An estimate of the SN kick velocities for High Mass X-ray Binaries in the SMC
这项工作调查可能的超新星踢速度施加在小麦哲伦星云HMXB系统。这些系统的位置和年轻的星团的位置之间进行了比较,前提是这些可能代表了许多这些系统的诞生地。对星团和HMXB的分离进行测量,并对这些系统的典型寿命进行估计,得出最小平均空间速度为30公里/秒。将该值与理论估计值进行比较。
2005-01-24 astro-ph
Spin-perpendicular kicks from evanescent binaries formed in the aftermath of rotational core-collapse and the nature of the observed bimodal distribution of pulsar peculiar velocities
如果旋转的核心坍缩导致在超近轨道上形成原中子星双星,那么较轻的恒星被推向最小稳定质量,爆炸。剩下的中子星(或黑洞)获得了一个非常大幅度的自旋垂直反冲。这种类型的反冲需要解释双中子星双星如B1913+16的测地进动。相反,船帆座和螃蟹座的旋踢排列被认为是相对较小的。我们提出,较大的反冲分量,当存在于脉冲星,结果从一个渐逝的原中子星双星的分裂,是自旋垂直;较小的反冲分量与其他一些机制,导致不太有力的踢,主要是平行于自旋,因为相位平均。这就导致了中子星特有速度的“双峰分布”,正如在脉冲星样本中观察到的那样。我们发现反冲速度与恒星的质量成比例,质量保持为M^(-2/3)。这种情况可以解释逃逸的黑洞GRO J1655-40,这是第一个显示出出生踢证据的黑洞。
2003-02-17 astro-ph
The Role of Primordial Kicks on Black Hole Merger Rates
原始恒星可能是非常巨大的$\geq30\Msun$,孤立地形成,并且可能在质量范围为$10^{6}-10^{10}\Ms$的宿主暗物质晕中心留下黑洞作为残余。这些早期的黑洞,在红移z $\gtsim10$,可能是种子黑洞的许多超大质量黑洞中发现的星系在当地的宇宙。如果它们存在,它们与附近的超大质量黑洞的合并可能是长波引力波探测器的主要信号。我们模拟了高红移暗物质晕中心的黑洞的形成过程,并探讨了一些形成模型所描述的初始生踢速度的含义。如果早期的黑洞在诞生时有几十公里/秒的中等速度的反冲,那么它们在现今星系中的中心浓度就会降低。适度的反冲允许黑洞离开它们的母晕,从而导致动力学摩擦对质量较低的黑洞的影响小于那些仍然嵌入母晕中的黑洞。因此,合并率可能会降低一个数量级以上。使用分析和说明性的宇宙学N-体模拟,我们量化的作用,出生踢的黑洞形成的大规模的金属自由恒星的合并率与超大质量黑洞在当今的星系。我们的结果也适用于引力弹弓机制弹射出的黑洞。
2006-09-06 astro-ph
The Role of Primordial Kicks on Black Hole Merger Rates
原始恒星的质量很可能大于30 Msun,孤立地形成,并可能在其宿主暗物质晕的中心留下残留的黑洞。我们预计原始恒星会形成质量范围为10^6-10^10 Msun的晕。这些早期的黑洞中,有一些是在红移z>10时形成的,它们可能是本地宇宙星系中发现的大部分超大质量黑洞的种子黑洞。如果原始恒星的黑洞后代存在,它们与附近超大质量黑洞的合并可能是长波引力波探测器的主要候选者。我们模拟了Lambda CDM宇宙中暗物质晕的形成和演化。我们用早期黑洞播种高红移暗物质晕,并探索宿主晕的合并历史和合并产生的黑洞反冲速度的含义。在今天的星系中,即使经历几十公里/秒的中等反冲,低质量早期黑洞的中心浓度也会降低。即使是这种适度的反冲也会让黑洞离开它们的母晕,从而导致动力学摩擦对被弹射出的低质量黑洞的影响小于那些仍然嵌入母晕中的黑洞。因此,在最大的晕中,与中心超大质量黑洞的合并率可能会降低一个数量级以上。使用分析和说明性的宇宙学N体模拟,我们量化的作用踢的合并率的黑洞形成的大质量无金属恒星与超大质量黑洞在当今的星系。
2017-12-05 astro-ph
Observational Constraints on Kicks in Supernovae
具有射电脉冲星和光学对应物的极宽双星的存在或不存在对超新星爆炸中反冲的存在和大小施加了强烈的约束。我们搜索这样的系统,通过比较位置的射电双星,这是不知道的是在双星的可见恒星的位置,并发现协会的数量可以忽略不计。根据所进行的总体合成,这意味着必须发生井涌,下限至少为10至20 km/s。
1997-09-22 astro-ph
Supernova Kicks, Magnetic Braking, and Neutron-Star Binaries
我们考虑通过氦星超新星通道形成的低质量X射线双星包含吸积中子星。预测的短周期瞬态的相对数量提供了一个敏感的测试在这个过程中的输入物理。我们研究了不同的平均反冲速度,轨道角动量损失效率,和共同的包络弹射效率的短周期系统,瞬态和持久的子群的效果。在辐射主导的磁盘的热粘性盘不稳定性模型的指导下,我们解释说,短周期瞬变的捐助者接近年底的核心氢燃烧。我们发现,随着平均反冲速度的增加,整体短周期分数,S,增长,而分数,R,系统与演化捐助者之间的短周期系统下降。这种作用在这两个部分上的方向相反,使我们能够通过与s和r的观测估计值进行比较来约束LMXB形成的模型。在没有对演化参数进行微调或极端假设的情况下,对于大约100-200公里/秒的中间平均反冲幅度的情况,模型和当前观测之间的一致性是实现的,前提是:(i)施主质量在1-1.5个太阳质量范围内的系统的轨道制动很弱,即,远不如一个简单的外推标准磁制动超过1.0太阳质量将建议,和(ii)共同的信封喷射效率低。
1998-03-26 astro-ph
Large Merger Recoils and Spin Flips From Generic Black-Hole Binaries
我们报告的第一个结果,从一个通用的黑洞二进制,即二进制包含不等质量的黑洞与错位自旋的演变。我们的配置,其质量比为2:1,由一个最初不旋转的孔轨道一个更大的,快速旋转的孔(比自旋a/m = 0.885),与自旋方向定向相对于轨道平面-45度。我们跟踪的inspiral和合并的~2轨道,并发现残余收到一个实质性的踢454公里/秒,两倍以上的最大踢从非自旋双星。剩余的自旋方向相对于较大空穴的初始自旋方向翻转103度。我们进行了第二次运行与反对齐的自旋,a/m =+-0.5躺在轨道平面,产生一个踢1830公里/秒的轨道平面。对于最大旋转的黑洞,该值可缩放至近4000 km/s。如此大的反冲速度开启了一种可能性,即合并的双星甚至可以从大质量宿主星系的核中喷出。
2007-03-02 astro-ph gr-qc
A New Class of High-Mass X-ray Binaries: Implications for Core Collapse and Neutron-Star Recoil
我们研究了一类新的高质量X射线双星(HMXB),它们具有长轨道周期(P_orb > 30天)和低轨道偏心率(e <~ 0.2)。轨道参数表明,这些系统中的中子星在形成时并没有受到很大的脉冲或“反冲”。我们发展了一个自洽的唯象图象,其中在观测到的宽HMXB中出生的中子星只受到一个小的反冲(<~ 50 km/s),而在孤立的情况下,在大多数低质量X射线双星中,或在许多P_orb <~ 30 d的著名HMXB中出生的中子星受到常规的大反冲,平均速度为~ 300 km/s。我们提出,出生在一个双星系统中的中子星的出生踢的大小取决于崩溃前核心的旋转速率。我们进一步认为,核心的旋转速率是一个强大的,明确的功能的祖先恒星的演化路径。
2001-09-27 astro-ph
X-ray binaries and their descendants: binary radio pulsars; evidence for three classes of neutron stars?
Pfahl等人(2002)最近的一个重要发现是,存在两类Be X射线双星:一类是轨道偏心率较小(<0.25)的双星,其中中子星在出生时几乎没有受到任何反冲速度;另一类是轨道偏心率较大的双星,其中中子星在出生时受到100 km/s量级的反冲速度。此外,许多双中子星(7颗中有5颗)的轨道离心率很低(0.09 ~ 0.27),这表明它们的第二颗中子星在出生时几乎没有受到任何速度反冲。这些第二代出生的中子星往往质量较低(1.25至1.35 Msun)。提出低质量低反冲中子星是由初始质量小于12-14 Msun的恒星的简并O-Ne-Mg核的电子俘获形成的,而高反冲中子星则是由初始质量大于12-14 Msun的恒星的铁核的光致衰变坍缩形成的。后一组可以进一步细分为两类不同的质量。
2004-07-21 astro-ph
Modeling the Retention Probability of Black Holes in Globular Clusters: Kicks and Rates
我们模拟黑洞的二元相互作用,检查合并和黑洞的增长和引力辐射信号的概率,使用一个特定的初始质量分布的黑洞在球状星团和一个简单的半解析形式主义的动力学相互作用。我们包括三体反冲和最新的结果,在数值相对论的引力辐射反冲。据发现,虽然99%的双星喷出低金属丰度,低质量的集群,富金属的大质量集群保留5%的双星。一个有趣的部分弹射双星,特别是那些从高质量,高金属系统,合并的时间尺度足够短,引力辐射源在他们的合并率接近预期的银河场黑洞双星。虽然合并率相当,但这些双星的质量要大得多,而且它们的本地化将使它们成为先进LIGO的吸引力目标。我们挑选出两个可能的银河系星系团(NGC 6441和NGC 6388)具有良好的保留概率的属性。
2008-09-09 astro-ph
On the Eccentricities and Merger Rates of Double Neutron Star Binaries and the Creation of "Double Supernovae"
我们证明了一个自然的结果,一个不对称的踢赋予中子星在出生时,大多数双中子星双星应具有高偏心率的轨道。这导致轨道衰变大大加速,这是由于在近星点的引力辐射的巨大增加,最初由彼得斯(1964)证明。如果反冲速度在轨道平面上均匀分布,那么大约24%的幸存双星的合并速度至少比未受扰动的圆形系统快10,000倍。即使取消平面反冲约束,约6%的束缚系统仍然如此迅速地合并。在不可忽略的一部分情况下,系统甚至可能在最后一颗超新星的10年内合并,导致我们可能称之为“双超新星”。对于类似PSR J 0737 - 3039 A前身的系统,该数字高达9%(在平面反冲模型中)。井涌速度分布是否延伸到实现这一点所需的范围仍不清楚。我们确实知道,观测到的双星群体在小轨道周期时缺乏高偏心率系统。与此相反,长周期系统更倾向于大的偏心率,正如预期的那样。我们认为,这是因为短周期的高偏心系统已经合并,因此选择对脉冲星调查。在用标度因子法估算双中子星双星的并合速率时,需要考虑这种影响。因此,我们断言,这种双星的合并率被低估了几个因素。
2005-04-01 astro-ph
On the detection of pre-low-mass X-ray binaries
我们探索的人口候选人前低质量X射线双星中,一个中子星吸积质量从风的低质量的同伴(质量<2 Msun)的二元人口合成研究的框架。模拟的吸积光度分布显示出一个接近1 e31 erg/s的主峰和一个接近1 e28 erg/s的次峰。两个峰值的相对贡献主要取决于出生时给予中子星的反冲速度的大小。当平均反冲速度大于200 km/s时,次峰可忽略不计,但当平均反冲速度小于50 km/s时,次峰占主导地位。不管这两个峰的相对贡献,我们的计算表明,前低质量X射线双星可能提供一个不可忽略的贡献,在银河系中的离散低光度X射线源的人口。
2003-04-30 astro-ph
The Spatial Distribution of Coalescing Neutron Star Binaries: Implications for Gamma-Ray Bursts
我们发现的聚结时间,出生率,空间速度,以及随后的径向偏移的聚结中子星(NS)在各种星系的潜力占大的不对称踢期间引入的超新星的分布。结合NS-NS二进制的出生率是相当敏感的反冲速度的大小,但尽管如此,类似(~10每银河每百万年)以前的人口合成研究。然而,零年龄主层序以来的合并时间分布对井涌速度的选择相对不敏感。合并时间的中位数约为1亿年,我们发现致密双星应该密切跟踪宇宙中的恒星形成率。在一个合理的星系势范围内(M_galaxy> 3 x 10^10 M_solar),NS-NS合并的径向偏移中值小于10 kpc。在z = 1的红移下(H_0 = 65 km/s/Mpc,Omega = 0.2),这意味着一半的合并应该发生在距离宿主星系约1.3角秒的范围内。除了最浅的潜势外,90%的NS-NS双星在距离宿主30 kpc的范围内合并。我们发现,虽然合并的中子星双星的空间分布是一致的,与已知的光学余辉的伽马射线暴(GRB)与微弱的星系的密切空间关联,一个不可忽略的分数(~15%)的GRB应该发生在(> 30千秒差距)的矮星系主机。由于主机中的尘埃,偏移量的投影和星际介质密度的范围内的灭绝混淆了星系周围的NS-NS合并的真实分布与一组可观察到的光学瞬变/星系偏移。
1999-01-15 astro-ph gr-qc
The Effects of High-Velocity Supernova Kicks on the Orbital Properties and Sky Distributions of Neutron Star Binaries
本文系统地研究了高超新星反冲速度对超新星后中子星双星轨道参数的影响。利用蒙特卡罗模拟,我们确定了HMXB和LMXB的前身星在超新星爆发后的轨道参数分布。根据Lyne & Lorimer(1994)最近的脉冲星诞生速度分布,只有约27%的大质量系统在超新星爆发后仍然保持束缚,其中约26%立即经历动态质量转移,并可能合并成为Thorne-Zytkow天体。各种轨道参数之间的相关性可以与观测样本进行比较,以获得有关超新星反冲速度和超新星爆发前轨道周期分布的信息。在超新星爆发后,大质量系统中大多数恒星的自旋相对于轨道轴有很大的倾角,并且有相当一部分系统(约20%)包含具有逆行自旋的恒星。在低质量伴星的情况下,我们发现大约19%的系统在超新星爆发后仍然保持束缚,其中大约57%经历了即时的动态质量转移。在LMXB的前身星中,离心率和超新星后的轨道周期之间存在着紧密的相关性。所有超新星爆发后周期超过几天的LMXB最初都有很大的离心率(例如在本文中讨论的Cir X-1)。我们使用这些计算的结果来模拟HMXB和LMXB的天空分布。模拟的分布与观测样品一致。最重要的是,银河系LMXB的分布与普通的银河系盘人口是一致的,由于大型超新星的撞击,银河系盘人口已经扩大,并且不需要特殊的祖先人口。
1994-12-07 astro-ph
Population Synthesis for Neutron Star Systems with Intrinsic Kicks
我们用蒙特卡罗程序模拟了中子星系统的形成和演化,包括高质量X射线双星、低质量X射线双星、双中子星系统和射电双星。我们的重点是印记在这样的系统,由于出生踢中子星以上的轨道运动所赋予的签名。该代码纳入了银河系的潜力(包括旋转)对这些系统的速度的影响。我们的模型和观测结果之间的比较使我们推断出平均出生踢400-500公里/秒之间。此外,为了与所有数据保持一致,我们需要一个双峰反冲分布,其中一个峰值在0 km/s附近,另一个峰值在600 km/s以上。
1997-10-29 astro-ph
What can we learn about black-hole formation from black-hole X-ray binaries?
我讨论的影响,形成一个黑洞的(密切)的二进制和显示一些目前的限制,黑洞X射线二进制的观测性质把形成的黑洞。特别是我讨论的证据和反对不对称踢上黑洞的形成,并找到矛盾的答案,因为似乎有证据踢个别系统和银河系$z$ -黑洞X射线双星的分布,但不是从他们的视线速度。
2004-10-15 astro-ph
Total recoil: the maximum kick from nonspinning black-hole binary inspiral
当不等质量的黑洞合并时,最后的黑洞会受到一个"反冲“,这是由于合并过程中发射的引力辐射中线性动量的不对称损失。这种反冲的强度具有重要的天体物理学后果。最近在数值相对论的突破,使我们能够进行最大的参数研究,迄今为止进行的数值模拟的二元黑洞的inspirals。我们研究了非自旋的黑洞双星,它们的质量比从$q=M_1/M_2=1$到$q =0.25$($η= q/(1 + q)^2$从0.25到0.16)。我们精确地计算出反冲的速度在6%以内,黑洞的最终自旋在2%以内。对于$η= 0.195 \pm 0.005$,实现了$175.2\pm11$ km s $^{-1}$的最大反冲。
2007-03-08 astro-ph gr-qc
Gravitational recoil from spinning binary black hole mergers
双黑洞的螺旋和合并将可能涉及质量不等和任意自旋的黑洞。这些双星发出的引力辐射将携带角动量和线动量。发射出的线动量的净通量意味着由合并产生的黑洞将经历反冲或反冲。以往的研究主要集中在不等质量非自旋双星的反冲速度。我们提出的结果,从模拟的质量相等,但旋转的黑洞二进制文件,并显示如何在这些情况下也可以获得一个显着的引力反冲。我们考虑的情况下,黑洞的大小相反的自旋$a$对准/反对对准的轨道角动量,与$a$的无量纲自旋参数的个别孔。对于所考虑的初始设置,我们发现反冲速度为$V = 475 \KMS a$。超大质量黑洞合并产生的这种量级的反冲可能导致碰撞产生的最后一个黑洞从矮星系的核心喷出。
2007-02-02 astro-ph gr-qc
Inspiral, merger and ring-down of equal-mass black-hole binaries
本文研究了由相对论数值模拟得到的等质量黑洞双星合并的动力学和引力波辐射。详细讨论了对应于不同初始分离度的黑洞的三组初始数据的演化结果。我们发现,一个很好的近似的螺旋阶段的演变是准圆形,其次是一个“模糊,准圆形暴跌”,然后合并和环下。我们提出了一阶的合并和数值结果的各个阶段的分析模型之间的比较。我们提供的数值计算结果和分析预测的基础上的绝热牛顿,后牛顿(PN),和非绝热的时间-PN模型之间的比较。从GW的振铃部分,我们提取的基本准正常模式和几个泛音。最后,我们估计的最佳信噪比典型的二进制检测GW实验。
2007-06-22 astro-ph gr-qc
Evolution of Close Binaries: Formation and Merger of Neutron Star Binaries
讨论了含有中子星或黑洞的双星的形成和演化。结果表明,在$10^{10}$ yr的恒星形成率与银盘当前的恒星形成率相似的恒星系统中,中子星合并率为$\sim 2 \times 10^{-5} yr{-1}$,与观测估计一致。黑洞和中子星合并的速率要低一个数量级。成对的黑洞形成但不会合并,因为它们的祖先的大量质量损失有效地将二元组分分开。
1998-01-14 astro-ph
The distances to Galactic low-mass X-ray binaries: consequences for black hole luminosities and kicks
我们研究了银河系黑洞(BH)和中子星低质量X射线双星(LMXB)的距离。比较中子星CygX-2和XTE J2123-058使用观测到的爱丁顿有限光球半径膨胀爆发的距离与使用观测到的伴星半径和有效温度的距离,我们发现后者小了大约1.5-2倍。后一种方法通常用于确定到BH LMXB的距离。对这种差异的一个可能的解释是,在快速旋转的伴星中的恒星吸收线与之前在早期类型恒星中发现的缓慢旋转的模板星中的吸收线不同。这可能会导致对伴星光谱类型的系统性错误分类,进而产生距离上的系统误差。我们发现,使用新的距离XTE J1550-564和V404天鹅座,至少有5个,甚至可能有7个的15 BH软X射线瞬变的最大爆发光度超过爱丁顿光度为10 M太阳BH表明,这些系统将被归类为超发光X射线源,我们观察到他们在其他Galerkin。这支持了许多超亮X射线源是恒星质量而不是中等质量黑洞的观点。我们发现黑洞到银道面的距离的均方根值与中子星LMXB的一致。这表明BH在其形成过程中也可以接收到反冲速度,尽管这必须进行更详细的研究。(节录)。
2004-07-08 astro-ph
Orbital Characteristics of Binary Systems after Asymmetric Supernova Explosions
提出了一种分析方法,研究了超新星爆发时新生中子星受到反冲速度的影响,使圆轨道双星系统的轨道特性发生变化。假设一个麦克斯韦分布的反冲速度,我们推导出分析表达式的分布函数的轨道分离和偏心率爆炸后立即,轨道分离后的后SN轨道的圆化,和系统的二进制的速度爆炸后仍然绑定。这些分布的二进制特征可以用来执行分析人口合成计算的各种类型的二进制文件,其形成涉及超新星爆炸。我们详细研究了派生的分布上的反冲速度和前SN的特点,我们确定了所有的限制后SN的轨道特性,我们讨论了它们的影响的人口的X射线双星和双中子星系统。我们发现,大的反冲速度并不一定会导致大的系统速度;对于典型的X射线二元祖星,最大后SN系统速度与爆炸前的相对轨道速度相当。我们还发现,除非吸积引起的崩溃是一个可行的形成渠道,X射线双星在球状星团最有可能形成的恒星动力学相互作用,而不是直接从原始双星。
1996-06-01 astro-ph
Nova Sco and coalescing low mass black hole binaries as LIGO sources
双中子星双星,类似于著名的赫尔斯-泰勒脉冲星PSR 1913+16,是LIGO探测到的高频引力辐射源。这类系统的合并速率估计有相当大的不确定性,保守估计为每百万年1个星系,乐观的理论估计为一个或多个星等。低质量黑洞-中子星双星的形成速率可能高于NS-NS双星,并可能主导可探测的LIGO信号速率。我们估计BH-BH二进制由于弱的不对称踢形成过程中的低质量黑洞,如新星斯科增强的合并率,并发现他们可能会作出重大贡献的LIGO信号率,可能占主导地位的第一阶段可检测的信号,如果BH质量的范围内,有显着踢是足够广泛的。对于一个标准的Salpeter IMF,假设轻微的出生踢,我们预计BH-BH系统的R6合并率为~0.5,小于NS-NS系统。然而,这些系统的更高的啁啾质量产生的信号几乎是平均的四倍,搜索量也相应增加。BH-BH并合通道还预言,BH-BH系统中至少有一个自旋接近最大值(a/M ~ 1)的组分,并合产生的波形应该具有清晰的自旋特征,因此这一假设可以直接用LIGO进行验证。
2002-02-21 astro-ph
The Total Merger Rate of Compact Object Binaries In The Local Universe
利用粒子数合成方法,计算了双中子星、双黑洞和黑洞-中子星双星在局域宇宙中的总合并率。这些紧凑的双星是LIGO和VIRGO探测引力波的主要候选源。我们占合并起源于外地人口和密集的星团。对于这两个种群,我们使用相同的恒星演化处理方法。我们的结果表明,合并率的双中子星和黑洞-中子星双星的强烈主导的领域人口,而合并黑洞双星的形成更有效地在密集的星团。双致密天体的总合并率敏感地依赖于稠密星系团的初始质量分数f_cl(很大程度上未知)。当f_cl < 0.0001时,Advanced LIGO的探测率将主要由双中子星合并的场粒子数决定,探测次数虽然少,但意义重大,约为20年^-1。然而,当星系团中的质量分数较高时(f_cl > 0.001),探测率将主要由来自致密星系团的大量双黑洞合并所决定,而且探测率会高得多,约为25 ~ 300年^-1。此外,我们表明,一旦合并的双黑洞被检测到,它是很容易区分系统中形成的领域和密集的集群,因为啁啾的质量分布是惊人的不同。最后,我们指出在星系际空间中可能存在并合黑洞双星。
2008-01-03 astro-ph
Eccentricity of supermassive black hole binaries coalescing from gas rich mergers
环双星气体的角动量损失提供了一种可能的机制,可以克服“最后秒差距”问题,并允许由星系合并形成的最大质量的黑洞双星合并。在这里,我们表明,如果气体盘也催化合并的质量较低的双星探测与激光干涉仪空间天线(LISA),那么可能有一个纯粹的引力波签名的气体的作用,在一个小的形式,但有限的偏心率就在合并之前。数值模拟表明,偏心率,激发的二进制和周围的气体盘之间的相互作用,只有部分阻尼在引力辐射驱动的inspiral的最后阶段。我们估计,在聚结前一周的典型偏心率为0.01的顺序。如果双星具有极端的质量比,则可能有更高的终端偏心率,可以接近0.1。即使是一个小的偏心率合并前的LISA检测提供了一个可能的判别气体驱动的inspirals和恒星过程的影响。
2005-08-23 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
The Formation of Low-Mass Transient X-Ray Binaries
我们考虑的约束条件,形成低质量的X射线双星包含中子星(NLMXB)所产生的软X射线瞬变存在于这些系统。我们表明,在短周期系统驱动的角动量损失,这些限制要求在开始的质量转移的次级有一个质量> 1.2 M_sun,并显着的核演化。因此,如所观察到的,即使在短时间内,这样的系统的相对大部分也表现为软X射线瞬变。此外,大的初始二次质量占罕见的NLMXB周期小于3 hr.In相比之下,NLMXB人口形成与大反冲速度不会有这些属性,这表明反冲速度一般是小相比,前SN的轨道速度在很大一部分系统。我们推导出祖系统参数和磁制动的强度上的约束。
1996-12-16 astro-ph
Formation of Low-Mass X-ray Binaries. III. A New Formation Mechanism: Direct Supernova
我们提出了一种新的形成机制(直接超新星)的低质量X射线双星(LMXB),不涉及任何先前阶段的质量转移。通过超新星(SN)爆炸和轨道收缩的生存是通过在中子星诞生时赋予其适当大小和方向的反冲速度来实现的。我们提出了分析的人口合成计算LMXB形成通过直接SN和氦星SN机制,并比较结果。我们发现,直接SN通道的贡献不可忽略的一部分,总LMXB人口,强烈依赖于r.m.s.反冲速度的大小。更重要的是,直接SN机制提供了一种自然的方式来形成轨道周期超过100天的近圆形轨道的低质量双星,这是不可能通过氦星SN机制形成的。
1996-08-11 astro-ph
Mergers of Black Hole -- Neutron Star binaries. I. Methods and First Results
本文采用三维相对论SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics)程序,以$M_{NS}/M_{BH} \simeq 0.1$为代表,研究了低质量比的黑洞-中子星(BH-NS)双星系统的并合.这种合并的结果敏感地取决于BH自旋的大小和它的自旋性(即,双星轨道相对于BH赤道平面的倾角)。特别是,只有具有足够高的BH自旋参数$a$和足够低的轨道倾角的系统才允许任何NS物质逃逸或在破裂后在BH视界外形成长寿命的圆盘。轨道倾角高于$\sim60^o$的双星的合并导致整个NS被BH完全迅速吸积,即使是极端的克尔BH。我们发现,形成一个显着的磁盘或环面的NS材料周围的BH总是需要一个接近最大的BH自旋和低初始倾角的NS轨道合并之前。
2008-02-26 astro-ph