On the Apparent Lack of Be X-ray Binaries with Black Holes
在银河系中，迄今已知有64颗Be X射线双星。其中，42颗拥有一颗中子星，提醒一下，伴星的性质还不清楚。到目前为止，还没有发现黑洞。似乎没有明显的机制可以阻止带有黑洞的Be星的形成或探测。这种差异被称为一个失踪的Be -黑洞X射线二元问题。我们指出，目前的演化方案，导致形成的Be X射线双星预测，这些双星的比例与中子星的黑洞是相当高的F_NStoBH=10-50，与更可能的形成模型提供的值在高端。这个比值是恒星初始质量函数产生的中子星比产生的黑洞多和普通包层演化的自然结果自然选择带有中子星的Be X射线双星的祖先的一种机制（即参与形成相互作用双星的主要机制（具有可比质量分量的双星具有更可能的生存概率）而不是具有黑洞的双星（更可能是常见的包络合并）。将这个比值（即F_NStoBH=30）与已确认的Be --中子星X射线双星的数目（42）相比较，表明Be --黑洞X射线双星的预期数目仅为0-2。这与观测到的银河系样本完全一致。
2009-11-21 astro-ph.GA
Formation of Close Binaries through Massive Black Hole Perturbations and Chaotic Tides
University of California at Berkeley（加州大学伯克利分校）
研究通过大质量黑洞扰动和混沌潮汐，揭示宽双星在高偏心率下形成紧密双星的新机制，为超高速星的产生提供新通道。
2026-05-05 astro-ph.GA
The effects of host galaxy properties on merging compact binaries detectable by LIGO
星系形成的宇宙学模拟可以产生具有大范围的集合和恒星形成历史的现代星系。详细研究这种模拟的金属丰度演化和恒星形成历史，可以帮助预测LIGO可检测的致密物体二进制合并。最近对致密双星演化的模拟表明，致密天体的合并率敏感地依赖于其前身的金属丰度。在星系组装过程中，罕见的低金属量恒星形成可以产生比典型恒星形成更多的可探测到的致密双星。使用详细的模拟星系和化学演化，我们确定如何敏感的紧凑的二进制人口的星系与类似的今天的外观取决于他们的组装的细节。我们还展示了具体的例子，矮星系过剩的程度产生紧凑的二元合并，特别是二元黑洞，相对于更大质量的星系。我们讨论了瞬态多信使天文学与紧凑的二进制源的影响。
2016-09-21 astro-ph.GA
Do binaries in clusters form in the same way as in the field?
我们研究了不同密度星团中双星系统的动力学破坏。我们发现，在高密度（10^4 ~ 10^5 Msun pc^-3）下，几乎所有间隔大于10^3 AU的双星在经过几次穿越后都被摧毁。在低密度（10^2 Msun pc^-3量级）下，许多距离大于10^3 AU的双星被摧毁，而距离大于10^4 AU的双星在经过几次穿越后就没有存活下来。因此，星系团中的双星分离可以作为星系团动力学年龄和过去密度的示踪剂。我们认为，猎户座星云团的中心区域在过去的密度大约是原来的100倍，半质量半径只有0.1 - 0.2 pc，因为（a）它正在膨胀，（b）它只有很少的双星分离> 10^3 AU，（c）它混合良好，因此动力学上很古老。我们还研究了字段二进制人口的起源。距离小于10^2天文单位的双星在任何星团中都不会发生显著的变化，因此在这些距离处，磁场反映了所有恒星形成的总和。距离在10^2 ~ 10^4天文单位范围内的双星，在越来越密集的星团中，受到动力学破裂的影响越来越大。如果大多数恒星的形成都是集群的，那么这些双星相对于磁场来说一定是过度产生的。最后，任何距离大于10^4天文单位的双星都不能在任何星团中存活，因此必须由孤立的恒星形成过程产生，但前提是所有孤立的恒星形成过程都产生极宽的双星。
2009-05-13 astro-ph.GA
Chemodynamics of metal-poor wide binaries in the Galactic halo: Association with the Sequoia event
最近，越来越多的宽双星被发现。通过广泛的调查和有针对性的观察，他们的化学和动力学性质进行了研究。然而，这些宽双星的形成还远不清楚，尽管已经提出了几种方案。为了研究这些系统的化学成分，我们分析了属于星系晕的三个宽双星对的高分辨率光谱。总的来说，另外三个候选人从我们的原始样本的11个候选人在不同的分辨率观察到各种仪器被驳斥为共同移动对，因为他们的径向速度显着不同。在我们的宽双星样本中，我们发现在动力学性质（自行和视线速度）和化学成分中的对组件之间的同质性。对于每个宽联星对来说，它们的金属丰度分别为-1.16、-1.42和-0.79 dex [Fe/H]，这使得这些恒星处于文献报道的宽联星中贫金属的一侧。特别是，在我们的样本中最贫金属的对（WB 2 = HD 134439/HD 134440）显示出比银河系场星更低的[ $α$ /Fe]丰度比，这是吸积物体的明显特征。我们还证实，这一广泛的双股非常相似的恒星和球状星团与红杉事件的轨道特性。因此，WB 2似乎是在矮星系环境中形成的，随后溶解在银河系晕中。虽然其他两个宽双星出现从不同的形成机制，我们的研究结果提供了一个新的机会，了解宽双星的形成和银河系的组装过程。
2021-08-19 astro-ph.GA
A Strip Search for New Very Wide Halo Binaries
我们在SDSS Stripe 82中寻找新的宽晕双星。提供了一个满足常见自行和光度约束的新晕宽二进制候选人的列表。样品的预测分离度在0.007-0.25pc之间。虽然样本是不够大，以改善对暗物质在晕的约束，我们发现广泛的二进制角分离函数与过去的工作大致一致。我们讨论了一些天体物理学应用，包括作为一个试验平台的想法宽的二元形成的新样本的意义。对于具有径向速度信息的候选者的子集，我们利用运动积分来研究这样一个方案，其中银河系宽双星的起源与银河系中恒星系统的吸积/破裂有关。对这些候选双星的进一步光谱观测将加强它们在许多方面的实用性。根据我们在Stripe 82中的搜索经验，我们估计即将到来的Pan-STARRS调查将使宽晕双星的样本量增加一个数量级以上。
2009-08-25 astro-ph.GA
Implementing Primordial Binaries in Simulations of Star Cluster Formation with a Hybrid MHD and Direct N-Body Method
星团内双星系统中恒星的比例对它们的演化很重要，但初始恒星吸积后通过动力学过程形成的双星比例仍然未知。在以前的工作中，我们表明，动力学相互作用单独产生太少的低质量的双星相比，观测。因此，我们实现了初始人口的二进制耦合MHD和直接N体恒星团簇形成代码火炬。我们比较模拟，没有，初始二进制人口，并遵循动态演化的二进制人口在这两组模拟，发现动态形成和破坏的二进制发生。即使在最初的几百万年的恒星形成，我们发现，一个初始的人口的二进制需要在所有的质量复制观察到的二进制分数的质量比以上的$q \geq 0.1$检测限。我们的模拟还表明，在气体的存在下，在团簇形成的动力学相互作用修改的初始分布朝向二进制较小的初级质量，较大的质量比，较小的半长轴和较大的偏心率。动态形成的系统不具有与初始系统相同的性质，并且在存在初始双星群体的情况下动态形成的系统不同于仅用单个恒星模拟形成的系统。在恒星团簇形成的早期阶段，动力学相互作用对于确定双星系统的性质是很重要的。
2020-11-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
On the phase-mixed eccentricity and inclination distributions of wide binaries in the Galaxy
现代观测调查使我们能够探测相空间分布函数（DF）的宽双星在太阳附近。这个DF具有非平凡的功能，特别是超热分布的偏心率为半长轴$a\gtrsim 10^3$ AU。为了解释这些特征，我们必须首先了解双星DF如何受到动力学扰动的影响，动力学扰动通常分为两类：（i）来自经过的恒星、分子云等的随机反冲，以及（ii）来自银河潮汐的长期扭矩。在这里，我们隔离效果（ii）和计算的时间渐近，相位混合DF的合奏下的四极子阶潮汐宽的二进制。对于二进制足够宽的相位混合假设是有效的，没有我们的结果明确依赖于半长轴，群众等，我们表明，除非初始DF是各向同性的二元取向和热偏心，那么最终的相位混合DF总是各向异性和非热。然而，在相混合下产生超热DF的唯一方法是使初始DF本身超热。
2022-04-23 astro-ph.GA
Formation of Wide Binaries by Turbulent Fragmentation
理解由质量非常低的恒星（M $\le$ 0.1 Msun）组成的宽双星系统的形成是一个挑战。最明显的途径是通过广泛分离的低质量坍缩碎片产生的湍流分裂的分子核心。然而，从磁盘碎片的近双星/多重也可以通过潮汐演化演化的星团的几个初始交叉时间演变为宽双星。发现一个孤立的低质量宽双星系统在形成的最早阶段，潮汐演化之前可能会发生，将证明湍流碎裂是一个可行的机制（非常）低质量宽双星。在这里，我们报告的高分辨率ALMA观测一个已知的宽分离原恒星二进制，显示每个组件有一个拱星盘。这个系统太年轻，不可能是从一个近距离双星演化而来的，而且盘的轴也没有对准，这为湍流碎裂模型提供了强有力的支持。这两颗恒星的质量都来自于其盘的开普勒自转;它们都是质量很低的恒星。
2017-07-02 astro-ph.GA astro-ph.SR
Formation of the Widest Binaries from Dynamical Unfolding of Triple Systems
非常宽的双星的形成，例如半人马座α系统（Proxima，也称为半人马座α C）与半人马座α（它本身是一个接近的双星A/B）相隔15000 AU，挑战了目前的恒星形成理论，因为它们的距离可以超过塌陷云核的典型尺寸。为了克服这个问题，人们提出了各种假设，包括超宽双星是由星团的解体造成的--当一颗星团恒星引力捕获另一颗遥远的星团恒星时。最近的观测表明，非常宽的双星经常是三重系统的成员，而近距离的双星经常有一个遥远的第三个伴星。在这里，我们报告Nbody模拟的动态演化的新生三重系统仍然嵌入在他们的新生云核心，非常广泛的系统相匹配的观测。我们发现，虽然三重系统是非常紧凑的出生-因此，最初更保护免受破坏通过恒星-他们可以发展极端的层次结构的时间尺度上数百万年的一个组件是动态分散到一个非常遥远的轨道。抛射的能量来自于其他两颗恒星轨道的收缩，通常使它们从远处看起来像一颗恒星。因此，这种松散结合的三元系看起来是非常宽的二元系。
2012-12-06 astro-ph.GA astro-ph.SR
Formation and Evolution of Compact Object Binaries in AGN Disks
LIGO/VIRGO发现的引力波（GW）事件的天体物理起源仍然是一个悬而未决的难题。在活动星系核（AGN）中，致密天体双星形成、演化，并与致密星团和气体盘相互作用。一个重要的问题是二进制文件是否以及如何在这些环境中合并。为了解决这个问题，我们已经进行了一维的$N$体模拟结合半解析模型，其中包括形成，中断，和二进制自洽的演变。我们指出双星可以通过气体介质中的动能耗散在单-单相互作用中形成。这种"气体捕获“的双星形成通道对气体驱动的合并贡献了$97\,\%$，即使没有预先存在的双星，也会导致活动星系核盘中的高合并率。我们发现合并率在$\sim 0.02-60\,\mathrm{Gpc^{-3}yr^{-1}}$范围内。结果是不敏感的气体硬化过程的假设：我们发现，一旦它们形成，二进制合并有效地通过二进制单相互作用，即使这些气体过程被忽略。我们发现每个黑洞的平均合并数为$0.4$，在3000万年内重复合并的概率为$\sim 0.21-0.45$。高BH群众由于重复合并，高偏心率，和一个显着的多普勒漂移的GWs是有前途的签名，区分这种合并渠道从其他。此外，我们发现，气体捕获二进制复制的银河系中心的LMXB的分布，包括外截止在$\sim1$ pc由于迁移和硬化之间的竞争气体扭矩。
2020-05-30 astro-ph.GA astro-ph.HE
Formation of discs around super-massive black hole binaries
我们的$10^4M_\odot$湍流分子云在近径向下落到$10^6M_\odot$，等质量超大质量黑洞二进制的演变，使用修改后的版本的SPH代码GADGET-3。我们研究了根据双星和云轨道之间的相对倾角而形成的不同气体结构。我们的第一个结果表明，一个对齐的轨道产生迷你盘围绕每个黑洞，几乎与二进制对齐;一个垂直的轨道产生错位的迷你盘;和一个反对齐的轨道产生一个circumbinary，反向旋转环。
2015-01-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
Formation of wide binary stars from adjacent cores
星前核相邻，彼此相对运动足够缓慢，就可以形成引力作用下广泛结合的成对恒星。这些双星是原始星团的残余。结果表明，在低密度恒星形成区的宽束缚对的预期分数可以大于在现场的宽对的分数。另一方面，宽双星不会形成或生存在密集的集群。最近的工作的分离分布的年轻的二进制文件，总结在这里，证实了这些期望。宽双星的其他形成机制，如星团解体或三星展开，不能解释观测到的年轻宽双星的大部分，因此不是主导的。事实上，超过一半的宽对包含子系统匹配的一般多样性统计，并不意味着层次多样性和宽二进制基因相关。
2017-03-20 astro-ph.GA astro-ph.SR
Binaries in the field: fossils of the star formation process?
最近对银河系中双星的观测表明，双星的比例和平均轨道间距都随着初始质量的减小而减小。我们提出了$N$体模拟的动力学演化的影响，在恒星形成区的原始双星，以确定这些观察到的趋势是否可以解释一个共同的二进制人口的动力学处理。我们发现，动态处理的二进制人口与初始的二进制分数的统一和初始过剩的中间/宽分离（100 - 10 $^4$ AU）的二进制不再现现场观察到的属性，即使在最初密集的（$\sim 10^3$ M $_\odot$ PC $^{-3}$）恒星形成区域。相反，如果我们采用一个类场的人口作为初始条件，大多数棕矮星和M-矮双星的动力学硬和它们的整体分数和分离分布不受动力学演化。G-矮星和A-星双星在外地动态中间在我们的模拟密集区和动力学处理破坏一些系统的分离$>$ 100 AU。然而，通过溶解的监督区域的宽联星的形成是一个强大的功能的原始质量，和宽的G-矮星和A-星的联星，被破坏的动力学演化在subvirial区域的补充，形成的联星的监督区域。因此，我们认为，至少对于初始质量在0.02 - 3.0 M $_\odot$范围内的系统，场中的双星总体是恒星形成区原始双星总体的$indicative$。
2014-06-03 astro-ph.GA astro-ph.SR
Gravitational Redshift for Wide Binaries in Gaia eDR3
多普勒效应通常用于根据恒星光谱特征的静止帧波长的相对偏移来推断恒星之间的速度差异。在宽联星中，距离大于0.01秒差距的恒星表面的引力红移差异具有明显的致密性。我认为，这种效应在盖亚eDR3星表中的宽双星中变得明显，但被错误地解释为在非常宽的双星内部运动学中牛顿引力的可能修改。
2022-03-16 astro-ph.GA astro-ph.SR
Massive, wide binaries as tracers of massive star formation
大质量恒星可以和其他大质量恒星一起在宽的（几百到几千个天文单位）双星中找到。我们使用$N$体模拟表明，任何绑定集群应该总是有大约一个大规模的宽的二进制：一个可能会形成，如果没有最初的存在，可能只有一个将生存，如果一个以上的存在最初。因此，任何包含许多大质量宽双星的区域都必须由许多单独的子区域组成。对天鹅座OB 2的观测显示，大质量宽双星的比例至少是一半（38/74），这表明天鹅座OB 2至少有30个不同的大质量恒星形成点。这进一步证明天鹅座OB 2一直是一个大的，低密度的协会。天鹅座OB 2的总质量有一个正常的高质量IMF，这表明无论大质量恒星如何形成，它们都会“随机抽样”IMF（因为大质量恒星并不“知道”彼此）。
2018-02-13 astro-ph.GA astro-ph.SR
Three-Body Binary Formation in Clusters: Analytical Theory
University of Oxford（牛津大学）；Technion – Israel Institute of Technology（以色列理工学院）
本文针对密集环境中三体双星形成过程，采用解析概率方法研究等质量情况，首次给出考虑能量和角动量守恒的完整轨道参数分布闭式表达式，其结果能很好预测并重现相关实验结果。
2024-04-11 astro-ph.GA astro-ph.HE
Constraining Dark Matter Substructure With Gaia Wide Binaries
我们使用一个目录的恒星双星与广泛的分离（高达1 PC）确定的盖亚卫星限制银河系内的扩展子结构的存在。加热的二进制通过反复遇到的子结构的结果在一个特征分布的二进制分离，允许约束被放置独立的宽二进制的形成机制。在广泛的次晕密度分布，我们表明，次晕的质量$\gtrsim 65 \ M_\odot$和特征长度尺度类似于这些宽的二进制分离不能弥补100%的银河系的暗物质。约束减弱的subhalos具有较大的长度尺度，并依赖于它们的密度分布。对于这样大的subhalos，更高的中心密度导致更强的约束。密度分布与冷暗物质的密度分布相似的暗晕，其密度必须至少是模拟预测的$\sim 5,000$倍，才能受到宽双星目录的约束。
2022-09-16 astro-ph.GA hep-ph
Dynamical formation signatures of black hole binaries in the first detected mergers by LIGO
恒星质量黑洞-黑洞双星的动力学形成一直是激光干涉引力波天文台（LIGO）的一个有希望的引力波源。质量分离、引力聚焦和多体动力学相互作用自然地增加了致密恒星系统中质量最大的黑洞之间的相互作用速率，最终导致它们合并。我们发现，动力学相互作用，特别是三体双星的形成，提高合并率的黑洞双星的总质量M_tot大致为~M_tot^beta，β>~ 4。我们发现，这种关系大多独立于初始质量函数，但确切的值取决于质量分离的程度。这种大质量黑洞双星的探测率只有通过LIGO对M_tot <~ 80太阳质量的大质量黑洞双星的更高灵敏度才能进一步提高。我们发现，对于幂律BH质量函数dN/dM ~ M^-α，α <~ 2，LIGO最有可能探测到质量是最大初始黑洞质量两倍且质量比接近1的黑洞双星。星团内黑洞的重复合并导致大约5%的合并被观察到是最大初始黑洞质量的2到3倍。利用这些关系，人们可以将观测到的分布反演为初始质量函数，并多次探测到合并的黑洞双星。
2016-06-29 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
M-dwarf binaries as tracers of star and brown dwarf formation
在ASTRALUX巡天中，M矮双星的分离分布比太阳型双星的分布窄，在较小的分离处达到峰值。这通常被解释为M矮星是从棕矮星（BD）到恒星的连续过渡。在这里提出了一个预测的M-矮星分离分布，使用动态人口合成（DPS）模型，其中“星状”的二进制与晚型原色（$\lesssim1.5 M_{\rm sun}$）遵循普遍的初始分布函数，并在其出生嵌入集群动态处理。一个单独的“类BD”星族有它自己的双星分布函数和初始质量函数（IMF），后者在质量上与恒星的IMF重叠。结合这两种形成模式的结果，在一个更广泛的分离分布的后期M-矮星与后期ASTRALUX样品一致的顶部上的一个峰值。早期M-矮星的DPS分离分布没有显示这样的峰值，并且与多重M-矮星（MinMS）数据一致。我们注意到，后者的调查是潜在的紧张局势与早期ASTRALUX数据。总之，ASTRALUX和MinMS数据无法明确区分BD是否是恒星IMF的连续延伸。未来的观测工作需要充分回答这个有趣的问题。DPS模型预测，仍有可能探测到ASTRALUX探测灵敏度范围之外的双星。为了应用到未来的数据，我们提出了一种方法来观测测量的重叠推定BD类分支和恒星分支。我们讨论了普遍的恒星形成和分布函数的意义。
2015-06-16 astro-ph.GA astro-ph.SR
Formation Timescales for High-Mass X-ray Binaries in M33
我们已经确定了55个候选的高质量X射线双星（HMXB）在M33中使用可用的档案{ \it HST}和{ \it钱德拉}成像，以寻找与X射线位置相关的蓝色恒星。我们使用{ \it HST}光度数据来模拟每个候选HMXB附近的颜色-星等图，以测量解析的最近恒星形成历史（SFH），从而测量源的形成时间尺度或年龄。总之，M33中所有候选HMXB的SFH产生的年龄分布表明，M33中HMXB的首选形成时间尺度为$<$ 500万年和$\sim$ 4000万年后的初始恒星形成插曲。在其他本星系群星系中也可以看到4000万年前的星群，这可以归因于HMXB形成效率的峰值，其中中子星是致密天体，B星是次级伴星。这个时间尺度是首选的，因为中子星应该在这些时间尺度上从$\sim$ 8 M $_{\odot}$核心坍缩的祖先大量形成，而B星在观测上显示在这个时间附近最活跃地失去质量。年轻的人口在$<$ 5百万年没有观察到在其他本地集团HMXB人口的研究，但可能是由于人口非常大规模的祖先形成黑洞非常earlyon. We讨论这些结果的背景下，大量的二元演化，紧凑的对象和引力波源的影响。
2018-06-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
The bound origin of low-mass stellar binaries
Technion Israel Institute of Technology（以色列理工学院）；University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）；University of Arizona（亚利桑那大学）；Open University（开放大学）；Flatiron Institute（平顿研究所）
研究通过模拟银河系条件下的恒星集群形成，发现约70-80%的双星在第二颗星形成时即被束缚，影响行星系统和化学演化，且57%的恒星通过多星形成。
2026-05-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
Black Hole Binaries in Galactic Nuclei and Gravitational Wave Sources
恒星型黑洞双星是地面探测器探测引力波最有希望的源之一。位于星系中心的核星团（NC）被认为是大质量黑洞（MBH）的避难所，并被其他星系组成部分（如星系凸起）的引力势所束缚。由于黑洞数密度和速度弥散度高，这种NCs环境为BH-BH双星的引力辐射俘获形成提供了有利条件。我们进行了详细的数值研究的形成BH双星的NC使用一系列的N体模拟等质量的情况下。没有引入质量分离。我们导出了双星形成率与影响半径以外恒星系统速度色散的标度关系，并通过对先进探测器探测距离内星系群的双星形成率进行积分，估算了单位共动体积的黑洞双星形成率，从而估算了预期的探测率。我们发现对于银河星系，每个星系核的BH-BH双星的总形成率为10^（-10）/年，并且与MBH的质量M^（3/28）有微弱的依赖关系。我们估计先进的LIGO/Virgo的探测率为0.02-14/年，考虑到几个因素，如动力学演化的NC，恒星的数量密度的变化和MBH的质量范围给出的不确定性。
2015-02-12 astro-ph.GA astro-ph.SR
Detecting wide binaries using machine learning algorithms
Indian Institute of Technology Patna（印度巴特那理工学院）；Trinity College Dublin, The University of Dublin（都柏林三一学院，都柏林大学）
本文提出一种基于Gaia DR3数据的机器学习框架，通过训练监督模型高效分类宽双星，并利用聚类和最近邻搜索配对候选系统，实现高准确率和召回率。
2025-10-16 astro-ph.GA gr-qc
Formation and disruption of wide binaries in star clusters revealed by N-body simulations
Xi’an Jiaotong-Liverpool University（西交利物浦大学）；Heriot-Watt University Aktobe Campus（赫瑞-瓦特大学阿拉木图校区）；Energetic Cosmos Laboratory, Nazarbayev University（纳扎尔巴耶夫大学能量宇宙实验室）；Shanghai Normal University（上海师范大学）；National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台）；Astronomisches Rechen-Institut, Zentrum für Astronomie, University of Heidelberg（海德堡大学天文学计算研究所，天文学中心）；Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics, Peking University（北京大学柯利天体物理与天文学研究所）；Department of Physics, School of Sciences and Humanities, Nazarbayev University（纳扎尔巴耶夫大学理学院物理系）
通过N体模拟研究星团中宽双星的形成与破坏过程，发现宽双星在星团早期高密度阶段主导了双星形成与破坏，提出两种半解析模型解释宽双星种群演化，揭示宽双星破坏对星团总双星分数下降的影响。
2026-04-14 astro-ph.GA astro-ph.SR
A relation between the radial velocity dispersion of young clusters and their age: Evidence for hardening as the formation scenario of massive close binaries
OB星协中的大部分大质量恒星（$>8$ $\rm{M_{\odot}}$）都是在近距离双星系统中发现的。尽管如此，这些近距离大质量双星的形成机制还不清楚。使用文献数据，我们测量的径向速度色散（$σ_\mathrm{RV}$）作为代理的密切的二元分数在10个OB协会在银河系和大麦云云，年龄范围从1到6百万年。我们发现这种分散与集群的年龄，这是符合二进制硬化的积极趋势。假设$f_\mathrm{bin}$的普适二进制分数= 0.7，我们将$σ_\mathrm{RV}$行为转换为最小轨道周期$P_\mathrm{cutoff}$的演化，从100万年时的$\sim$ 9.5年到$\sim$ 600万年时样本中最老的星团的$\sim$ 1.4天。我们的研究结果表明，双星形成在较大的分离，他们在大约1至2百万年硬化产生的周期分布在几百万年前的OB双星观察。这种向内的迁移可能是由与残留的吸积盘或系统中其他年轻恒星物体的相互作用驱动的。我们的研究结果构成了第一个经验证据，有利于移民作为一个方案，形成大规模的密切的二进制文件。
2021-01-05 astro-ph.GA astro-ph.SR
Wide Binaries in Tycho-Gaia II: Metallicities, Abundances, and Prospects for Chemical Tagging
从我们最近的目录的基础上的第一个盖亚数据发布（TGAS），我们选择了广泛的双星，其中两颗恒星已被观察到的径向速度实验（RAVE）或大天区多目标光纤光谱望远镜（LAMOST）。使用RAVE和LAMOST金属丰度和RAVE镁，铝，硅，钛，铁丰度，我们发现，宽双星的组成部分的金属丰度和元素丰度的差异是一致的，由于观测的不确定性，与以前的结果更小，更受限制的样品。在这项工作中提出的宽双星组成之间的金属丰度和元素丰度的一致性证实了它们的共同起源，并支持了宽双星作为“迷你疏散星团”的地位。“此外，这是宽二进制有效地共同进化和共同化学的证据，支持它们用于例如，约束年龄-活动-旋转关系、白矮星的初始-最终质量关系和M矮星金属丰度指标。此外，我们表明，共同的自行，共同视差对TGAS与最极端的分离（s $\gtrsim$ 0.1 pc）通常有不一致的金属丰度，径向速度或两者兼而有之，因此很可能主要是由随机排列的无关联的恒星与类似的天体测量，与我们以前的结果一致。最后，我们建议宽双星形成一个理想的数据集，以测试化学标记作为一种方法，以确定恒星的共同起源，特别是因为恒星宽双星跨越范围广泛的金属丰度，远大于附近的疏散星团跨越。
2017-10-12 astro-ph.GA astro-ph.SR
Massive Star Cluster Formation with Binaries. I. Evolution of Binary Populations
本研究模拟大质量星团形成中双星族群的演化，发现双星比例下降且轨道变化，O星双星比例保持90%以上，变化源于层级组装与子星团合并。
2024-11-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
A Distant Sample of Halo Wide Binaries from SDSS
可靠的晕宽双星的样本是稀缺的。如果不受选择效应的影响，并且有少量偶然排列的污染，这些宽双星将成为一个强大的动力学工具，提供了极少数能够限制银河系晕中暗物质性质的实验之一。然而，目前最好的晕宽双星的样本仅限于太阳附近，并且在最宽的分离处受到少量统计数据的困扰。我们提出了一个计划的结果，旨在探测广泛的二进制人口的星系晕在显着更大的距离，并通知未来的搜索，可以提高统计数量级。晕星是从斯隆数字巡天在分析了简化自行图中恒星的银河轨道后获得的。然后，我们选择候选的二进制搜索对自行和小投影分离的差异。使用中等分辨率的光谱学，一个子样本的候选人通过径向速度进行验证，发现约68\%的候选人对高达20 $^{\prime\prime}$分离可以被认为是真正的晕宽的二进制文件，以现有数据的限制。来自\textit{Gaia}的精确计算证实，我们选择的大多数对具有相同距离的分量，独立地证实了我们选择方法的稳健性。这些结果应该被证明是有价值的，以指导更大的光环宽二进制目录的最佳组装从即将到来的大型数据库，例如，\textit{Gaia}和LSST。
2018-08-16 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Formation of Black Holes in Non-interacting, Isolated Binaries. Gaia Black Holes as Calibrators of Stellar Winds From Massive Stars
针对盖亚发现的Gaia BH1和BH2等宽轨道黑洞-低质量伴星系统，研究提出非相互作用孤立双星形成路径，结合MESA单星模型与POSYDON代码验证其可能性，发现大质量恒星星风是关键，且这些黑洞可校准前身星的星风强度。
2024-10-24 astro-ph.GA astro-ph.SR
Infalling clouds onto super-massive black hole binaries - I. Formation of discs, accretion and gas dynamics
有令人信服的证据表明，大多数（如果不是全部）星系在其核心处都有一个超大质量黑洞（SMBH），因此这些大质量物体的双星是宇宙结构层次演化的必然产物，代表了星系演化的一个重要但至今难以捉摸的阶段。通过环双星盘的气体吸积被认为是重要的SMBH双星的动力学演化，以及在产生发光，可用于推断其属性。气体燃料的一个可能来源是由于星际介质中的湍流和引力不稳定性而形成的气体团块，这些气体团块后来落向双星并与双星相互作用。在这种情况下，我们模拟湍流云在近径向的演变成等质量SMBH二进制，使用修改后的版本的SPH代码GADGET-3。我们提出了总共12个模拟，探索不同的可能的近心点距离和相对倾角，并表明，形成的circumbinary光盘和光盘周围的每个SMBH（“迷你光盘”）取决于这些参数。我们还研究了所形成的光盘的动力学，以及在不同的配置到SMBHs的进料速率的变化。
2015-10-22 astro-ph.GA astro-ph.HE
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
Deep Chandra survey of the Small Magellanic Cloud. III. Formation efficiency of High-Mass X-ray binaries
为了研究小麦哲伦云低金属丰度环境下年轻吸积双星的形成效率，我们对小麦哲伦云中的大质量X射线双星进行了最全面的普查。我们总共使用了127个X射线源，在我们的\chandra X射线前瞻性计划（XVP）中进行了检测，并补充了14个额外的（可能和确认的）HMXB，这些HMXB由\cite{2016A&A...586A..81H}确定，属于XVP区域，但在我们的调查中未检测到（9个源）或与OGLE-III目录中至少有一个OB对应物的任何XVP源（5个源）匹配。具体地说，我们研究了HMXB的数量比[N（HMXB）]与OB星的数量{\it（a）}、局部恒星形成率（SFR）{ \it（b）}和特定恒星形成爆发期间产生的恒星质量{ \it（c）}的关系，所有这些都是它们的母恒星星族年龄的函数。这些指标中的每一个都发挥着不同的作用，但在所有情况下，我们发现HMXB的形成效率都随着时间的变化（在恒星形成爆发之后）增加，直到$\sim$ 40--60\，Myr，然后逐渐下降。最大形成效率N（HMXB）/SFR为（49 $\pm$ 14）$[10^{-5}~{\rm M_{\odot}/yr}]^{-1}$，与以前估计的20- 60百万年$\sim$的平均形成效率一致。HMXB的频率比$\sim$ 10“，Myr高8倍$\times$，比$\sim$ 260”，Myr高4倍$\times$，即分别在较早和…
2019-01-04 astro-ph.GA astro-ph.HE
Wide Binaries in Tycho-{\it Gaia}: Search Method and the Distribution of Orbital Separations
我们通过匹配位置、自行和天体测量解来挖掘Tycho-{ \it Gaia}天体测量解（TGAS）星表中的宽双星。我们分离出真正的二进制不相关的恒星对通过贝叶斯公式，其中包括相关的不确定性，自行和flaxes。而不是依赖于对银河系结构的假设，我们计算贝叶斯先验和基于开普勒轨道和TGAS目录本身的性质的可能性。我们使用径向速度测量来校准我们的方法，并获得6196个高置信度候选宽二进制文件，其预测分离度为$s\lesssim1$ pc。这种分布的标准化表明，至少有0.6%的TGAS恒星有一个相关的，遥远的TGAS伴星在一个宽的双星。我们证明，{ \it盖亚}的天体测量是足够精确的，它可以检测到预测的轨道速度在广泛的双星与轨道周期大至10 $^6$年。对于具有$s\ \lesssim\ 4\times10^4$ ~AU的对，随机比对的表征表明我们的污染为$\approx$ 5\%。对于$s \lesssim 5\times10^3$ ~AU，我们的分布符合奥皮克定律。在较大的分离，分布是陡峭的，符合幂律$P(s)\propto s^{-1.6}$ ;没有证据表明，在我们的数据中的任何双峰分布$s \lesssim$ 1 pc。使用径向速度，我们证明，在大的分离，即，在$s \sim$ 1 pc及以上的数量级中，TGAS中任何可能的真正宽双星样本都不能轻易地与电离的前宽双星、移动的星团或随机…
2017-04-25 astro-ph.GA astro-ph.SR
Formation of metal-free binaries: Impact of H$_{2}$ line cooling and CIE cooling
在原始恒星形成期间，主要的冷却通道由H $_{2}$和超分子（如H $_{2}$或H $_{2}$）提供，密度足够高。当后者在$n_{\rm H}$ $\geq$ $10^{14}$ ~cm $^{-3}$形成时，碰撞诱导发射（CIE）提供有效的气体冷却。我们研究了CIE冷却如何影响无金属二进制比较模拟和没有这个过程的形成。无论冷却机制，我们发现一个典型的原恒星质量范围在0.01至100 M $_{\odot}$。然而，只有H $_{2}$线冷却的模型产生了更多的低质量的原恒星，表现出更强的径向速度的变化比高质量的原恒星。同样，在模型与H $_{2}$冷却和CIE冷却，显着的径向速度的变化被发现在中间质量范围的原恒星。初始碎片数$N_{\rm max}$随着湍流强度的增加而减少。通过超分子冷却可以让最大质量的原双星（MMPBs）有效地增加质量。最大质量吸积率$\dot M_{\rm max}$的MMPBs是一个以上的数量级高于纯H $_{2}$线冷却的CIE冷却的存在。因此，半长轴小至3.57 au的致密双星可能通过H $_{2}$ $-$ H $_{2}$冷却通道形成。我们的研究结果表明，除了MMPBs大多数人口III（Pop. III）的二进制文件应该在偏心，即非圆轨道。这提供了一个重要的连接到偏心双星报告在以前的研究中，这被发现表现出丰富的时间吸积信号在其演变过程中。
2022-11-08 astro-ph.GA astro-ph.SR
The eccentricity distribution of wide binaries and their individual measurements
由于宽双星的轨道周期很长，所以它们的偏心率很难测量。通过盖亚的高精度天体测量，宽双星的偏心率可以被分离矢量和相对速度矢量之间的角度（$v$ - $r$角）所限制。在本文中，通过使用的$v$ - $r$角的宽的二进制在盖亚早期数据释放3，我们开发了一种贝叶斯方法来测量偏心率分布作为一个功能的二进制分离。此外，我们推断个别宽二进制的偏心，并公开提供。结果表明，$10^2$ AU宽双星的偏心率分布接近均匀，而在$>10^{3}$ AU变为超热，表明在不同的分离区域有两种主要的形成机制.近距离双星的形成，最有可能是磁盘碎片，导致在$<10^{2}$ AU的偏心率均匀分布。宽双星的形成，导致高偏心宽双星在$>10^{3}$ AU可能是湍流碎裂和/或紧凑的三重动力学展开。有了盖亚，现在可以测量大量宽双星的偏心率，为理解双星的形成和演化打开了一扇新的窗口。
2022-03-08 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
SIRIUS Project: Dynamical Evolution of Primordial Binaries during Star Cluster Formation
The University of Tokyo（东京大学）；Kobe University（神户大学）；Tohoku University of Community Service and Science（东北社区科学大学）
SIRIUS项目通过自洽N体/光滑粒子流体动力学模拟对比三种恒星形成模型，发现原初双星显著影响最终双星属性但对星团结构影响有限，密近双星需在恒星形成阶段形成以匹配观测结果。
2026-08-12 astro-ph.GA astro-ph.SR
A Novel Formation Channel for Supermassive Black Hole Binaries in the Early Universe via Primordial Black Holes
提出一种由原初黑洞催化直接坍缩黑洞形成，进而产生早期宇宙超大质量黑洞双星的新机制，为JWST、ALMA及引力波探测提供可检验预言。
2025-09-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Recovering Injected Astrophysics from the LISA Galactic Double White Dwarf Binaries
本研究通过模拟双白矮星双星群体，利用贝叶斯分层推断恢复公共包层抛射效率，证明该方法可有效约束未来LISA观测中的双星形成过程。
2025-01-24 astro-ph.GA astro-ph.SR gr-qc
Stellar separation shapes spin-orbit alignment in visual binaries
University of Toronto（多伦多大学）；University of Colorado Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）；Penn State University（宾夕法尼亚州立大学）；University of Toronto Mississauga（多伦多大学密西沙加分校）；University of Toronto Scarborough（多伦多大学士嘉堡分校）；University of Illinois at Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）；National Center for Supercomputing Applications（国家超级计算应用中心）
研究通过重新分析数据发现，视觉双星的自转-轨道对齐性与分离距离相关，存在约31-38 AU的截断点，支持共享原星盘形成理论。
2026-04-20 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
Eccentricity distribution of wide low-mass binaries
利用El-Badry和Rix（2018）基于盖亚的星表，研究了太阳附近非常宽（高达10 kau）的低质量双星的偏心率分布。宽双星中相对运动的方向和速度包含关于偏心率分布的统计信息，否则由于轨道周期很长而无法获得这些信息。发现偏心率分布接近于线性（热）分布f（e）= 2 e $。然而，投影间距<200 au的对有较少的偏心轨道，而对于很宽的对，f（e）似乎有点超热，有过多的非常偏心的轨道。任何一颗宽距双星的偏心率都可以通过其运动的方向和速度来统计限制。热偏心率分布信号的恒星动力学在形成宽双星的重要作用，虽然磁盘辅助捕获也可以产生这样的对偏心轨道。
2020-06-05 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
PSF-based Analysis for Detecting Unresolved Wide Binaries
针对远距离伴星重叠导致的未分辨宽双星难以检测的问题，提出基于深度学习分析望远镜PSF形态的方法，在模拟与真实数据中均取得高准确率，为天基望远镜巡天提供了有效手段。
2023-09-13 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
The geometric challenge of testing gravity with wide binaries
宽双星为在低加速度区域测试广义相对论（GR）提供了有希望的实验室。最近的观测研究发现，附近宽双星的自行和/或径向速度的差异似乎比开普勒定律预测的要大，这表明GR在低加速度下可能会崩溃。这些研究没有考虑到由于两颗恒星在天球上的不同位置而产生的投影效应。我表明，两颗恒星在一个广泛的二元具有相同的三维空间速度往往有显着不同的自行和径向速度纯粹是由于投影效应。我构造了一个模拟的二进制样本，遵循开普勒定律，并具有类似的相空间分布附近的二进制观测样本。除了$\sim$ 0.1 pc的分离，直接比较组件的自行将表明与GR的强张力，即使模拟的双星在结构上遵循开普勒定律。明显的分歧的大小是类似的观测发现，这表明观测和GR之间的明显的紧张关系可能在很大程度上是由于投影效应。我讨论的前景约束重力在低加速度与宽双星。利用当前数据可以进行GR的稳健测试，但需要测量3D速度。还需要进一步的工作，从未绑定的移动组和未识别的层次三元组的污染模型。
2018-11-13 astro-ph.GA astro-ph.SR gr-qc
Nature, formation and evolution of High Mass X-ray Binaries
本文综述了三类高质量X射线双星（HMXB）的性质、形成和演化：一类是高质量X射线双星，另一类是高质量X射线双星。系统托管Be星（BeHMXB），ii.系统吸积的恒星风的超巨星（sgHMXBs），和iii.超巨星溢出洛希瓣。现在有许多新的观测，从高能方面（主要来自INTEGRAL卫星），辅之以多波长观测（主要是欧洲南方天文台设施的光学、近红外和中红外），表明最近发现了一个新的超巨星HMXB群。新的观测结果也表明，Be和星风吸积超巨星X射线双星之间存在着进化联系。我在这里描述的观测事实的不同类别的HMXB，讨论不同的吸积模型在这些来源（例如，瞬态吸积盘与cluerous风），显示不同种类的HMXB之间的联系的证据，最后比较观察与人口合成模型。
2011-07-01 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Dynamics of black hole - neutron star binaries in young star clusters
年轻的星团可能是宇宙时间中大质量恒星最常见的诞生地，并以多种方式影响紧凑双星的形成。本文利用粒子数合成程序\texttt{MOBSE}与体程序\texttt{NBODY6++GPU}的接口，模拟了年轻星团中黑洞-中子星双星的形成过程.年轻星团中形成的BHNS（动力学BHNS）比孤立双星形成的BHNS（孤立BHNS）质量大得多：$\sim{}40$ ~\%的动力学BHNS合并有总质量$>15$ M $_\odot$，而只有$\sim{}0.01$ ~\%的孤立BHNS合并有超过这个值的质量。因此，我们的模型强烈支持GW 190814的动力学形成的情况下，它的总质量$\sim{}26$ M $_\odot$，如果这个事件是一个BHNS合并。我们所有的动力学BHNS都是在它们合并之前从它们的母星团中喷射出来的。因此，发生在该领域的BHNS合并的一个重要部分可能起源于一个年轻的星团。从引力波探测的BHNS合并的质谱将提供一个线索，以区分动力学和孤立形成的BHNS。
2020-06-30 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Formation of Massive and Wide First-star Binaries in Radiation Hydrodynamics Simulations
本文通过辐射流体动力学模拟三个宇宙学初始云核，发现Pop III恒星形成质量大于30 M☉、间距大于2000 au的大质量宽双星或多星系统，并揭示其性质与初始云核相关。
2024-01-23 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
New Dynamical Channel: Wide Binaries in the Galactic Center as a Source of Binary Interactions
该研究提出银河系中心500pc内的宽双星可通过邻近恒星引力作用激发高偏心率进而发生近星点相互作用的新动力学通道，给出四类相互作用通道并预测了不同类型相互作用双星的数量及相关天文现象。
2023-10-04 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Wide twin binaries are extremely eccentric: evidence of twin binary formation in circumbinary disks
盖亚任务最近揭示了一个等质量的“孪生”宽双星的过剩人口，质量比$q\gtrsim 0.95$，延伸到至少1000 AU的分离。这群双星的起源是一个谜：孪生双星被认为是通过环双星盘中的相关吸积形成的，但典型的观测到的原恒星盘的半径为$\sim100$ AU，远小于最宽的孪生双星的间距。这里，我们从宽孪晶的$v$ - $r$角的分布推断宽孪晶的偏心率分布，即，组件的分离和相对速度矢量之间的角度。我们发现，宽双胞胎必须在极端偏心的轨道。对于400-1000 AU的过剩孪星，我们推断出一个高偏心率系统的近δ函数过剩，偏心率为$0.95 \lesssim e \leq 1$。这些高偏心率宽双意味着近心距离的顺序$10$ AU，并建议他们的轨道分散通过动力学相互作用，在他们的出生环境，符合的情况下，双胞胎出生在circumbinary磁盘和随后扩大。这些结果进一步确立了双宽双星作为一个独特的人口和暗示，宽双胞胎可以作为一个探针的恒星星族的动力学历史。
2022-07-07 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
