波“图像”，由于强引力透镜。通过第二图像的附加信息降低了拟合参数之间的相关性，这显著地减少了天空上的误差框。这一改进将对双星的主星系的识别非常有帮助。文中还讨论了多探测器的角分辨率。
2003-11-04 astro-ph gr-qc
Initial data for black hole-neutron star binaries: a flexible, high-accuracy spectral method
提出了一种新的数值方法来求解黑洞-中子星双星系统的初值问题。该方法利用了初始数据的多域谱表示的灵活性和快速收敛性，以相对较低的计算成本构建高精度的解决方案。我们提供的方法的收敛性测试孤立中子星和无旋双星。在第二种情况下，我们表明，我们可以解决小的不一致，是准平衡制定的一部分，这些不一致是显着小于在以前的作品中观察到的。产生各种各样的初始数据的可能性也表明，通过两个新的配置的启发，从二进制黑洞的结果。首先，我们表明，选择一个修改后的克尔-Schild共形度规，而不是一个平坦的共形度规允许建设的准平衡双星与旋转黑洞。其次，我们在低偏心率轨道上构造双星，这比准平衡系统更接近天体物理学双星。
2008-06-30 astro-ph gr-qc
Spinning-black-hole binaries: The orbital hang up
本文首次对高速旋转的黑洞双星系统的动力学进行了全非线性数值研究。我们从准圆轨道演化双星（从后牛顿理论推断），并发现黑洞双星的轨道运动的最后阶段深刻地影响其各自的自旋。为了清楚地显示它的影响，我们考虑两个质量相等的黑洞，它们各自的自旋参数为S/m^2=0.757，它们都与轨道角动量成直线或反直线（并与无自旋的情况进行比较），初始轨道周期为125 M。我们发现，对齐的情况完成了三个轨道，并且在反对齐的情况（完成了不到一个轨道）之后显着合并。前一种情况下的总辐射能量约为7%，而后一种情况下的总辐射能量仅为2%。最后的克尔洞残余物的旋转参数分别为a/M=0.89和a/M=0.44，这表明两个旋转的黑洞合并后不可能产生最大旋转的黑洞。
2006-07-28 astro-ph gr-qc
Catching Super Massive Black Hole Binaries Without a Net
来自合并中的超大质量黑洞双星的引力波信号是激光干涉仪空间天线（LISA）的主要目标。利用最佳的数据处理技术，LISA天文台应该能够探测到宇宙中任何地方的黑洞合并。我们面临的挑战是找到方法从仪器噪音和我们银河系中恒星质量双星的巨大前景中挖掘出信号。标准的匹配过滤程序在计算上可能是禁止的，特别是当黑洞旋转或质量比很大时。在这里，我们开发了一种替代方法的基础上大都会黑斯廷斯采样和模拟退火是数量级比网格搜索便宜。我们展示了我们的方法模拟LISA数据流，包含从二进制系统的史瓦西黑洞的信号，嵌入在仪器噪声和前景包含2600万银河双星。搜索算法能够准确地恢复9个参数，描述的黑洞二进制，而不必首先删除任何明亮的前景源，即使当黑洞系统具有低的信号噪声。
2006-08-09 astro-ph gr-qc
Nonlinear wave equations for numerical relativity: towards the computation of gravitational wave forms of black hole binaries
LIGO/VIRGO引力波源的主要候选者是黑洞和致密双星中的中子星的螺旋。虽然致密双星演化的早期阶段可以通过后牛顿计算来计算，但预测其晚期阶段需要大规模的数值模拟。一个完全的协变和严格的双曲制定的数值相对论的描述，并说明在一维计算的Gowdy波的三环面。这个公式允许叶理在充分的一般性，特别是它不构成任何限制的失效函数。
1997-10-07 astro-ph gr-qc
Gravitational Waves from Coalescing Black Hole MACHO Binaries
如果MACHO是质量约为0.5个太阳质量的黑洞，那么它们一定是在早期宇宙中温度约为1 GeV时形成的。我们估计，在这种情况下，在我们银河系的晕中，大约50千秒差距存在着大约5亿个黑洞双星，它们的合并时间与宇宙的年龄相当，因此合并率大约为每星系每年500次事件。这表明我们可以预期在15 Mpc内每年发生几次事件。来自这种合并黑洞MACHO的引力波可以被LIGO/VIRGO/TAMA/GEO网络中的第一代干涉仪检测到。因此，黑洞MACHO的存在可以在未来五年内通过引力波进行测试。
1997-08-07 astro-ph gr-qc
Accurate Evolutions of Orbiting Black-Hole Binaries Without Excision
我们提出了一个新的算法，发展轨道黑洞双星，不需要切除或共转移位。我们的算法是基于一种新的技术来处理奇异穿刺保形因子。这个系统，基于爱因斯坦方程的BSSN公式，当使用一个“预塌缩”的初始失效时，在演化的开始是非奇异的，并且保持非奇异和稳定，只要为规范做出一个好的选择。作为一个测试案例，我们使用这种技术，充分发展轨道黑洞双星附近的最内稳定圆轨道（ISCO）制度。我们显示了波形的四阶收敛，并计算了从暴跌辐射的引力能和角动量。这些结果与Lazarus方法预测的结果非常一致。
2005-11-16 astro-ph gr-qc
Can black hole MACHO binaries be detected by the Brazilian spherical antenna?
不同的研究表明，非重子起源的暗物质可能存在。有实验证据表明，至少有一种形式的暗物质已经通过微透镜效应被探测到。这种形式的暗物质被命名为MACHO（大规模天体物理致密晕天体）。天文台的合作估计，这些天体的质量在0.15-0.95太阳质量之间，其中最可能的质量是0.5太阳质量。一些作者认为，MACHO可能是黑洞，它们可以形成双星系统，BHCO双星。众所周知，双星系统是引力波的源。巴西的球形天线将在3.0-3.4千赫的频带内工作，对一对0.5太阳质量的黑洞在合并之前的双星敏感。在目前的工作中，我们研究了巴西球形天线马里奥Schenberg的这些推定的BH 4 O二进制的可探测性。
2005-03-04 astro-ph gr-qc
Gravitational Waves from Sub-lunar Mass Primordial Black Hole Binaries - A New Probe of Extradimensions
在许多膜世界模型中，引力在~ 1 TeV的电弱尺度下被大幅修正。在这样的模型中，月球质量为M ~ 10^{-7}M_sun的原始黑洞（PBH）可能是在宇宙温度为~ 1 TeV时产生的。如果我们银河系的暗晕中有很大一部分是由这些月球质量的黑洞组成的，那么在我们的附近将存在大量的黑洞双星。第三代探测器如EURO可以探测到来自这些双星的引力波，也可以确定它们的啁啾质量。通过设计一种在大于1 kHz的高频波段上灵敏的新探测器，可以证实额外维度的存在。
2003-07-27 astro-ph gr-qc hep-ph
