A large stellar evolution database for population synthesis studies. V. Stellar models and isochrones with CNONa abundance anticorrelations
我们提出了一个新的网格的恒星模型和等时线的老恒星星族，覆盖了大范围的[Fe/H]值，为重元素混合物的特点是CNONa丰度的关系，观察到在银河系球状星团恒星。分析了这种金属丰度模式对低质量恒星从主序星到水平分支阶段演化性质的影响。我们执行这些新的模型之间的比较，和我们的参考α增强计算，并简要讨论CMD显示多个主序星或亚巨星分支的影响。CN丰度对颜色- T_{eff}转换的影响的一个简短的定性讨论也被提出，突出需要确定理论颜色转换为适当的金属混合物，如果要解释观测的Stroemgren系统，或宽带滤波器bluebward的约翰逊V波段。
2009-03-04 astro-ph.SR
Using Binary Population Synthesis to Calculate the Yields of Low- and Intermediate-Mass Binary Populations at Low Metallicity
Monash University（莫纳什大学）；Macquarie University（麦考瑞大学）；University of Surrey（萨里大学）；KU Leuven（荷语鲁汶大学）；University of Hertfordshire（赫特福德大学）
本文利用二元星合成模型研究低金属含量下低质量与中等质量二元星群体的产率，发现二元演化对氮产率影响显著，但在特定时期内过度产生氮。
2025-10-19 astro-ph.SR
POSYDON: A General-Purpose Population Synthesis Code with Detailed Binary-Evolution Simulations
大多数大质量恒星都是双星或更高阶恒星系统的成员，其中双星伴星的存在可以通过双星相互作用决定性地改变它们的演化。相互作用双星也是研究致密天体的重要天体物理实验室。在过去的二十年里，双星总体合成研究被广泛用于解释致密天体双星的观测结果，并破译导致其形成的物理过程。在这里，我们提出POSYDON，一种新的，二进制人口合成代码，采用全恒星结构和二进制演化建模，使用MESA代码，在整个二进制的演变。POSYDON的使用使得能够自洽地处理恒星和双星演化中的物理过程，包括：真实的质量转移计算和稳定性评估，内部角动量运输和潮汐，恒星核心大小，质量转移率和轨道周期。本文介绍了详细的方法和POSYDON的实现，包括假设的恒星和双星演化的物理，详细的单星和双星模型的广泛的网格，后处理，分类和插值方法，我们开发的网格使用，和治疗的演变阶段，不基于预先计算的网格。POSYDON的第一个版本的目标是具有太阳金属丰度的大质量主星（中子星或黑洞的潜在祖先）的双星。
2022-08-07 astro-ph.SR
A grid of Synthetic Spectra for Hot DA White Dwarfs and Its Application in Stellar Population Synthesis
在这项工作中，我们提出了一个网格的LTE和非LTE合成光谱的热DA白矮星（WD）。除了它的有用性的基本恒星参数的孤立WD和双星的测定，这个网格将是感兴趣的理论图书馆建设恒星研究从综合光。光谱网格覆盖了很宽的温度和重力范围，17，000 K <= T_eff <= 100，000 K和7.0 <= log（g）<= 9.5。恒星模型是为纯氢建造的，光谱覆盖了从900 A到2.5微米的波长范围。此外，我们推导出合成HST/ACS，HST/WFC 3，贝塞尔UBVRI和SDSS幅度。网格也被用来模拟简单的恒星星族的综合光谱能量分布和我们的建模表明，DA可能是可检测的紫外波段的人口年龄超过8 Gyr。
2017-07-13 astro-ph.SR
Effects of continuum fudging on non-LTE synthesis of stellar spectra. I. Effects on estimates of UV continua and Solar Spectral Irradiance variability
在非局域热力学平衡（non-LTE）条件下进行的合成通常会高估恒星光谱。在文献中广泛采用的方法，以减少过量的紫外线辐射包括人工增加的连续不透明度，通过使用乘法模糊因子，这是经验推导出的合成光谱，以匹配观察到的。虽然该方法最初是为了改善非LTE合成的谱线，它最近已被用来模拟太阳光谱辐照度的变化。这种辐照度重建技术结合了不同类型结构的光谱合成，这些结构是利用从参考安静太阳模型导出的因子来执行的。由于不透明度尺度与等离子体的物理性质在一个复杂的方式，产生的问题是否，以及在何种程度上，使用参考模型推导出的模糊因子可以用来调整模型的不透明度，代表不同类型的安静和磁性功能。在这里，我们调查的影响，不透明度捏造的估计太阳和恒星的辐照度变化在紫外波段。我们发现，使用模糊因子可能会低估19%和高达20%的变化范围内230-300 nm和300-400 nm，分别。这些估计值依赖于模型，应视为上限。最后，我们的分析表明，使用fudge因子所产生的不确定性随着恒星金属丰度的降低而增加，并且对于变星是辐角主导的并且其有效温度大于约4000 K的恒星是重要的。
2018-12-13 astro-ph.SR
Primordial Binary Evolution and Blue Stragglers
在所有种群中都发现了蓝离散者。这些天体对恒星演化和恒星星族合成都很重要。许多证据表明，蓝离散星与原始双星有关。本文总结了双星演化与蓝离散星的联系，描述了不同演化通道的蓝离散星的特征，并给出了它们对双星总体合成的影响，如积分光谱能量分布、色星等图、比频、对颜色的影响等。
2009-10-14 astro-ph.SR
Tales of stellar and binary co-evolution, told by stellar oscillations -- Binary demographics and their impact on stellar mass, orbits, and age estimates in main-sequence and red-giant stars
Instituto de Astrofísica de Canarias（加那利天体物理研究所）；Universidad de La Laguna（拉古纳大学）
研究通过恒星振荡分析红巨星双星人口，揭示双星比例变化及其对质量、轨道和年龄估计的影响。
2026-01-30 astro-ph.SR
Population synthesis of hot-subdwarf B stars with COMPAS: parameter variations and a prescription for hydrogen-rich shells
本研究通过COMPAS参数变化探索亚矮星B星种群合成，提出氢富集外壳演化新处方，显著影响种群特性并协调理论与观测。核心贡献在于该处方可广泛用于快速双星种群合成研究。
2024-12-16 astro-ph.SR
Probing high-mass stellar evolutionary models with binary stars
质量差异是（大质量）双星研究中亟待解决的问题之一。这个问题通常通过在演化模型中引入额外的近核混合来解决，这使得单个恒星成分的理论质量与动力学质量相一致。在本研究中，我们进行了详细的分析，两个大规模的二元系统，V380天鹅座和西格玛斯科，提供一个独立的，asteroseismic测量的过冲参数，并测试国家的最先进的恒星演化模型。
2014-08-05 astro-ph.SR
Binary population synthesis for the core-degenerate scenario of type Ia supernova progenitors
核心简并（CD）方案被认为是Ia型超新星（SNe Ia）的一个可能的祖先模型，其中碳氧白矮星（CO WD）与大质量渐近巨星分支（AGB）恒星的热CO核心在它们的共同包层阶段合并。然而，这种情况下的Ia型超新星出生率仍然不确定。我们对CD情景进行了详细的研究，然后使用详细的Monte Carlo二进制人口合成方法给出了这种情景的出生率。我们发现，Ia型超新星的延迟时间在7000万年到14000万年之间，这意味着CD情景有助于年轻的Ia型超新星种群。在这种情况下，银河系超新星Ia的出生率在~7.4*10^{-5}年^{-1}~ 3.7 * 10 ^{-4}年^{-1}的范围内，大约占所有超新星Ia的2-10%。这表明，在这里所做的假设下，CD情景只贡献了所有超新星Ia的一小部分，这与Ilkov & Soker（2013）的结果不一致。
2015-03-14 astro-ph.SR
Stellar multiplicity: an interdisciplinary nexus
我们对双星系统（和三星等）的不确定性限制了我们在Astro 2020确定的每一个主题领域的能力。我们需要了解恒星多样性的人口统计及其随恒星类型，化学和动力学环境的变化：任何系外行星实验的正确解释取决于正确处理已分辨和未分辨的双星;恒星多样性是恒星和伴星形成的直接结果;对恒星结构的最精确限制来自特征良好的双星系统;恒星星族在很大程度上依赖于恒星和双星演化模型;高红移星系辐射和再电离受双星相关恒星物理学控制;致密天体是双星演化的结果;从引力波、光和中微子对多信使天文学的解释依赖于对双星演化产物的理解; Ia型超新星和引力波并合对哈勃常数的近宇宙约束受制于与它们的双星祖先相关的系统学;暗物质子结构质量的局部测量被双星种群扭曲。为了在未来十年实现这些主题的科学目标，我们需要了解双星和恒星多重态是如何形成和分布在质量，成分，年龄和轨道属性的空间中，以及分布如何随时间演变。这份白皮书强调了双星科学的跨学科重要性，并主张所有天体物理学团体的协调投资将使天体物理学的几乎所有分支受益。
2019-03-12 astro-ph.SR
COSMIC Variance in Binary Population Synthesis
双星的形成和演化是天文学中几个领域的重要组成部分。对于引力波观测站来说，最多的源是螺旋和/或合并的致密双星，而双星几乎存在于每一次电磁调查中，无论目标人口如何。大型双星群体的模拟有助于预测和通知电磁和引力波源的观测。二进制人口合成是一种工具，平衡物理建模与模拟速度，以产生大量的二进制人口的时间尺度天。我们提出了一个社区开发的二进制人口合成套件：COSMIC，旨在模拟紧凑对象的二进制人口和他们的祖先。作为一个概念的证明，我们模拟了银河系人口的紧凑双星和他们的引力波信号可观察的激光干涉仪空间天线（LISA）。我们发现，$\sim10^8$紧凑型双星驻留在银河系的今天，而$\sim10^4$的可能是可分辨的LISA。
2020-09-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
BinCodex: a common output format for binary population synthesis
本文档介绍了由LISA Synthetic UCB Catalogue Group商定的BinCodex，作为双星族群合成代码输出的通用格式，旨在为描述单个或族群孤立双星系统的演化提供通用参考框架。
2024-04-22 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
Massive star population synthesis with binaries
我们首先给出一个简短的历史概述与一些关键的事实，大质量恒星人口合成与二进制。然后，我们讨论了二进制人口代码，并集中在两个成分，这是重要的大规模恒星人口的合成，这可能是不同的代码。第三部分是双星的星族模拟，我们考虑了双星的初始频率、RSG/WR、WC/WN和SNII/SNIbc数比以及大质量恒星可能的初始自转速度分布。
2015-08-18 astro-ph.SR
Binary stellar evolution yields in galactic chemical evolution calculations
提出了一个计算有效恒星产额的框架，考虑双星与单星混合种群及可调节的双星演化设置，发现双星比例对产额和元素丰度比影响最显著。
2025-08-03 astro-ph.SR
Population synthesis of triple systems in the context of mergers of carbon-oxygen white dwarfs
三级系统在场星中很常见，但它们的长期演化在理论上却知之甚少。在这种系统中，内双星系统会产生Kozai圈，在此期间内轨道偏心率和两个双星轨道之间的倾角会周期性地变化。这些周期，结合潮汐摩擦和引力波发射，可以显着影响内部的双演化。为了定量研究这些影响，我们进行了人口合成研究的三重系统，并专注于进化路径，导致合并的碳氧（CO）白矮星（WD），这构成了一个重要的候选人的祖先通道Ia型超新星（SNe Ia）。我们通过MonteCarlo方法，对初始质量范围为1.0 - 6.5M_Sun，内轨道半长轴a_1，偏心率e_1满足a_1（1-e_1^2）> 12AU，即在没有第三分量的情况下无相互作用的系统的观测分布进行抽样。我们发展这些系统的一个新开发的算法，耦合长期三重动态与现有的二进制人口合成代码。我们发现，第三显着改变了约24%的所有采样系统的内部二进制的演变。特别是，我们发现几个渠道导致CO WD合并。其中有一个新的通道，其中碰撞发生在宽的内部双星系统作为一个结果，极高的偏心率引起的Kozai周期。与假设CO WD合并导致超新星爆炸，我们估计的超新星Ia延迟时间分布导致三重和比较二进制人口合成研究和观察。虽然我们发现，我们的三重率是低的，我们已经确定了三重诱导的超新星Ia速率的下限和进一步的研究是必要的，包括三重最初更紧密的内轨道。
2013-01-08 astro-ph.SR
Eclipsing Binary Stars: the Royal Road to Stellar Astrophysics
罗素（1948）将日食描述为恒星天体物理学的“皇家之路”。从光度和光谱观测，可以测量质量和半径（1%或更好！），从而计算出食双星系统中恒星的表面重力和平均密度。添加一个有效的温度，随后产生亮度，然后距离（反之亦然），以高精度。这些丰富的可直接测量的量使得食双星成为恒星性质的经验信息的主要来源，因此也是恒星天体物理学的基石。在这篇评论文章中，我总结了目前的立场食双星研究，提出了一个有用的分析技术的概述，并得出结论，展望未来。
2012-01-06 astro-ph.SR
Is there a mass discrepancy in the Cepheid binary OGLE-LMC-CEP0227?
上下文造父变星的质量差异，即从恒星演化和恒星脉动计算中预测的质量之间的差异，是对恒星天体物理学理解的一个挑战。最近的食双星造父变星OGLE-LMC-CEP-0227的模型表明，这种差异可能会得到解决。目标。我们探索了恒星演化模型与OGLE-LMC-CEP 0227的测量特性一致的物理参数，并与假设没有对流核心过冲的经典恒星演化模型进行了比较。方法.我们构建了最先进的恒星演化模型，用于改变质量、金属丰度和对流核心过冲，并将恒星演化预测与观测到的性质进行比较。结果观测到的双星系统中两颗恒星的质量、有效温度和半径与许多物理参数的组合非常吻合，表明造父变星的质量相对于经典的恒星演化模型有10-20%的差异。结论.观测到的造父变星双星的性质表明造父变星质量差异仍然是一个挑战，需要更具体的观测，如周期变化率，以更好地约束和理解恒星演化模型解决差异所必需的物理学。
2011-10-30 astro-ph.SR
Binary population synthesis and SNIa rates
尽管Ia型超新星（SNeIa）在天体物理学的许多领域都具有重要意义，但SNeIa缺乏理论解释。我们调查的潜在贡献的SNeIa率从最常见的祖通道使用二进制人口合成（BPS）代码SeBa。利用SeBa，我们的目标是约束二元过程，如共同的包络相和质量保持效率的白矮星吸积。我们发现，模拟率是不足以解释所观察到的利率。此外，我们还发现白矮星吸积的质量保持效率对吸积速率有显著影响，但不能解释不同BPS程序模拟的吸积速率之间的差异。
2013-02-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
Evolution of binary stars and its implications for evolutionary population synthesis
大多数恒星都是双星系统的成员，而在近距离双星系统中的恒星的演化与在近距离双星系统中的恒星的演化不同，因为它的伴星很接近。双星系统中的成分以多种方式相互作用，双星演化导致许多特殊恒星的形成，包括蓝离散星和热亚矮星。我们将讨论双星的演化和蓝离散星和热次矮星的形成，并指出这些热天体在演化布居合成（EPS）研究中的重要性，并得出结论，双星相互作用应包括在EPS的研究。事实上，双星相互作用使恒星星族更年轻（更热），椭圆星系中的远紫外线（UV）过剩很可能是由双星相互作用造成的。这对于理解远紫外线过剩和椭圆星系的演化具有重要意义。特别是，它意味着远紫外线过剩不是年龄的标志，因为已经假设principal和预测，它不应该强烈依赖于人口的金属丰度，但普遍存在从矮椭圆星系到巨型椭圆星系。
2009-10-14 astro-ph.GA astro-ph.SR
Population Synthesis at the Crossroads
本文综述了群体合成的最新进展。该领域目前正在进行重大修订，承认几个关键过程是新的关键成分。随机效应可以人为地增强或抑制某些演化阶段和/或恒星质量状态，并在例如，恒星初始质量函数的确定。后主序星演化通常与恒星性质在超短时间尺度上的不规则变化有关。例子是渐近巨星分支星和明亮的蓝色变星，这两个都在模型中处理得很差。恒星很少孤立地形成，真正的单星可能非常小。因此，恒星的多样性必须考虑，因为许多系统将在其演化过程中发展潮汐相互作用。最后但并非最不重要的是，恒星旋转可以大大增加恒星的温度和光度，这反过来又导致人口合成模型中的质量与光比的修正。
2011-11-22 astro-ph.CO astro-ph.SR
MPS-ATLAS: A fast all-in-one code for synthesising stellar spectra
上下文恒星光谱合成对于从确定恒星参数到全面的恒星变率计算的各种应用都是必不可少的。新的观测资源以及先进的恒星大气建模，考虑到辐射磁流体力学计算的三维（3D）效应，需要更有效的辐射转移。目标。为了准确、快速和灵活地计算不透明度分布函数（ODF）、恒星大气和恒星光谱，我们在成熟的ATLAS 9代码基础上开发了一个高效的代码。新代码还为在恒星计算中轻松快速地访问不同元素组成铺平了道路。方法.为了生成ODF表，我们进一步开发了完善的DFSYNTHE代码，实现了额外的功能，并通过采用并行计算方案来加速。此外，使用的线路列表可以从Kurucz的最新列表中更改。特别是，我们实现了VALD 3行列表。结果本文提出了一种新的程序--合并的简化ATLAS程序。它结合了ODF的有效生成，大气建模和光谱合成在当地的热力学平衡，因此是一个所有功能于一身的代码。这种一体化代码提供了更多的数字功能，并且与其他可用代码相比速度更快。完全可移植的MPS-ATLAS代码与以前的ATLAS 9计算、PHOENIX代码计算和高质量观测进行了验证。
2021-05-28 astro-ph.IM astro-ph.SR
Binary population synthesis with probabilistic remnant mass and kick prescriptions
我们报告的影响，紧凑的残余质量和踢大规模的二进制人口合成的概率处方。我们发现，这个处方填充之间的中子星和黑洞与低质量的黑洞假定的质量差距。然而，进化效应减少了具有低质量黑洞的X射线双星候选者的数量，这与观察到的样本中缺乏此类系统一致。我们进一步发现，这个处方是符合形成较重的双中子星，如GW 190425，但过度预测银河系双中子星的质量。修正后的出生踢，特别是增加超剥离超新星踢，不能直接解释所观察到的银河系双中子星轨道周期-偏心率分布。最后，这一处方允许形成类似于最近发现的极端质量比二进制GW 190814的系统，但只有当我们允许生存的二进制文件中的共同信封是由捐助者开始穿越赫兹斯普林间隙，相反，我们的标准模型。
2020-11-12 astro-ph.HE astro-ph.SR
New population synthesis approach:The golden path to constrain stellar andgalactic physics
欧洲航天局盖亚的基石任务揭示了银河系中26万颗白矮星的属性，使我们能够首次以大样本约束白矮星的演化。补充调查（CoRoT，Kepler，K2，APOGEE和Gaia-ESO）将彻底改变我们对银河系形成和历史的理解，为不同银河系恒星星族的大量恒星样本提供准确的恒星质量，半径，年龄，距离和化学性质。为了利用光谱、地震和天体测量观测相结合的潜力，总体综合方法是一个非常重要和有效的工具。我们开发了贝桑松星系模型（BGM，Lagarde et al.2017），其中包括恒星演化预测，提供了低质量和中等质量恒星演化过程中的全球星震性质和表面化学丰度。BGM首次可以探索红巨星中发生的额外混合的影响（Lagarde et al.2019），改变它们的恒星性质。下一步是对巨星及其残余物的一致处理进行建模（例如，这种改进将有助于我们限制恒星和星系演化。
2020-10-09 astro-ph.GA astro-ph.SR
Multiple Stellar Evolution: a population synthesis algorithm to model the stellar, binary, and dynamical evolution of multiple-star systems
近年来的观测显示，多星系统，如等级三星和四星系统是常见的，特别是在大质量恒星中。它们是有趣的天体物理现象的潜在来源，如紧凑的物体合并，导致超新星和引力波事件。然而，在其往往复杂的演变过程中，仍有许多不确定因素。在这里，我们提出了人口综合代码多恒星演化（MSE），旨在快速模拟恒星，二进制和多星系统的动力学演化。MSE包括许多以前的总体合成代码中不存在的新功能：（1）任意数量的恒星，只要初始系统是分层的，（2）为了有效计算引力动力学，在长期和直接N体积分之间进行动态切换，（3）处理偏心轨道中的质量传递，这通常发生在多星系统中，（4）简单处理潮汐、共包络和质量转移演化，其中吸积体是双星而不是单星，（5）考虑恒星系统内的行星，（6）包括来自经过的场星的引力扰动。MSE主要是用C++语言编写的，将公开提供，并且没有什么先决条件;提供了一个方便的Python接口。我们给出了MSE的详细描述，并说明了如何在实践中使用的代码。我们展示了它的操作中的一些例子。
2021-02-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
SPISEA: A Python-Based Simple Stellar Population Synthesis Code for Star Clusters
我们提出了SPISEA（恒星星族接口恒星演化和大气），一个开源的Python包，模拟简单的恒星星族。SPISEA的优势在于它的模块化界面，它为用户提供了13个输入属性的控制，包括（但不限于）初始质量函数，恒星多重性，消光定律，以及金属性相关的恒星演化和所使用的大气模型网格。用户还可以控制初始-最终质量关系，以产生致密的恒星残骸（黑洞，中子星和白矮星）。我们演示了几个输出的代码，包括颜色星等图，HR图，光度函数，和质量函数。SPISEA是面向对象和可扩展的，我们欢迎社区的贡献。代码和文档可分别在GitHub和ReadtheBook上获得。
2020-07-10 astro-ph.GA astro-ph.SR
Mapping Progenitors of Binary Black Holes and Neutron Stars with Binary Population Synthesis
第一个直接观测到的引力波事件，GW 150914，以两个大质量黑洞的合并为特征，突出了确定这些紧凑的残余双星系统是如何形成的必要性。我们使用二进制人口合成代码COSMIC（紧凑对象合成和蒙特卡罗调查代码）来预测大质量恒星的类型，将显示出显着的径向速度变化，表明一个潜在的紧凑对象（即黑洞或中子星）绕恒星运行。我们“观察”的人口中产生的二进制与类似数量的时代和RV的准确性计划为银河系映射。在这个分析中，我们特别感兴趣的系统，其中一个紧凑的残骸是围绕一个大质量的O或B星，因为这些系统幸存的第一个超新星和中子星踢。我们测试的银河映射观测策略，以区分不同的质量损失和踢处方的能力。我们发现，沃尔夫-拉叶星或热次矮星的双星可以检测（即发光，高三角洲RV最大值），可行的祖先这样的对象，而不同的处方主要影响的来源的数量。
2022-03-09 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Binary Population Synthesis
双星的相互作用导致了有趣的天体的形成，如致密双星、超新星、伽马射线暴、X射线双星、双星、新星、激变变星、热亚矮星、钡星和蓝离散星。为了研究二元种群的演化和这些对象的形成，多年来已经开发了许多方法，其中一个强大的方法称为二元种群合成（BPS）值得特别注意。这种方法在天体物理学的许多领域都得到了广泛的应用，包括但不限于分析星系的恒星成分，研究星系的化学演化，以及研究恒星形成和宇宙再电离。在这篇综述中，我们讨论了BPS的作用，它的全貌，以及组成它的各个组成部分。我们特别注意的质量传递的稳定性标准在二进制，因为这种稳定性在很大程度上决定了二进制系统的命运。最后，我们对这一领域的未来展望。
2020-09-18 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Chemically Homogeneous Evolution: A rapid population synthesis approach
我们探讨了大质量并合双黑洞（BBH）的形成通道--化学均匀演化（CHE）。我们开发的方法，包括CHE在一个快速的二进制人口合成代码，紧凑的对象合并：人口天体物理学和统计（COMPAS），它结合了现实的二进制演化模型与宇宙的恒星形成历史的宇宙学模型。这是第一次，我们同时探索传统的孤立双星演化在同一套假设。这种方法使我们能够约束人口属性，并同时预测的引力波探测率的BBH合并的CHE和传统的形成渠道。可探测的BBH的总体质量分布与现有的引力波观测结果一致。我们发现，CHE通道可能会产生高达70%的BBH合并来自孤立的二元演化的所有引力波探测。
2021-05-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
Revisiting binary stars in population synthesis models
我们报告的人口合成模型，遵循单星和双星的演变的结果。在这个模型中，我们包括了Han等人（2002）提出的EHB星形成的2HeWD合并通道。由此产生的EHB星的物理参数来自BaSTI数据库，因此是现实的和观测支持。这个模型的预测与传统的星族合成模型吻合得很好，除了当恒星星族的光谱由双星或其产物主导时，例如，EHB星在ETG的UV中。我们成功地再现了富金属疏散星团NGC 6791的CMD和SED。该星团中的恒星星族可能是显示UVX现象的ETG中恒星星族的原型。我们的模型应该是适当的研究紫外线在ETG的上升。
2013-02-28 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
To use or not to use synthetic stellar spectra in population synthesis models?
恒星星族合成（SPS）模型是研究星团和星系的重要模型。它们提供了从综合光谱能量分布、颜色或光谱中提取恒星质量、恒星年龄、恒星形成历史、化学富集和星系尘埃含量的手段。与大多数模型一样，它们包含不确定性，这可能会妨碍我们建模和解释观测光谱的能力。这项工作的目的是研究模型的不确定性的一个具体来源：一个经验与合成恒星光谱库的选择。经验库遭受有限的覆盖范围的参数空间，而合成库遭受建模不准确。考虑到我们目前无法同时拥有理想的恒星参数覆盖率和理想的恒星光谱，我们应该倾向于哪一个：更好的参数覆盖率（合成库）还是更好的逐星光谱（经验库）？为了研究这个问题，我们建立了一个模拟经验库覆盖范围的合成恒星库，并根据这些调查定制了不同选择的恒星库的SPS模型。通过对模型预测结果和邻近星系样本的光谱拟合结果的比较，我们发现：预测的颜色受覆盖效应的影响比选择合成的和经验的光谱库更大，对预测的光谱指数的影响是多方面的，不能简单地得出结论;导出的星系年龄实际上不受库的选择的影响，但是当使用具有有限参数覆盖范围的SPS模型时被低估;金属丰度相对于有限的HRD覆盖是稳健的，但在使用合成文库时被低估。
2019-10-25 astro-ph.GA 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
Exploring the impact of IMF and binary parameter stochasticity with a binary population synthesis code
本研究利用双星族合成代码模拟不同质量星团，探究初始质量函数和双星参数的随机采样对星团积分光的影响，发现低质量星团可观测量离散性强，随机采样对大质量恒星相关物理量的不确定性影响占主导。
2023-04-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
Spectral synthesis including massive binaries
我们已经建立了一个新的代码来产生合成光谱的恒星星族，其中包括大质量的双星。我们已经测试了这个代码对宽带颜色的未解决的年轻的大质量星团在附近的星系，红色和蓝色的沃尔夫-拉叶颠簸的恒星形成的SDSS星系的等效宽度和UV和光学光谱的恒星形成区域Tol-A和B在NGC 5398。在每种情况下，我们发现我们的模型和观察之间有很好的一致性。我们发现，在一般的双人口是蓝色的，有较少的红超巨星，因此显着较少的流量在I波段和更长的波长，比单星人口。我们还发现，沃尔夫-拉叶星在包括双星在内的恒星星族中出现的年龄范围更广，最长可达10^7年，这增加了后来的紫外光通量和沃尔夫-拉叶光谱特征。此外，我们发现，星云的排放有助于显着这些观察到的属性，必须考虑比较恒星模型与未解决的恒星星族的观察。我们的结论是，纳入大质量恒星双星可以提高观测和合成光谱合成代码之间的协议，特别是年轻的恒星星族的系统。
2009-08-31 astro-ph.CO astro-ph.SR
Introducing STARDIS: An Open and Modular Stellar Spectral Synthesis Code
本文介绍开源模块化1D恒星光谱合成代码stardis，可合成FGK星近紫外至红外光谱，与korg在太阳模型上吻合良好，紫外区存在差异。
2025-04-25 astro-ph.IM astro-ph.SR
Population synthesis to constrain Galactic and Stellar Physics- I- Determining age and mass of thin-disc red-giant stars
盖亚的基石任务，加上补充调查，将彻底改变我们对银河系形成和历史的理解，提供准确的恒星质量，半径，年龄，距离，以及化学性质的非常大的样本恒星在不同的银河系恒星星族。使用改进的人口合成方法和新的恒星演化模型，我们试图评估的可能性，推导年龄和根据化学性质计算团簇星的质量。贝桑松星系模型（BGM）的新版本使用STAREVOL计算的新恒星演化轨迹。这些轨迹提供了从PMS到早期AGB的化学和地震性质。这是第一次，BGM可以探索发生在红色中的额外混合的效果-特别是，我们关注热盐不稳定性对化学性质的影响，以及利用表面[C/N]测定恒星的年龄和质量丰度比。额外混合对3 He，12 C/13 C，N和[C/N]丰度的影响是量化的。我们强调了星震学对区分属于银河系盘的场巨星演化状态的关键贡献。包含热盐不稳定性对12 C/13 C，3 He和[C/N]值的变化，揭示了不同金属丰度下热盐混合的效率及其对由[C/N]值确定恒星质量和年龄的影响。根据这些模型，我们提出了由化学丰度确定恒星年龄和质量的简单关系式，并强调了星族合成工具在检验恒星模型和内部输运过程中的作用恒星。我们表明，运输过程中发生的红巨星应考虑在确定年龄为未来的银河系考古学研究。（节略）
2017-02-06 astro-ph.GA astro-ph.SR
Stellar ejection velocities from the binary supernova scenario: A comparison across population synthesis codes
本文比较了COSMIC、COMPAS和binary_c三种星族合成代码对双星超新星瓦解后伴星弹射速度的预测，发现其集中分布于超新星前轨道速度附近，并修正了Kiel & Hurley 2009的推导，同时识别并解决了三种代码中的kick处理缺陷。
2025-06-30 astro-ph.IM astro-ph.SR
Towards a Realistic Explosion Landscape for Binary Population Synthesis
在涉及大质量恒星的星族合成研究中，一个至关重要的组成部分是确定它们最终是爆炸还是内爆。虽然大质量恒星的最终命运对其坍缩开始时的核心结构很敏感，但现有的二元星群合成研究并未达到核心坍缩。相反，他们使用简单的处方来推断它们的最终命运，而不知道超新星爆发前的核心结构。我们探索一个潜在的解决方案，这个问题的治疗碳氧（CO）的核心独立于其余的恒星。使用隐式流体动力学代码KEPLER，我们已经计算了一个广泛的网格3496 CO核心模型从不同的初始条件范围内，每个演变从碳点火，直到核心崩溃。最终的核心结构，从而爆炸性，非单调变化，并依赖于敏感的质量和初始组成的CO核心。虽然裸CO核心嵌入在大质量恒星的核心不是完美的替代品，我们的模型比较以及与MESA和完整的氢和氦星计算。我们的结果可以用来推断前超新星核心结构的人口合成估计的CO核心的属性，从而确定最终的结果的基础上，现代中微子驱动的爆炸模拟的结果。一个示例应用程序是人口的IIb型超新星的祖先。我们所有的模型都可以在https://doi.org/10.5281/zenodo.3785377上找到。
2020-05-06 astro-ph.HE astro-ph.SR
Rapid stellar and binary population synthesis with COMPAS: methods paper II
本文介绍公开快速双星种群合成代码COMPAS自2022年方法论文发布后到v03.22.01版本的关键改进，涵盖双星相互作用、恒星演化等物理模型更新及代码结构优化，兼顾分辨率与计算速度。
2025-08-02 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
Binary Fraction Indicators in Resolved Stellar Populations and Supernova Type Ratios
一颗恒星星族的双星比例会对其性质产生显著的影响，特别是不同大质量恒星类型的数量，以及超新星结束生命的相对子类型率。在这里，我们使用二进制人口合成模型与二进制分数，初始质量不同，测试解决的恒星星族和超新星的影响，并询问这些是否可以限制在不同的质量和金属丰度制度的鲜为人知的二进制分数。我们发现，沃尔夫-拉叶星亚型比是有价值的二进制诊断，但需要大样本来区分模型。探索了在光谱学上将恒星模型分类为沃尔夫-拉叶星的不确定性。热核、剥离的包层和其他核心坍缩超新星的比例可能证明是一个更容易获得的测试，即将进行的调查将足以限制z < 1星系群中的高质量和低质量双星比例。
2020-07-14 astro-ph.GA astro-ph.SR
Testing Binary Population Synthesis Models with Hot Subdwarfs
双星相互作用的模型已经成功地解释了场热亚矮星（sdB）在短周期系统中的起源，但较长周期的系统，形成从现在的sdB到它的同伴通过罗什瓣溢出（RLOF）质量转移已经得到较少的关注。我们将初始双星映射成包括sdBs和主序星的现今双星，区分“可观测”的sdBs和“隐藏”的sdBs。我们的目标是找出（1）现有的sdB星表是否是理论预测的所有类型的sdB双星的足够公平的样本;或者（2）预测的大隐藏人口是否要求构建新的星表，也许使用宽场成像调查，如2 MASS，SDSS和Galex。我们还报告了一个试点研究，以确定隐藏的次矮星，使用2 MASS和GALEX数据。
2009-04-05 astro-ph.GA astro-ph.SR
Modern tidal interaction models for rapid binary population synthesis: I. Methods
Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；Monash University（蒙纳士大学）；OzGrav: Australian Research Council Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery（澳大利亚研究委员会引力波发现卓越中心）；California Institute of Technology（加州理工学院）
本文提出适用于快速双星族合成的现代潮汐耗散理论简化表达式，在COMPAS中实现并验证了潮汐与恒星演化及双星性质的自洽耦合，潮汐耗散效率可比常用模型高1-7个数量级。
2026-06-23 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Binary Population and Spectral Synthesis Version 2.1: construction, observational verification and new results
双星星族和光谱合成（BPASS）恒星演化模型和合成的恒星星族提供了一个框架，用于对来自遥远恒星星族的积分光和附近恒星族的详细性质进行物理分析。我们提出了一个新的版本2.1的数据发布这些模型，详细介绍了BPASS采用的方法，其中二进制质量转移及其对恒星演化途径的影响，以及简单的恒星星族的建设。我们展示了最新的BPASS模型套件的关键测试，证明了它能够再现分辨的恒星星族的颜色和衍生性质，包括约束良好的食双星。我们认为观测的大质量恒星类型的比例和恒星残余质量的分布的限制。我们描述了我们的模型中的超新星祖先的识别，并表现出良好的协议所观察到的祖先的属性。我们还测试了我们的模型对光度和光谱观测未解决的恒星星族，无论是在本地和遥远的宇宙，发现二进制模型提供了一个自洽的解释观测星系的性质在一个广泛的红移范围。最后，我们仔细描述了我们的模型的局限性，以及我们希望在未来版本中看到显着改进的领域。
2017-10-05 astro-ph.GA astro-ph.SR
Statistical properties of habitable zones in stellar binary systems
对系外行星和原行星盘的观测表明，双星系统可以在稳定的轨道上拥有行星。由于恒星中双星的比例很高，双星系统对银河系可居住性的贡献应该量化。因此，我们设计了一套Monte Carlo实验，旨在产生大（高达$10^6$）的二元系统的样本。对于每个随机提取的系统，我们计算的辐射宜居带和区域的动态稳定性使用公布的经验公式，占系统的两个恒星的动力学和辐射参数之间的交集。我们还考虑了双星系统中行星形成的约束条件。我们发现，星周区和周双星区的可居住性是完全不同的，互补的双星系统参数。环双星HZ在双星系统的总体中是罕见的（$\simeq 4\%$），即使它们在恒星间隔$\lesssim 0.2$ AU中是常见的。相反，拱星HZ在全球人口中是常见的（$\ge 80\%$），但在恒星分离$\lesssim 1$ AU中是罕见的。这些结果对约束条件不好的二元系统参数的变化是鲁棒的。我们得到的恒星分离和恒星质量的范围内，在二进制系统的HZ可以更宽的HZ周围的单星，扩大可以是特别强大的（高达一个数量级）周围的M-型二级恒星的星周区域。我们的统计预测与观测调查的比较显示，选择效应对探测到的系外行星在二元系统中的可居住性的影响。
2020-10-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Population Synthesis of Galactic Be-star Binaries with A Helium-star Companion
LB-1最初被认为是一个非常大质量（$ \sim 70 M_\odot $）的黑洞，但最近被认为是一个包含Be星和He星的后质量转移双星。本文利用双星布居合成方法模拟了Be $ - $ He双星在银河系中的可能布居。祖先双星演化过程中的质量转移过程对确定Be $ - $ He双星的可能性质起着至关重要的作用。通过构建一系列具有显著不同的传质效率的物理模型，我们获得了Be $ - $ He双星在当前时期的组分质量和轨道周期的预测分布。特别是，我们表明，LB-1很可能已经演变通过非保守的质量转移，如果它确实是一个$ - $他系统。我们估计有超过$ 10^{3} $ Be $ - $ He双星的V波段视星等比LB-1亮。
2020-12-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
Determining gravitational wave radiation from close galaxy pairs using a binary population synthesis approach
上下文超大质量黑洞双星与其宿主星系合并的早期阶段为脉冲星定时观测提供了低频（$μ$ Hz）引力波（GW）辐射的可靠来源。这些类型的GW源将在合并中幸存下来，并且可能是可识别的。目标。我们的目标是提供一个新的方法来检测GW辐射从个人SMBH系统的基础上斯隆数字巡天（SDSS）的观测结果，这可以通过未来的观测验证的轮廓。方法.结合国际脉冲星定时阵列（PTA）和平方公里阵列（SKA）探测器的灵敏度，我们使用了一个二进制人口合成（BPS）的方法来确定GW辐射的密切星系对的假设下，SMBH形成的合并星系的核心。我们还进行了第二次后牛顿近似方法来估计应变振幅随时间的变化。结果通过20年的观测，我们发现应变振幅\emph{h}的值在$10^{-14}$到$10^{-17}$之间变化，我们估计SKA探测器可以探测到大约100个SMBH源。
2012-03-27 astro-ph.GA astro-ph.SR
The age of the Milky Way inner stellar spheroid from RR Lyrae population synthesis
已知银河系的中央千秒差距区域有一个古老的球状恒星星族，其空间和运动学特性使其与构成大部分中央恒星质量的四方形/花生状结构区分开来。这个球状群体的性质，无论是一个小的经典凸起，最里面的恒星晕或人口的盘星与大的初始速度色散，仍然不清楚。这种结构也是银河系中一些最古老恒星的有希望的候选者。在这里，我们解决这个问题的内部恒星球状体年龄，使用光谱和光度金属丰度的样本935 RR天琴座恒星是这个组件的组成部分。通过恒星星族合成，我们导出了RR型天琴座星族的年龄-金属丰度关系。我们推断，对于在球状体中的天琴座RR型恒星，它们的年龄非常古老，为$13.41 \pm 0.54$ Gyr，并得出结论，它们是在现在的银河系中形成的第一批恒星之一。我们对中心球体的年龄估计显示出与银河系恒星晕推断出的年龄分布非常一致，表明这两种结构之间存在联系。然而，我们发现温和的证据过渡的晕属性在$r_{\rm GC} \sim 5$ ~kpc。我们还研究了富含金属的RR型天琴座恒星的形成场景，如双星和氦的变化，以及它们是否可以为我们的样品的性质提供替代解释。我们的结论是，在我们的框架内，唯一可行的选择是有年轻的，稍微富氦，RR天琴座恒星，一个假设，将打开有趣的问题，形成内部恒星球状体。
2020-06-22 astro-ph.GA astro-ph.SR
Stellar Population Diagnostics of the Massive Star Binary Fraction
大质量恒星的数量直接反映了恒星演化的物理过程。计算大质量恒星的亚型和不同演化状态下大质量恒星的比率已经被广泛地用作年龄和金属丰度效应的诊断。虽然大质量恒星的双星比例很重要，但推论往往是基于只包含单星演化的模型。在这项工作中，我们利用自定义的合成恒星星族的二进制人口和恒星合成（BPASS）代码，以确定恒星双星的数量计数比的不同演化阶段的年轻大质量星系团和星系的大规模恒星星族的影响。我们发现，许多比率是简并的金属丰度，年龄，和/或二进制分数。我们使用这些恒星计数比来开发诊断图，以帮助打破这种简并，并使用这些图来比较我们的预测在银河系和本地集团的观测数据。这些数据表明，大质量恒星双星分数和金属丰度之间可能存在相关性。我们还研究了我们的预测在不同程度的完整性样本的鲁棒性。我们发现，包括二进制文件，并施加一个完整性限制都可以引入$\gtrsim0.1$索引的变化推断的年龄。我们的研究结果突出了双星演化通道对大质量恒星种群的影响。
2018-11-05 astro-ph.GA astro-ph.SR
Evaluating the impact of binary parameter uncertainty on stellar population properties
双星已经被证明对恒星星族的综合光有很大的影响，特别是在低金属丰度和早期-在遥远的宇宙中普遍存在的条件下。但是，恒星在恒星倍数中的比例作为质量的函数，它们可能的初始周期和质量比的分布都是经验性的，只有在本地宇宙中才能通过观测得知。每个都有相关的不确定性。我们探讨了这些不确定性的二进制参数的综合恒星星族的属性的影响，考虑哪些属性和时间尺度是最容易受到二进制分数引入的不确定性，以及是否观测的综合光可能足以确定二进制参数。我们的结论是，在经验的二元参数分布的不确定性的影响可能小于金属丰度和恒星星族年龄的观测数据的不确定性。我们确定发射的He II 1640埃发射线和连续色的紫外光作为潜在的指标，高质量的二元存在，虽然约束不佳的金属丰度，尘埃灭绝和退化在合理的恒星形成历史可能淹没任何可测量的信号。
2020-04-24 astro-ph.GA astro-ph.SR
Using Binary Population Synthesis to Examine the Impact of Binary Evolution on the C, N, O, and $S$-Process Yields of Solar-Metallicity Low- and Intermediate-Mass Stars
本研究通过更新双星群体合成代码\textsc{binary_c}中AGB恒星丰度并校准第三次上翻处理，建模分析双星演化对太阳金属丰度低中质量恒星元素产量的影响，发现双星比例0.7时C和s-过程元素喷射量减少20-25%，且模型可再现多数Ba星丰度。
2024-12-02 astro-ph.GA astro-ph.SR
Atmospheric stellar parameters for large surveys using FASMA, a new spectral synthesis package
在以银河系恒星星族为重点的大规模光谱调查的时代，天文学家希望利用大量和高质量的数据来获得它们的大气参数，而不会失去自动程序的精度。在这项工作中，我们开发了一个新的光谱包，FASMA，估计恒星大气参数（即有效温度，表面重力和金属丰度）在一个快速和强大的方式。该方法适用于FGK型恒星的中高分辨率光谱。光谱分析基于使用辐射转移代码MOOG的光谱合成技术。谱线列表主要由光谱中的铁谱线组成。原子数据是在太阳和大角星之后校准的。我们使用两个比较样本来测试我们的方法，i）来自高分辨率HARPS光谱仪的451个FGK型矮星样本，ii）使用高分辨率和中等分辨率光谱的Gaia-ESO基准星。我们探索偏见，我们的方法从分析合成光谱覆盖我们感兴趣的参数空间。我们表明，我们的光谱包是能够提供可靠的结果，为广泛的恒星参数，不同的旋转速度，不同的仪器分辨率，并为不同的光谱区域的VLT-GIRAFFE光谱仪，除其他外用于盖亚-ESO调查。FASMA估计恒星参数在不到15分钟的高分辨率和3分钟的中分辨率光谱。完整的软件包向社区公开。
2017-10-16 astro-ph.IM astro-ph.SR
Modeling the outcome of supernova explosions in binary population synthesis using the stellar compactness
在它们的核心坍缩之后，居住在我们宇宙中的一些大质量双星预计将形成由黑洞和中子星组成的合并双星。对由此产生的致密双星的引力波观测可以揭示超新星机制的内部运作和致密天体的后续形成的宝贵细节。在人口合成代码MOBSE的框架内，我们提出了一个新的超新星模型，依赖于塌缩恒星的紧凑性的实现。该模型有两个自由参数，即分离黑洞和中子星形成的致密性阈值，以及落回新形成的黑洞的包层分数。我们广泛地比较这个模型对其他处方，通常用于二进制人口合成。我们发现，超新星爆发前恒星致密性作用的最清晰的特征是：（i）不同类型致密双星的相对形成速率，这主要取决于致密性阈值参数;（ii）最轻黑洞和最重中子星之间质量隙上边缘的位置，这主要取决于回落分数.
2021-09-16 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Rapid stellar and binary population synthesis with COMPAS
Compass Object Mergers：Population Astrophysics and Statistics（COMPAS; https://compas.science）是一个公开的快速二进制人口合成代码。COMPAS在一组参数化假设下生成孤立双星的种群，以便与观测数据集进行比较，例如来自合并致密残留物的引力波观测的数据集。除了核心的二进制进化组件外，它还包括一些用于人口处理的工具。COMPAS可通过github存储库https：//github.com/TeamCOMPAS/COMPAS/公开获取，并且旨在允许随着演化模型的改进而灵活修改。本文介绍了COMPAS的方法和实现。这是一份动态文档，将随着COMPAS的新功能的增加而更新;当前文档描述了COMPAS v02.21.00。
2021-12-28 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
binary_c-python: A Python-based stellar population synthesis tool and interface to binary_c
本文介绍 binary_c-python，一个为 binary_c 提供 Python 接口的恒星族群合成工具，支持动态日志、事件输出解析、并行与 HPC 集群运行，并配套文档、教程和单元测试。
2023-06-05 astro-ph.IM astro-ph.SR
