Radio precursors to neutron star binary mergings
我们讨论了可能产生的无线电爆发前的最后阶段的二进制中子星合并，可以伴随着短的伽马射线暴。由于无线电信号在电离的星系际介质中传播需要10到几百秒的时间延迟，因此在低频无线电波段探测这种爆发似乎是有利的。这种延迟使得有可能利用短伽马射线暴警报，通过低频无线电设施，特别是LOFAR，迅速监测天空中的特定区域。为了估计无线电信号的强度，我们假设无线电光度对磁主导外流中的总能量释放的幂律依赖性，如在毫秒射电星中所发现的那样。基于计划的LOFAR灵敏度在120 MHz，我们估计，LOFAR检测率的无线电瞬变可能是大约几个事件，每月从红移到$z\sim1.3$在最乐观的情况下。LOFAR探测这类事件的能力将主要取决于低频无线电发射机制的确切效率。
2010-04-28 astro-ph.CO astro-ph.HE
Can Population III stars be major origins of both merging binary black holes and extremely metal poor stars?
第三星族星、第一恒星或无金属恒星是由原始气体组成的。我们已经研究了它们是否可以成为合并双黑洞（BH）和极贫金属恒星的主要来源。EMP星的丰度模式有助于追溯Pop III星的性质。我们已经证实了以前的论点，观测到的BH合并率需要Pop III恒星形成效率比理论预测值大10倍，而宇宙再电离历史仍然允许这样高的Pop III恒星形成效率。另一方面，我们新发现EMP星的元素丰度模式只允许最小质量为$\sim 15 - 27$ $M_\odot$的Pop III初始质量函数。换句话说，最小质量必须不能偏离临界质量太大，低于临界质量的Pop III星会留下中子星，高于临界质量的BHs星会留下BHs。Pop III星可能仍然是合并二进制BH的主要来源，但我们的研究已经减少了允许的参数空间的假设下，EMP星形成的原始气体混合Pop III超新星喷出物。
2022-02-01 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Galaxy activity influenced by the environment in the cluster of galaxies Abell 85
分析了星系团的动力学状态与其成员活动（恒星形成和活动星系核）之间的关系。对于Abell 85的情况下，我们发现一些证据的增强活动的两种类型的子结构，这是在合并的早期阶段与集群。
2009-02-13 astro-ph.CO
The radio halo in PLCKESZ G171.94 $-$ 40.65: Beacon of merging activity
本文利用 uGMRT 和 JVLA 观测首次对星系团 PLCKESZ G171.94$-$40.65 中的候选超陡谱射电晕进行多频分析，结合 Chandra X 射线数据发现其谱指数为 $-1.36 \pm 0.05$ 并非超陡谱，揭示了星系团中心区域剧烈的合并动力学活动。
2024-09-26 astro-ph.CO
Observability of Dual Active Galactic Nuclei in Merging Galaxies
超大质量黑洞（SMBH）已经在大多数邻近的大质量星系的中心被探测到。今天的星系核是数十亿年星系合并的产物，但也是数十亿年的SMBH活动的产物，作为与星系合并有关的活动星系核（AGN）。在这种情况下，活动星系核对的探测应该是比较普遍的。然而，在观测上，双重活动星系核是很少的，只占所有活动星系核的百分之几。在这封信中，我们调查触发活动星系核活动的合并星系通过一套高分辨率的流体动力学模拟。我们遵循的动力学和吸积到SMBH，因为他们从几十千秒差距的分离移动到几十秒差距。我们的分辨率，冷却和恒星形成的实施产生了一个不均匀的，多相的星际介质，使我们能够准确地跟踪恒星的形成和吸积到SMBHs。我们研究的气体含量，形态和质量比的影响，使我们能够研究活动星系核的活动和动力学在广泛的相关条件。我们测试当两个活动星系核是同时可检测的，多久，在哪些分离。我们发现，强烈的双重活动星系核活动发生在合并的后期阶段，在小的分离（<1-10千秒差距）低于大多数调查的分辨率限制。大部分SMBH的吸积不是同时发生的，限制了通过成像和光谱学检测到的活动星系核的双重部分，与观测样品一致。
2012-03-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
The role of the galaxy stellar mass function in determining the cosmological distribution of astrophysical transients with applications to fast radio bursts and merging binary black holes
Indian Institute of Astrophysics（印度天体物理研究所）；The Open University of Israel（以色列开放大学）
通过引入星系恒星质量函数及其红移演化，修正了快速射电暴和并合双黑洞等暂现源的宇宙学分布模型，发现快速射电暴的单位恒星质量形成效率需提高约3倍，并指出忽略宿主星系信息会导致有偏结果。
2026-06-01 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Ultralight Bosons Explain the Mass-Spin Correlations in the Merging Binary Black Hole Population
School of Physics and Astronomy, University of Minnesota（明尼苏达大学物理与天文学院）；School of Physics, Anhui University（安徽大学物理学院）
本研究提出基于超辐射的自旋分布模型，结合GWTCs引力波数据，发现质量约10^-12 eV的标量玻色子可解释双黑洞质量-自旋关联，贝叶斯因子达ln B≈7.8，为超轻玻色子存在提供支持。
2026-09-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Euclid detectability of pair instability supernovae in binary population synthesis models consistent with merging binary black holes
本文基于双星布居模型，推导了欧几里德空间望远镜运行期间对不稳定超新星（PISNe）的预期探测数。我们的模型再现了全球最大的率在初级BH质量的$\sim 9-10$ $M_\odot$，和整体梯度的初级BH质量分布在二进制BH合并率与最近的观察一致。我们考虑不同的PISN条件，这取决于$^{12}$ C $(α, γ)^{16}$ O反应速率。基准和$3σ$模型分别采用标准和$3σ$ -较小的反应速率。我们的基准模型预测，欧几里得探测到几个氢贫PISNe。对于$3σ$模型，如果恒星质量分布扩展到$M_{\max} = 600 M_\odot$，则Euclid预计会检测到$\sim 1$贫氢PISN，但如果是$M_{\max} = 300 M_\odot$，则预期的数量会明显变小。我们可以通过观察到的PISN率来区分基准模型和$3σ$模型。这将有助于我们限制二元BH的起源和反应速率，尽管在$M_{\max}$和反应速率之间仍然存在简并。PISN喷出物质量估计从光变曲线和光谱获得的后续观测将是重要的解开简并。
2022-12-12 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
A large H$α$ survey of star formation in relaxed and merging galaxy cluster environments at $z\sim0.15-0.3$
我们目前的第一个结果，从最大的H $α$调查的恒星形成和活动星系核活动的星系团。使用9个不同的窄带滤波器，我们选择$>3000$ H $α$发射器内的$19$集群和它们的更大规模的环境超过总体积的$1.3\times10^5$兆个人$^3$。该样本包括松弛和合并集群，涵盖$0.15-0.31$红移范围，并从$5\times10^{14}$ $M_{\odot}$到$30\times10^{14}$ $M_{\odot}$。我们发现，H $α$光度函数（LF）合并集群相比，松弛集群具有更高的特征密度$ϕ^*$。对于合并集群和松弛集群两者，$ϕ^*$从集群核心到集群外围下降，其中合并集群值$\sim0.3$ dex在每个投影半径处更高。特征光度$L^*$下降超过$0.5-2.0$ Mpc距离从集群中心合并集群和增加放松对象。在受干扰的对象，集群托管大规模的冲击波（跟踪无线电遗迹）是过于密集的H $α$发射器相比，在其集群内介质湍流（跟踪无线电晕）。我们推测，在扰动，年轻，大质量的星系团的恒星形成活动的增加，可以触发富气星系，冲击和/或集群内介质之间的相互作用，以及吸积的细丝和星系群。我们的研究结果表明，受干扰的集群代表了非常不同的星系演化的环境相比，轻松的集群或平均场环境。
2016-11-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
Resonant Trapping of Stars by Merging Massive Black Hole Binaries
一个巨大的黑洞双星可能会共振地捕获一颗恒星（例如白矮星），其潮汐破裂释放的气体可能会在双星合并的周围发出电磁波信号。利用包含引力辐射反应的后牛顿运动方程，数值研究了质量比为1/100的黑洞双星的共振俘获。研究发现，双星的2：1（同时4：2）平均运动共振会很强，原则上可以将小的第三个天体拉入相对论范围（例如~10史瓦西半径）。被困物体的倾角可能会显著增加，在某些情况下，最终可能会实现逆行轨道。
2011-05-10 astro-ph.CO gr-qc
SDSS J1254+0846: A Binary Quasar Caught in the Act of Merging
我们提出了第一个明亮的，空间分辨的二元类星体，显然居住在一个正在进行的星系合并。SDSS J125455.09+084653.9和SDSS J125454.87+084652.1（以下简称SDSS J1254+0846）是两个明亮的z=0.44射电宁静类星体，径向速度差仅为215 km/s，在天空中相隔21 kpc，在一个扰动的主星系合并中显示出明显的潮汐尾。这一对是从SDSS DR 6测光中提取的具有小横向分离的二元类星体候选者的完整样本的一部分。我们提出了后续的光学成像，显示了广泛的，对称的潮汐臂功能跨越约75千秒差距的类星体的红移。数值模拟表明，该系统由两个巨大的盘状星系组成，它们在主动合并的第一次通过期间被捕获。这表明，在星系合并的早期阶段，黑洞的快速增长与预先存在的凸起。在我们的光学或X射线观测中，这两个发光的核都没有被气体或尘埃显着吸收，这说明并非所有的合并类星体都将处于模糊的超亮阶段。我们发现较暗的B类星体的爱丁顿比是相当正常的，而A类星体的L/LEdd与类似光度和红移的类星体相比是相当高的（>3sigma），这可能是强合并触发吸积的证据。更多这样的合并应该是确定在较高的红移使用二元类星体作为示踪剂。
2010-02-04 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Correlation between Galaxy Mergers and Luminous AGN
目前还不清楚是什么触发了活动星系核（AGN）的活动，但星系合并被怀疑是推动活动的主要机制之一。利用各种地面望远镜拍摄的深空光学图像，我们研究了39个明亮活动星系核（M $_{R}\, \lesssim$ -22.6等）中的星系合并比例为$z \leq$ 0.3（中位红移为0.155），其中的宿主星系通常被认为是早型星系。通过目视检查的图像，我们发现，17的39个活动星系核宿主星系（43.6%）显示的证据，目前或过去的合并，如潮汐尾，壳，和扰动形态。为了看看这个分数是否异常高，我们还检查了斯隆数字巡天（SDSS）Strip 82数据中正常早期星系的合并分数（中值红移为0.04），其中表面亮度极限与我们的成像数据相当。为了校正与两个样本的红移差异有关的影响，我们进行了图像模拟，把一个亮点源作为一个人工活动星系核的图像中的SDSS早型星系，并把它们放在红移的活动星系核。在这个模拟活动星系核的真实样本中，合并分数只有$\sim 5 - 15\%$（$1/4$到$1/8$）。我们的结果强烈地表明，明亮的活动星系核活动与星系合并。
2015-05-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Mass Density of Merging Binary Black Holes Over Cosmic Time
本研究利用 GWTC-3 数据建模推断双黑洞并合率，发现其前身优先形成于低金属丰度环境且延迟时间较短，并指出并合双黑洞质量密度随红移的演化及其与存活大质量恒星和超大质量黑洞质量的对比关系。
2024-03-25 astro-ph.CO astro-ph.HE
Fast detection and reconstruction of merging Massive Black Hole Binary signals
提出针对LISA观测频段内大质量黑洞双星的快速探测与信号重建方案，支持全局拟合并触发保护期以促进多信使观测。
2025-07-01 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
MC$^2$: Boosted AGN and star-formation activity in CIZA J2242.8+5301, a massive post-merger cluster at z=0.19
星系团合并在星系团的形成和演化过程中起着重要的作用。Stroe等人（2014）揭示了在大质量（~ 2x 10 $^{15}$ M $_{\odot}$）“香肠”合并星团CIZA J2242.8+5301的~1 Mpc宽的激波前沿附近，候选H $α$发射体的意外过密度。我们使用Keck/DEIMOS和WHT/AF 2确认了合并星系团内和周围的83个H $α$发射体。我们发现，在最热的X射线气体和/或在集群的子核心（远离冲击波前锋）的星系团恒星形成星系显示高[SII]6716/[SII] 6761和高[SII]6716/H $α$，这意味着非常低的电子密度（<30倍低于所有其他恒星形成星系的集群外）和超新星的显着贡献，分别。所有靠近星团中心的恒星形成星系都显示出明显的外流（蓝移Na D~200- 300 km/s），可能是由超新星驱动的。在H $α$ AGN中也发现了强的外流。合并星系团中的H $α$恒星形成星系遵循z~0质量-金属丰度关系，表现出系统性的高金属丰度（~0.15-0.2 dex），比星系团外的H $α$发射体（投影R>2.5 Mpc）高。这表明，激波前沿可能触发了剩余的富含金属的气体，星系能够将这些气体保留在形成的恒星中。我们的观测表明，令人印象深刻的大质量（~10 $^{15}$ M $_\odot$）星系团的合并可以为显著的恒星形成和活动星系核活动提供条件，但是，由…
2015-03-06 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The $χ_\mathrm{eff}-z$ correlation of field binary black hole mergers and how 3G gravitational-wave detectors can constrain it
了解并合双黑洞的起源是目前天体物理学中最紧迫的任务之一。我们表明，如果孤立的二元演化占主导地位的合并二元黑洞的形成机制，人们应该期待的有效自旋参数，$χ_\mathrm{eff}$，和红移的合并，$z$，二元黑洞之间的相关性。这种相关性来自潮汐自旋系统优先形成和合并在较高的红移，由于结合较弱的轨道膨胀从低金属量的恒星，考虑到他们的风质量损失率降低，延迟膨胀和有较小的最大半径在超巨星阶段相比，在较高的金属量的恒星。因此，这些紧密结合的系统在很短的螺旋时间内合并。鉴于我们的基准模型的孤立的二进制演化，我们表明，$χ_\mathrm{eff}-z$相关的起源在可检测的LIGO-处女座二进制黑洞人口是不同的固有人口，这将成为访问只有在未来的第三代引力波探测器，如爱因斯坦望远镜和宇宙探测器。最后，我们比较我们的模型预测与人口预测的基础上，目前的目录的二进制黑洞合并，发现目前的数据有利于正相关的$χ_\mathrm{eff}-z$，我们的模型预测的孤立的二进制演化。
2022-06-27 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Localizing merging black holes with sub-arcsecond precision using gravitational-wave lensing
现有的引力波定位方法主要依赖于电磁波源。不幸的是，二元黑洞不发光。因此，通常不可能精确地定位这些对象。然而，强透镜引力波，这是预测在这十年中，可以让我们定位双星定位其透镜主机星系。确定正确的宿主星系是具有挑战性的，因为在引力波观测所覆盖的天空区域内有数百到数千个其他透镜星系。然而，我们可以通过引力波和电磁观测来限制透镜星系的物理性质。我们表明，这些同时约束允许本地化四重透镜波的一个或最多几个星系的LIGO/室女座/卡格拉网络在典型的情况下。一旦我们确定了宿主，我们就可以将双星定位在宿主星系内的两个亚角秒区域。此外，我们演示了如何使用该系统来测量哈勃常数作为一个证明的原则应用。
2020-08-18 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
The Use of Binary Black Holes Merging in AGN Disks for Hubble Constant Measurements
本研究以AGN J124942.3+344929中的双黑洞并合候选体为多信使案例，验证了AGN盘中距超大质量黑洞一定距离的并合事件环境效应可忽略，测得哈勃常数并结合GW170817先验优化约束，证明AGN环境可作为引力波宇宙学研究的可行实验室。
2025-05-16 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Light Axion Emission and the Formation of Merging Binary Black Holes
该研究表明轻轴子造成的恒星冷却会抑制公共包层通道形成低质量间隙内的并合双黑洞，从而解释 LIGO/Virgo/KAGRA 数据中的表观质量间隙。
2023-08-16 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
