Searching for White Dwarf Candidates Formed Through Binary evolution in Star Clusters
School of Physics and Astronomy, Sun Yat-sen University(中山大学物理学院);CSST Science Center for the Guangdong–Hong Kong–Macau Greater Bay Area(粤港澳大湾区宇宙线科学中心);Department of Physics and Astronomy, University of British Columbia(不列颠哥伦比亚大学物理与天文学系);Department of Physics, Xi’an Jiaotong–Liverpool University(西交利物浦大学物理系);Shanghai Key Laboratory for Astrophysics, Shanghai Normal University(上海师范大学天体物理上海市重点实验室);National Astronomical Observatories(国家天文台)
本研究利用Gaia数据识别星团中的白矮星候选者,发现其中244个可能通过双星演化形成,并通过光谱观测支持其双星起源。
2026-02-18 astro-ph.GA astro-ph.SR
Evolution of Binary Stars in Multiple-Population Globular Clusters
在球状星团中发现多个恒星星族对研究这些恒星系统的各个方面都有意义。本文利用N体模拟研究了多星族星团中双星的演化,探讨了不同恒星星族空间分布的初始差异对双星演化和生存的影响。我们的模拟表明,第一代(FG)和第二代(SG)恒星的空间分布之间的初始差异可以在二元种群的当前属性中留下指纹。SG二进制比FG群更有效地被破坏,导致全局SG二进制分数小于FG的分数。至于幸存的二进制,动态演化产生的SG和FG二进制结合能分布与SG人口的特点是由一个更大的分数高结合能(更多约束)二进制之间的差异。我们还研究了从集群中心的距离的二进制属性的依赖。虽然全球的二进制分数下降更迅速的SG人口,在集群内部区域测量的本地二进制分数可能仍然占主导地位的SG二进制。幸存的FG和SG二进制结合能分布之间的差异的程度也径向变化的集群内,是在集群内部区域较大。
2015-03-06 astro-ph.GA astro-ph.SR
Some evolutionary aspects of the binary stellar systems containing neutron star
目前观测到的含有中子星(NS)的双星系统明显缺乏。部分原因是,如果这种相对论性成分不表现为射电脉冲星,那么在双星系统中很难探测到中子星。在ATNF脉冲星表中列出的1879颗双星中,只有141颗双星是已知的伴星。只有81个物体的中位数质量估计值大于0.2 $M_{\odot}$构成的双星系统与双星。尽管如此,这样的系统应该更多,他们的调查是非常感兴趣的,因为他们的结构和演化肯定可以帮助我们了解在一些恒星中看到的许多独特的属性。
2012-10-18 astro-ph.GA astro-ph.SR
Exploring the dynamical evolution of binary stars in multiple-population globular clusters
Indiana University(印第安纳大学);Nicolaus Copernicus Astronomical Center, Polish Academy of Sciences(波兰科学院尼古拉·哥白尼天文学中心);Dipartimento di Fisica e Astronomia "Galileo Galilei", Univ. di Padova(帕多瓦大学伽利略·伽利莱物理与天文系);Korea Astronomy and Space Science Institute(韩国天文学与空间科学研究所);A. Mickiewicz University(亚当·密茨凯维奇大学);Istituto Nazionale di Astrofisica - Osservatorio Astronomico di Padova(意大利国家天体物理研究所帕多瓦天文台)
研究多星群球状星团中双星的动态演化,揭示双星在不同群体中的行为差异及其对星团动态的影响。
2026-02-06 astro-ph.GA astro-ph.SR
Binary Information from Open Clusters Using SEDS (BINOCS) Project: The Dynamical Evolution of the Binary Populations in Cluster Environments
研究星团的内部动力学主要通过N体模拟进行。N-Body模拟的主要输入之一是双星频率和质量分布,目前受到来自场双星的关系的约束。然而,要真正了解集群环境如何演化,需要星团内的二进制数据,包括质量。迄今为止,关于星团中双星质量的详细信息,主要的和次要的都是有限的。目前可用的主要技术是深度有限的径向速度测量。使用以前的双波段光度计为基础的研究,可能涵盖不同的质量范围产生潜在的不一致的解释所观察到的二元人口。我们介绍了一种新的二进制检测方法,二进制信息从疏散星团使用SED(BINOCS),涵盖了广泛的质量范围,需要提高集群N体模拟输入和比较。使用新观察到的多波长光度计目录(0.3 - 8微米)的关键疏散星团的年龄范围内,我们可以表明,BINOCS方法确定准确的二进制组件质量未解决的集群二进制通过比较现有的RV为基础的研究。使用这种方法,我们提出的动态演化的二进制从0.4 - 2.5太阳质量的五个原型集群,跨度30万年至3.5 Gyr,以及如何二进制人口演变的函数质量。
2015-11-16 astro-ph.GA astro-ph.SR
Chemical homogeneity of wide binary system: An approach from Near-Infrared spectroscopy
本研究利用近红外光谱分析宽双星系统,发现多数系统化学组成均匀,且丰度差异随间距增大而增加,证明近红外光谱是研究恒星化学的有效工具。
2023-11-14 astro-ph.GA astro-ph.SR
Wide binaries are rare in open clusters
双星的星族统计是恒星形成模型的重要成果。然而,由于系统诞生环境中的相互作用和广泛的、层次化的三重系统的展开,宽双星的种群会随着时间的推移而进化。因此,在恒星形成区或OB星协中观测到的广泛的双星群体可能无法准确地反映最终到达该区域的广泛的双星群体。我们使用盖亚DR 2数据来选择三个疏散星团,Alpha~Per,Pleiades和Praesepe的成员,并标记由于过光度或天文噪声升高而可能无法解析的双星。然后,我们确定了解决广泛的二进制人口在每个集群中,将其与不相关的集群成员的重合配对。我们发现这些星系团在300- 3000\,AU的投影分离范围内有一个平均宽的二元分数,对于质量在0.5-1.5\,$M_{\odot}$范围内的原色,从2.1 $\pm^{0.4}_{0.2}$\ %增加到3.0 $\pm^{0.8}_{0.7}$ \%。这是显着低于观察到的字段宽的二进制部分,但显示一些宽的二进制生存在这些动态高度处理的环境。我们比较我们的结果与另一个疏散星团(毕宿星团)和两个人口的年轻恒星,可能起源于松散的协会(年轻移动集团和双鱼座波江座流)。我们发现,毕宿也有赤字的宽二进制,而松散的协会的产品有广泛的二进制分数或以上领域的水平。
2020-06-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
Statistical study for binary star evolution in dense embedded clusters
Helmholtz-Institut für Strahlen- und Kernphysik, Universität Bonn(波恩大学赫尔姆霍兹射线与核物理研究所);Astronomical Institute, Faculty of Mathematics and Physics, Charles University(查理大学数学与物理学院天文研究所)
研究通过N体模拟探讨嵌入星团中双星的早期演化,揭示绑定能量和轨道周期对双星生存与破坏的关键作用。
2026-02-02 astro-ph.GA astro-ph.SR
Evolution of binary stars
本研究聚焦双星系统,指出其是恒星演化理论的重要试验台,小间距双星的相互作用会催生多种特殊演化产物,且对大质量恒星演化影响显著,是理解恒星族大尺度效应的关键。
2025-03-20 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Evolution of the Binary Fraction in Dense Stellar Systems
利用我们最近改进的Monte Carlo演化程序,我们研究了球状星团中双星分数的演化。与以前的N体模拟一致,我们发现,一般来说,硬的二进制部分的核心往往会随着时间的增加,在一个范围内的初始集群中心密度的初始二进制部分<~ 90%。驱动核心双星部分演化的主要过程是双星进入星系团核心的质量分离以及那里的双星的优先破坏。在全球范围内,这些影响和单星的潮汐剥离倾向于大致平衡,导致整体星团双星分数随时间大致恒定。我们的研究结果表明,目前的硬二进制分数接近半质量半径是一个很好的指标,硬原始二进制分数。然而,真正的联星比例和联星中主序星比例(观测者通常测量的)之间的关系是非线性的,而且相当复杂。我们还考虑了软二进制的重要性,它不仅修改的二进制部分的演变,但可以彻底改变集群的演变作为一个整体。最后,我们描述了一些细节,最近增加了单,双恒星演化我们的集群演化代码。
2009-07-24 astro-ph.GA
Evolution of binary stars in the early evolutionary phases of ultra-faint dwarf galaxies
双星的动力学提供了一个独特的途径,以收集洞察研究的结构和动态的星团和星系。在本文中,我们提出了一套$N$体模拟的结果,旨在探讨在超暗矮星系(UFD)的早期演化阶段的双星演化。在我们的模拟中,我们假设UFD的恒星成分最初是动态冷的,并在经历了剧烈的弛豫阶段后朝着最终的平衡发展。我们发现,早期的演化阶段的UFD显着提高宽二进制的中断,并留下他们的动态指纹的半长轴分布的幸存的二进制相比,模型最初处于平衡状态。一个最初的热偏心率分布被保存,除了最宽的二进制文件,它朝着一个超热分布的演变;对于一个二进制人口与一个最初的均匀偏心率分布,记忆这个初始分布是迅速失去了大多数二进制文件作为更广泛的二进制文件演变接近热/超热分布。双星的演化是由潮汐效应驱动的,由于潜在的UFD暗物质晕和碰撞效应与双星/单星相遇。碰撞效应是特别重要的clusional子结构表征系统在其早期的演变过程中,除了增强二进制电离和演化的二进制轨道参数,遇到可能会导致交换的原始二进制组件之一的相互作用的恒星。
2023-03-22 astro-ph.GA
Binary White Dwarfs as Gravitational Wave Sources for LISA
University of Warsaw(华沙大学)
研究双白矮星作为LISA引力波源及背景,通过COMPAS框架生成合成群体,构建引力波背景并研究其对双星分析假设的依赖性,发现背景对关键双星演化参数敏感,LISA观测有潜力约束双星演化模型。
2026-07-21 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Evolution of binary black holes in AGN accretion discs: Disc-binary interaction and gravitational wave emission
双黑洞合并是LIGO/Virgo探测到的引力波事件的主要来源。嵌入活动星系核(AGN)吸积盘中的二元黑洞是这种GW事件的可能候选者。结合盘-双星相互作用的演化方程和GW螺旋,我们发展了一个理想化的分析模型,用于分析活动星系核吸积盘中BBH的轨道演化。我们调查耦合的“光盘+GW”驱动的BBHs从光盘驱动的制度过渡到GW驱动的制度,在小的分离轨道分离的演变。在这个演化通道中,BBH合并被加速的轨道衰变和轨道偏心率增长的组合在光盘为主的政权。我们提供了一个量化的合并时间尺度$τ_\text{merger}$,并分析其依赖于吸积盘和二进制轨道参数。通过计算的GW频率的函数的轨道偏心率的演变,我们预测,大多数双星活动星系核盘应具有显着的剩余偏心率($e \sim 0.01-0.1$),潜在的LISA检测。我们进一步讨论了这种特殊的BBH在AGN通道的二元演化路径的框架内的潜力和警告。
2020-06-12 astro-ph.GA astro-ph.HE
Analytic approximations for massive close post-mass transfer binary systems
本文基于10至40倍太阳质量主星的详细双星演化模型网格,推导出情形A物质转移后核心氢燃烧持续时间与供体星质量的解析拟合,发现二者主要取决于初始轨道周期,可用于改进快速双星演化程序。
2024-04-12 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Merger rate density of binary black holes through isolated Population I, II, III and extremely metal-poor binary star evolution
我们调查的形成合并二进制黑洞(BH)通过孤立的二进制演化,进行二进制人口合成计算,涵盖了前所未有的广泛的金属丰度范围的人口(Pop)I,II,III,和极贫金属(EMP)双星。我们发现,预测的合并率密度和初级BH质量($m_1$)的分布是一致的引力波(GW)的观测。值得注意的是,Pop III和EMP($< 10^{-2}$ $Z_\odot$)双星产生了大多数的对不稳定性(PI)质量间隙事件与$m_1 = 65$- $130$ $M_\odot$。随着红移的增加,Pop III双星对PI质量隙事件的贡献更大,所有PI质量隙事件都起源于红移为$\gtrsim 8$的Pop III双星。我们的结果可以通过以下两点来评估未来的GW观测。首先,在我们的结果中没有具有$m_1=100$ -- $130$ $M_\odot$的二元BH,因此$m_1$分布应该突然下降到$m_1=100$ -- $130$ $M_\odot$的范围内。第二,PI质量隙事件率应该向更高的红移增加,直到$\sim 11$,因为这些事件主要来自Pop III双星。我们发现,需要以下三个假设来重现当前GW观测:头重脚轻的恒星初始质量函数和存在的密切双星的Pop III和EMP双星,和低效的对流过冲在恒星演化的主序星阶段。如果没有上述任何一项,PI质量间隙事件的数量变得太低,无法重现当前的GW观测结果。
2022-03-02 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Population Synthesis of Massive Close Binary Evolution
双星布居综合是一种从双星恒星演化的理论模型出发,预测不同观测量的恒星星族的方法。与单星相比,双星有更多可能的演化结果,不同路径的相对速率,例如不同超新星类型的速率,取决于不确定或约束不良的物理学。在这一章中,我们描述人口的合成,概述了主要的不确定性,并讨论了核心坍缩超新星的相关预测。在我们概述了单星演化之后,我们概述了发生在双星中的重要物理过程,包括罗氏瓣溢出,共包络演化和超新星爆发。我们还讨论了如何合成的恒星星族纳入相互作用的双星可以构建和不确定性,如超新星踢的强度,影响任何预测。我们通过比较两个年轻星团中恒星星族的预测来说明这一过程。然后,我们讨论了重要的预测,了解核心坍缩超新星,他们的延迟时间分布和他们的祖先星的人口合成。最后讨论了如何预测致密残余物的合并速率,从而预测引力波源的初始参数。
2020-06-12 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
GABE: Galaxy Assembly with Binary Evolution
我们发展了一个新的半解析星系形成模型:双星演化星系集合(GABE)。本文首次将双星演化引入到星系形成的半解析模型中,利用云南-II恒星星族综合模型,考虑了各种双星相互作用。当将我们的星系形成模型应用到从千禧年模拟中提取的合并树上时,它可以再现大量的观测结果。我们发现,在局域宇宙中,包含二元演化的模型稍微降低了光学和红外波长的亮度,而显着增加了紫外波长的亮度,尤其是在$F_{\rm UV}$波段。由此产生的光度函数在SDSS光学波段和红外波段上变化不大,但预测的颜色更蓝,特别是当考虑$F_{\rm UV}$波段时。新的模型使我们能够探索与双星遗迹有关的各种高能事件的物理学,例如Ia型超新星,短伽马射线暴和引力波事件,以及它们与宇宙学背景下的宿主星系的关系。
2019-05-16 astro-ph.GA
On the evolution of compact binary black holes
在考虑双黑洞势能随质量不对称性(转移)集体坐标变化的基础上,研究了双系统中两个黑洞之间物质转移的可能性.研究了计算结果对二元系总质量的敏感性。在引力波发射的背景下分析了两个黑洞合并的条件。
2020-11-24 astro-ph.GA
The origin of very wide binary systems
银河系中的大多数恒星都是双星或多星系统的一部分。这些系统中有相当一部分的轨道间隔超过数千个天文单位,并且在星系晕中发现了比秒差距更宽的系统。这些双星系统不可能通过“正常”的恒星形成过程形成,也不可能通过银河系的捕获过程形成。我们认为,这些广泛的系统形成于年轻星团的溶解阶段。我们测试这一假设,使用N体模拟不断发展的星团,并发现广泛的二进制分数为1- 30%,这取决于初始条件。此外,考虑到大多数恒星形成为双星系统的一部分,我们的理论预测,大部分已知的宽“双星”实际上是多系统。
2009-10-30 astro-ph.GA
Evolution of the binary population in young dense star clusters
背景:场星并不总是单星,但经常可以在束缚双星系统中找到。由于双星在恒星诞生地的频率,年轻的嵌入星团,有时甚至高于平均水平,因此出现了这样的问题:双星是如何在年轻的致密星团中形成的,以及它们的性质如何演变为在现场人口中观察到的。目的:我们评估,恒星动力学相互作用的影响,在年轻的致密星团环境中的原始二进制人口。研究方法:我们进行数值N体模拟的猎户座星云团的星团模型,包括原始的二进制人口使用的模拟代码nbody6++。结果如下:我们发现两个显着的结果,尚未被报道:第一个是,在年轻的致密星团的二进制频率的演变是独立的可预测的初始值。双星系统的归一化数的时间演化有一个基本的形状。第二个主要结果是主星的质量对双星的演化至关重要。主恒星质量越大,双星被引力相互作用摧毁的概率就越低。这导致质量比$2\Msun$大的恒星的双星频率比质量小的恒星的双星频率高。因此,观测到的双星频率随初始质量的增加很可能不是由于形成过程的差异,而是完全可以解释为动力学效应。结论:我们的研究结果使我们能够得出结论的过去和未来的年轻致密星团的双星系统的数量,并表明,目前的领域恒星星族已显着影响其出生环境。
2011-02-10 astro-ph.GA
Potential Importance of Binary Evolution in UV-Optical Spectral Fitting of Early-Type Galaxies
双星在星系中非常常见,超过一半的银河系热亚矮星被认为是古老恒星星族紫外线上升的可能来源,在双星中发现。以往的工作表明,双星演化可以使双星种群的光谱与单星种群的光谱有显著的不同。然而,大多数星系光谱拟合工作都没有考虑双星演化的影响。本文通过一个包含单星和双星两种星族的恒星星族综合模型,研究了双星演化在早型星系光谱拟合中的作用。拟合了从紫外到可见波段的光谱,确定了星系的一些参数。结果表明,在恒星星族模型中加入双星可能会导致某些星系参数的确定发生明显变化,因此对光谱研究具有潜在的重要意义。特别是,当使用双星星族模型而不是单星星族模型时,复合恒星星族的年轻组分的年龄变得更老。这意味着双星人口模型将测量显着不同的恒星形成历史(SFHS)的星系相比,单星人口模型。此外,具有双星相互作用的恒星星族模型比单恒星族模型平均测量更大的尘埃散射。这表明,当用双星星族模型代替单星星族模型时,在对早型星系进行光谱拟合时,可能不需要负折射。
2013-02-05 astro-ph.GA
Supermassive Black Hole Binary Evolution in Axisymmetric Galaxies: the final parsec problem is not a problem
在星系合并的过程中,每个星系中的超大质量黑洞(SMBH)被认为会下沉到势能的中心,形成一个超大质量黑洞双星;这个双星可以通过三体散射喷射恒星,使SMBH更加接近。在一个静态的球形星系模型中,双星在抛出其损失锥中的所有恒星后,在大约1秒差距的距离处停止-这是众所周知的最终秒差距问题。早期的研究表明,三轴星系模型中的向心轨道是以足够高的速率重新填充损失锥以防止黑洞停滞的关键。然而,在轴对称星系中从未探索过双星SMBHs的演化,因此不清楚最终秒差距问题是否在这些系统中持续存在。在这里,我们使用一套直接的N体模拟跟踪SMBH的星系模型的椭圆度范围内的二元演化。对于第一次,我们表明,仅仅轴对称可以解决最终的秒差距问题,我们发现的SMBH的演变是独立的N轴比为c/a=0.8,SMBH二进制分离达到重力辐射制度为c/a=0.75。
2013-02-07 astro-ph.GA
The cosmic merger rate density of compact objects: impact of star formation, metallicity, initial mass function and binary evolution
本文计算了黑洞双星、黑洞-中子星双星和中子星双星合并的红移分布,探讨了主要的不确定性来源:恒星形成率密度、金属丰度演化、公共包层、洛希叶溢出质量转移、出生反冲、核心坍缩超新星模型和初始质量函数。在二进制的演化过程中,不确定性的共同信封喷射有重大影响:本地合并率密度的BNS变化从$\sim{}10^3$ $\sim{}20$ Gpc $^{-3}$ YR $^{-1}$,如果我们改变共同的信封效率参数从$α_{\rm CE}=7$到0.5,而本地合并率的BBH和BHNS变化的一个因素$\sim{}2-3$。当考虑$1 σ$对金属丰度演化的不确定性时,BBH合并率变化了一个数量级。相比之下,BNS合并率几乎对金属丰度不敏感。因此,BNS是对不确定的二元进化过程(如共同包络和出生踢)施加约束的理想测试平台。只有模型假设值的$α_{\rm CE}\gtrsim{}2$和适度低的出生踢(取决于喷出的质量和SN机制),导致在90%的可信区间内的本地BNS合并率密度从第二个引力波瞬态目录推断。
2021-02-11 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Very Wide Binary Stars as the Primary Source of Stellar Collisions in the Galaxy
我们提出了数值模拟模拟的轨道演化非常宽的双星,对恒星分离超过1000 AU。由于其他经过的恒星和银河系潮汐的扰动,非常宽的双星的轨道偶尔会变得非常偏心,这迫使伴星之间发生近距离相遇(Kaib et al. 2013)。我们发现,这一过程导致了银河系中平均每1000-7500年发生一次非常宽的双星伴星之间的恒星碰撞。碰撞率的主要不确定性之一是近距离(但不是碰撞)近星点通道期间动态潮汐消散的能量。这种耗散为恒星碰撞提供了动力学障碍,并且可以将非常宽的双星转化为紧密或接触的双星。然而,对于任何合理的潮汐耗散模型,非常宽的双星是一个未实现的,并可能是我们银河系中恒星碰撞的主要来源。这样的碰撞应该发生在整个银河系的薄盘上。在非常宽的双星系统中的恒星碰撞应该会产生一小部分单一的、锂耗尽的、快速旋转的大质量恒星。
2014-01-08 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.HE
The thermodynamics of stellar multiplicity: dynamical evolution of binary star populations in dense stellar environments
我们最近使用状态密度近似推导出了直接单二进制散射结果的解析分布函数(Stone & Leigh 2019)。使用这些结果分布函数,我们在本文中提出了一个自洽的统计力学为基础的分析模型,得到使用的玻尔兹曼方程的福克-普朗克极限。我们的模型量化了占主导地位的引力物理学,结合了强和弱的单-二元相互作用,驱动了致密恒星环境中二元轨道参数分布的时间演化。我们特别关注双轨道能量和偏心率的分布。我们发现了一个新的稳定状态分布的二进制偏心率,具有强烈的枯竭的最高和最低偏心率的二进制。在能量空间中,我们比较了我们的分析模型的预测数值N体模拟的结果,并发现协议是好的初始条件在这里考虑。这项工作是一个完全自洽的半解析模型的发展动态演变的双星人口稠密的恒星环境中,由于直接少体相互作用的第一步。
2022-05-30 astro-ph.GA
The impact of Post-Newtonian effects on massive black hole binary evolution at $\sim 1000\,R_{sch}$ separations
目的:通过三体散射实验研究了后牛顿修正项对发射引力波的超大质量黑洞(SMBH)双星系统与入射恒星能量相互作用的影响.方法:我们使用AR链程序高精度地模拟了恒星与距离为$\sim 1000\,R_{sch}$的SMBH双星之间的相互作用。对于所有的相互作用,我们详细研究了三体系统的能量平衡,使用牛顿和后牛顿表达式的SMBH二进制轨道能量,考虑到GW发射的二进制。结果如下:我们发现,在这些分离,纯牛顿处理的二进制轨道能量是不够的,以适当地占SMBH二进制轨道的演变。相反,与GW发射一起,甚至PN校正中的项必须包括在内,以便描述双星在恒星过程中的能量变化interaction.es,2
2021-09-17 astro-ph.GA gr-qc
Evolution Of Binary Supermassive Black Holes In Rotating Nuclei
双星系统超大质量黑洞与星系核中恒星的相互作用会导致双星系统轨道的所有元素发生变化,包括定义其方向的角度。如果星系核在旋转,方向的变化可能会很大,导致双星的轨道偏心率也会发生很大的变化。我们提出了一个一般的处理这个问题的基础上的福克-普朗克方程的f,定义为概率分布的二进制的轨道要素。第一和第二阶扩散系数的二进制使用数值散射实验的轨道根数推导,并提出了一些这些系数的解析近似。福克-普朗克方程的解决方案,然后在各种假设下导出的初始旋转状态的核和二进制硬化率。我们发现,当我们引入核旋转时,轨道根数的演化可以变得有质的不同:1)双星轨道的方向朝着与核旋转平面对齐的方向演化; 2)双星轨道偏心率对于对齐的双星减小,而对于反对齐的双星增加。我们发现,扩散(随机行走)组件的二进制的演变是小的核与不可忽略的旋转,我们推导出的时间演化方程的半长轴,偏心率和倾斜度的近似。上述效应可能会影响引力波的产生以及宿主星系和射电喷流的相对方向。
2017-04-04 astro-ph.GA gr-qc
Binary black hole mergers from field triples: properties, rates and the impact of stellar evolution
我们考虑通过大质量场三星的演化形成双黑洞合并。在这种情况下,有利于黑洞双星螺旋上升的条件是由它与遥远伴星的引力相互作用引发的,而不是由标准双星演化模型中的共同包络相引发的。我们使用的代码,遵循自洽的大质量三星的演化,结合长期的三重动力学(Lidov-Kozai周期)与恒星演化。黑洞三重态形成后,其动力学演化可以使用轨道平均运动方程或长期扰动理论崩溃的较弱层次的三重态的高精度直接积分器来计算。在我们的模型中,大多数黑洞合并产生于后一种非长期动力学机制。我们导出了合并双星的性质,并计算了黑洞的合并速率在(0.3- 1.3)Gpc^{-3}yr^{-1}的范围内,如果黑洞轨道平面具有初始随机取向,则合并速率可达~2.5Gpc^{-3}yr^{-1}。最后,我们表明,黑洞合并从三通道有显着更高的偏心率比那些通过大质量的双星或密集的星团的演变。因此,测量的偏心率可用于唯一识别通过三星演化形成的二元合并。虽然我们的研究结果表明,Advanced-LIGO每年最多可探测到10次,但高偏心率可能会使合并的双星更难被计划中的天基干涉仪(如LISA)探测到。
2017-04-19 astro-ph.GA gr-qc
Infalling clouds on to supermassive black hole binaries - II. Binary evolution and the final parsec problem
大质量黑洞双星(MBHB)的形成是星系连续合并演化的必然结果。然而,驱动它们的轨道演化从秒差距分离到引力波(GW)主导的制度的机制知之甚少,它们的最终命运仍然不清楚。如果这样的双星嵌入在富含气体和湍流的环境中,就像在星系合并的残留物中观察到的那样,与气体团(如分子云)的相互作用可能会有效地驱动它们的轨道演化。使用数值模拟,我们测试这一假设,通过研究一个等质量,圆形MBHB吸积下落分子云的动力学演化。我们调查不同的轨道配置,共13个系统建模,探索不同的可能的碰撞参量和相对倾角的云二遇到。我们集中我们的研究在第一个几个轨道时的动力学演化的二进制最快的提示,瞬态阶段,发现这种演变是占主导地位的角动量交换通过气体捕获的个人黑洞和吸积。在这些结果的基础上,我们构建了一个简单的模型,用于进化MBHB与云序列的相互作用,这些云序列是从合理的种群中随机抽取的,它们的角动量分布具有不同程度的各向异性。我们表明,二进制有效地发展到GW的排放制度在数亿年内,克服了“最后秒差距”的问题,无论恒星分布。
2017-08-02 astro-ph.GA astro-ph.HE