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
The Hubble Space Telescope UV Legacy Survey of Galactic Globular Clusters. XXI. Binaries among multiple stellar populations
许多关于球状星团（GC）中多星群形成的假设都预测，第二代（2G）恒星形成于一个紧凑而致密的子系统中，该子系统嵌入在一个更扩展的第一代（1G）系统中。如果这些假设是准确的，那么2G双星形成环境的密度更大，2G双星应该受到恒星相互作用的影响更大，并且比1G双星的破坏率更大。因此，双星的分数和性质可以提供一个动力学指纹的形成时代的多人口GCs和随后的动力学演化。我们研究了NGC 288、NGC 6121（M4）、NGC 6352、NGC 6362和NGC 6838（M71）五个GC中双星和多星群之间的联系。为此，我们介绍了一种新的方法的基础上比较哈勃空间望远镜观测的双星在F275 W，F336 W，F438 W，F606 W和F814 W过滤器与大量的模拟双星。在我们的数据探测的内部区域，我们没有发现本地1G和2G的二进制发病率在四个研究的集群，唯一的例外是M 4的1G二进制发病率是约三倍大于2G的发病率之间的大的差异。发现的结果是在总体上与模拟预测的结果一致的显着差异，在全球1G和2G的发病率和在集群的外部区域的局部值，但在内部区域的发病率相似。在M4中发现的显著差异与具有较大比例的更宽的二进制的模拟一致。我们的分析还提供了混合（1G-2G）双星的第一个证据，通过数值模拟预测的人口形成在一个集群的内部区域作为恒星相遇的结果，在此期间，一个二进制的一个组件被替换为一个不同的人口的恒星。
2020-02-16 astro-ph.GA astro-ph.SR
On the coexistence of stellar-mass and intermediate-mass black holes in globular clusters
在本文中，我们解决的问题：什么是恒星质量黑洞（BH）双星共存于一个球状星团与中等质量黑洞（IMBH）的概率是多少？我们的研究结果表明，一个或多个BH双星的检测可以强烈地限制在大多数银河系球状星团的IMBH的存在。更具体地说，一个或多个BH二进制的检测可以强烈地指示在我们的样本中大约80%的集群中存在比$\gtrsim 10^3$ M $_{\rm \odot}$更大的IMBH。为了说明这一点，我们使用的N体模拟和分析方法相结合，以权衡BH双星的形成率对他们的喷射和/或中断率通过强引力相互作用的中心（最）大质量BH。恒星质量的黑洞（无论是否有双星伴星）的最终命运是所有黑洞都被中央的IMBH从星团中抛出，只留下最大质量的黑洞与IMBH形成一个近距离双星。在每个阶段的演变，我们讨论了中央BH-BH对作为一个功能的属性的二进制和它的主机集群的inspiral率。
2014-07-16 astro-ph.GA astro-ph.SR
The effect of intermediate mass close binaries on the chemical evolution of Globular Clusters
上下文中等质量单星AGB演化过程中的化学过程预测了球状星团中不同星族的观测结果，但仍有一些重要问题需要进一步澄清。特别是，为了重现观察到的Na-O和Al-Mg的关系，在中等质量单星的AGB阶段失去的化学富集气体必须与具有原始化学成分的物质混合。这个问题的根源仍然是一个争论的问题。此外，观测显示，相当一部分中等质量和大质量恒星是作为密近双星的组成部分诞生的。目标。我们将研究双星对球状星团化学演化的影响，以及对具有原始化学成分的物质的起源的影响，这是单星AGB方案工作方法所必需的。我们使用人口合成代码，占二进制物理，以估计的数量和组成的物质返回到星际介质的人口的二进制。结果我们证明在本文件中，一个显着的人口的中间质量的密近双星的质量损失结合单星AGB污染的情况下，可能有助于解释的化学性质的不同人口的恒星在球状星团。
2012-04-25 astro-ph.GA
The effect of intermediate mass close binaries on the chemical evolution of Globular Clusters II
中等质量恒星AGB演化过程中的化学过程预测了球状星团中不同星族的大部分观测结果，但仍有一些重要问题需要进一步澄清。特别是，为了重现观察到的Na-O和Al-Mg的关系，在中等质量单星的AGB阶段失去的化学富集气体必须与具有原始化学成分的物质混合。这个问题的根源仍然是一个争论的问题。此外，观测显示，相当一部分中等质量和大质量恒星是作为密近双星的组成部分诞生的。我们将研究双星对球状星团化学演化的影响，以及对具有原始化学成分的物质的起源的影响，这是单星AGB方案工作所必需的。我们使用人口合成代码，占二进制物理，以估计的数量和组成的物质返回到星际介质的人口的二进制。我们证明，一个显着的人口的中间质量的密近双星结合单星AGB污染的情况下，可能有助于解释的化学性质的不同人口的恒星在球状星团的质量损失。
2013-01-11 astro-ph.GA
The incidence of binaries in Globular Cluster stellar populations
双星分数和轨道特征提供了恒星形成条件的指示，因为它们揭示了它们诞生的环境。多系统在低密度环境中比在高密度环境中更常见。在目前关于球状星团的形成及其多种群的争论中，研究它们所在种群的二进制发生率提供了关于它们出生的环境及其随后的动力学演化的关键信息。通过多年的观测活动，使用火焰在VLT，我们监测了968红巨星分支恒星的径向速度位于半光半径的10个银河系球状星团的样本。我们发现总共有21个径向速度变量被识别为{ \it bona fide}双星，双星分数为2.2% $\pm$ 0.5%。当将样本分离为第一代和第二代恒星时，我们发现双星的分数分别为4.9%、$\pm$ 1.3%和1.2%、$\pm$ 0.4%。通过模拟，考虑到可能的来源的偏见，在检测径向速度的变化，在两个人口，我们表明，差异是显着的，只有轻微的影响，这种影响。这种不同的双星分数强烈表明第一代和第二代恒星形成和演化的环境不同，后者出生在密度更大的环境中。因此，我们的结果强烈支持的想法，第二代形式在一个密集的子系统的中心的松散分布的第一代，（松散）二进制文件被有效地销毁。
2015-09-16 astro-ph.GA astro-ph.SR
Spectroscopy of Red Giants in the globular cluster Terzan 8: kinematics and evidence for the surrounding Sagittarius stream
我们提出的光谱调查的结果，红巨人在球状星团泰山8的目的是研究其运动学。我们得到了精确的径向速度为82颗恒星位于最里面的7弧分从集群中心确定48个真正的集群成员。集群的运动学进行了比较与一组动力学模型占的质量分离和一个变量的二进制部分的效果。导出的速度色散似乎比没有双星的质量分离恒星系统的预测要大，这表明该星团要么是动态年轻的，要么它包含了大部分的双星（>30%）。我们检测到7颗恒星的径向速度与集群系统速度兼容，但与化学图案偏离的集群和银河场。这些恒星很可能是围绕这个恒星系统的人马座流的成员。
2014-06-24 astro-ph.GA astro-ph.SR
A Binary Study of Colour-Magnitude Diagrams of 12 Globular Clusters
双星在星团和星系中很常见，但在一些色星等图（CMD）研究中没有考虑双星演化的详细影响。利用双星恒星星族研究了12个球状星团的CMD。将星团的观测CMD与双星群体的观测CMD进行比较，得到了这些星团的恒星金属丰度、年龄、距离和红化值。本文还测试了双星和单星对CMD研究的不同影响。结果表明，双星可以更好地拟合样本球状星团的观测CMD相比，单星。这表明，在模拟星团和星系的CMD和恒星星族时，应考虑双星演化的影响。
2013-02-01 astro-ph.GA astro-ph.SR
The effect of unresolved binaries on globular cluster proper-motion dispersion profiles
对球状星团进行高精度的运动学研究需要对所有可能的污染源有准确的了解。在其他来源中，双星可以在运动学中引入系统偏差。使用一组Monte Carlo集群模拟不同的浓度和二进制分数，我们调查未解决的二进制自行运动色散曲线的影响，处理模拟像HST自行运动样本。由于球状星团朝着部分能量均分的状态演化，更多的大质量恒星会失去能量，降低它们的速度色散。因此，平均而言，双星有较低的速度色散，因为它们是更大质量的运动示踪剂。我们表明，在具有高二元分数（初始二元分数为50%）和高浓度（即，接近能量均分），未分辨的双星会在主序星的速度色散中引入一个依赖于颜色的偏差，其量级为0.1-0.3 km s $^{-1}$（相当于速度色散的$1-6$ %），最红的恒星具有较低的速度色散，这是由于污染双星的比例较高。这种偏差取决于区分双星和单星的能力，颜色-星等图的细节和光度误差。我们将我们的分析应用于NGC 7078（M15）的HSTPROMO数据集，并表明没有观察到归因于双星的影响，与星团的低双星比例一致。我们的工作表明，双星不显着偏置自行速度色散配置文件，但应考虑到运动学分析的误差预算。
2016-03-07 astro-ph.GA
The Cluster Ages Experiment (CASE). VIII. Age and Distance of the Globular Cluster 47 Tuc from the Analysis of Two Detached Eclipsing Binaries
我们利用测光和光谱观测的食双星E32在球状星团47 Tuc推导出的质量，半径和光度的组成部分的恒星。该系统的轨道周期为40.9 d，是一个明显的偏心轨道，e = 0.24，并且被证明是该星团的成员或最近的逃逸者。我们得到了初级的Mp = 0.862（5）Msun，Rp = 1.183（3）Rsun，Lp = 1.65（5）Lsun和次级的Ms = 0.827（5）Msun，Rs = 1.004（4）Rsun，Ls = 1.14（4）Lsun。基于这些数据和早期的分析，在47 Tuc的二进制V69，我们测量的距离从距离模数的组成恒星的集群，并独立地，从颜色表面亮度校准。我们分别获得4.55（3）和4.50（7）kpc-值与最近基于Gaia DR 2松弛的估计值在1 sigma内兼容。通过比较这两个双星的M-R图和47 Tuc与Dartmouth模型等时线的色星等图，我们估计该星团的年龄为12.0 pm 0.5 Gyr，氦丰度为Y约0.25。
2020-01-06 astro-ph.GA astro-ph.SR
Binary Frequencies in Globular Clusters
双星在球状星团的演化过程中起着重要的作用，因此我们利用哈勃空间望远镜的ACS对F606 W和F814 W中的35个球状星团进行了双星观测。当与先前的努力（Sollima等人，2007; Milone等人，2012）的值相比时，我们发现了显著的差异，尽管每个组都校正了污染影响并进行了适当的可靠性测试。最可靠的二进制分数时，得到限制的二进制分数q > 0.5。我们的分析表明，在最低的动力学年龄的范围内的二进制分数是近一个数量级，这表明有一个广泛的分布在球状星团形成的二进制分数。动力学效应似乎也会使核心双星的分数在哈勃时间内减少两倍，但这是一个微弱的关系。我们证实了以前的工作，核心半径内的二进制分数随年龄的集群减少，表明年轻的集群形成较高的二进制分数的相关性。强径向梯度与集群半径的二进制部分似乎是动力学相互作用的后果。它通常不存在于动态年轻的集群中，但几乎总是存在于动态老集群中。
2015-04-30 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
Exploring the formation environment of multiple stellar populations in Globular Clusters through binary systems
本研究利用哈勃望远镜数据分析了NGC 288内外区域的1P和2P双星比例，发现外区1P双星占主导而中心区比例相似，验证了2P在致密核心形成的模型。
2025-03-12 astro-ph.GA astro-ph.SR
Impact of a companion and of chromospheric emission on the shape of chromosome maps for globular clusters
本文研究了双星和色球辐射对球状星团恒星HST测光的影响。我们量化了它们各自对染色体图中恒星位置的影响，特别是在第一个种群中。我们计算了大气模型和合成光谱的不同化学成分的恒星，基于等时线的恒星演化计算与丰度的变化代表的第一和第二人口的GC。由此，我们建立了不同化学成分的恒星混合物的合成染色体图谱。随后，我们用合成光谱学用双星或色球发射的恒星替换了一部分恒星。我们研究了恒星的位置是如何在染色体图谱中受到影响的。原则上，二进制可以解释染色体图谱中第一个种群的扩展。然而，我们发现，由于报告的GC的二进制分数，在扩展部分的恒星密度太小。二进制解释的另一个困难是，染色体图谱中第一个种群的分布形状在具有相似二进制分数的聚类中是不同的。此外，我们发现，色球发射线的HST测光的贡献太小，有一个可观察到的影响的形状的染色体图谱。连续色球层发射的影响在性质上与双星相似。我们的结论是，双星确实有影响的GC染色体图的形态，但他们不太可能完全解释的形状扩展分布的第一人口恒星。由于GCs中恒星色球连续辐射性质的不确定性，无法得出任何定量的结论。因此，扩展的第一种群的起源仍然无法解释。
2020-01-21 astro-ph.GA astro-ph.SR
A catalogue of Galactic GEMS: Globular cluster Extra-tidal Mock Stars
本文构建了GEMS星表，通过Corespray模拟159个银河系球状星团中因三体作用逃逸的潮外恒星与双星，并利用作用量坐标实现场星与宿主星团的概率匹配，为研究星团动力学演化提供关键工具。
2024-01-16 astro-ph.GA astro-ph.SR
Monte Carlo simulations of multiple populations in globular clusters: constraints on the initial size of the second generation from binary stars
我们提出的调查结果的蒙特卡罗模拟的球状星团托管两代恒星，包括一个大的（f_b=50%）的原始双星在两个人口。考虑到潮汐场、两体弛豫、恒星演化和三体/四体相互作用的影响，给出了两个恒星星族在哈勃时间内的动力学演化.幸存的双星的分数，一旦占观测偏差和不确定性，进行比较，与真实的球状星团的径向速度时间序列，它是用来约束第二代的初始空间浓度。第二代双星的分数似乎只取决于总的集群质量和第二代的初始大小之间的比率，这决定了整个范围内的恒星星族的平均速度色散。尽管存在各种不确定性，我们发现，只有假设第二代的初始浓度很强（r_h，S~ 0.1（M/10^6 M_s）pc），才能得到观测分数。第一代双星分数的演化对潮汐场的强度更为敏感（星团轨道偏心率的影响不可忽略），因为潮汐场对第一代双星的结构性质有直接影响。
2022-02-24 astro-ph.GA astro-ph.SR
Using Binaries in Globular Clusters to Catch Sight of Intermediate-Mass Black Holes
球状星团（GC）的动力学演化与它们的双星数量有关，因为双星向星团中心分离，导致核心双星比例增加。这种中央过剩的主要是硬双星可以作为一个能源的集群，并有显着的影响所观察到的运动学，如人为增加所观察到的视线速度分散。我们分析了95个模拟GC的二进制分数和分布，有和没有中间质量黑洞（IMBH）在其中心。我们表明，IMBH不仅会停止对集群中心的二进制文件的隔离，而且，直接和间接地，破坏二进制文件的隔离，从而耗尽二进制文件的集群核心。我们说明了这一点，表明集群与IMBH有较少的二进制和平坦的径向二进制分布比他们的同行没有一个。二元分数和分布的这些差异为GC中存在中央IMBH提供了额外的指标。此外，我们分析了模拟GC中的视线速度色散的二进制分数的影响，发现二进制可以导致高估的核心半径内的速度色散高达$70\%$。使用Giesers等人（2019）最近对NGC 3201的VLT/MUSE观测，我们发现速度分散中对$32.2\pm7.8\%$的高估与模拟一致，并说明了在进行运动学或动力学分析时准确考虑二元种群的重要性。
2021-10-01 astro-ph.GA
Monte Carlo modelling of globular star clusters - many primordial binaries, IMBH formation
我们将讨论星团的演化与一个大的初始二元分数，高达95%。初始的二进制人口选择遵循Kroupa（1995）建议的不变轨道参数分布。星团演化的Monte Carlo MOCCA模拟与Milone et al.（2012）对光度联星的观测进行了比较。它表明，所观察到的依赖于集群质量的二进制分数和二进制分数的比例内和外的半质量半径的MOCCA模拟恢复良好。这是由于Marks，Kroupa & Oh（2011）描述的宽双星的强烈密度依赖破坏导致初始双星分数的快速下降。我们还讨论了一个新的方案，形成中等质量的黑洞在密集的星团。在这种情况下，中等质量的黑洞是由包含恒星质量黑洞的硬双星与其他恒星和双星的动力学相互作用形成的。我们将讨论启动中等质量黑洞形成过程的必要条件，以及其质量吸积率对整体星系团性质的依赖关系。
2014-11-27 astro-ph.GA
Resolving white dwarf binaries within globular clusters with LISA
Radboud University（拉德堡德大学）；Leiden University（莱顿大学）；University of Auckland（奥克兰大学）；SRON, Netherlands Institute for Space Research（荷兰空间研究所（SRON））；KU Leuven（荷语鲁汶大学）；Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）
LISA可分辨球状星团中的白矮星双星，尤其在47 Tucanae中具有较高潜力。
2025-11-25 astro-ph.GA gr-qc
Chandra Observation of Quiescent Low-Mass X-ray Binaries in the Globular Cluster NGC 6304
本文分析了在Chandra/ACIS对球状星团NGC 6304的短期观测中观测到的候选静态低质量x射线双星（qLMXB）。该簇的三个候选qLMXB中的两个（XMMU 171433-292747和XMMU 171421-292917）位于视场内。这允许与这些来源的发现观察进行比较。在GC核心的一个- XMMU 171433-292747 -空间分解成两个独立的X射线源，其中一个是与纯H-大气qLMXB一致，另一个是X射线幂律谱源。这两个光谱分量分别解释了在XMMU 171433-292747的发现观测中观测到的光谱分量。我们发现，所观察到的H-大气光谱分量的通量和光谱参数与以前的观测结果是一致的，正如预期从qLMXB深地壳加热供电。XMMU 171421-292917的中子星大气光谱参数也与XMM-Newton观测结果一致，观测到的中子星大气光谱通量降低了0.54^{+0.30}_{-0.24}。
2009-06-16 astro-ph.GA
Low-Mass X-ray Binaries and Globular Clusters Streamers and Arcs in NGC4278
我们报告了中等质量椭圆星系NGC4278的低质量X射线双星（LMXB）和球状星团（GCs）的投影二维（2D）空间分布的显著不均匀性。在NGC4278的内部区域，在星系西侧约50”处向中心以南延伸的LMXB明显的弧形过量，可以与Brachington等人（2009）的红色GC空间分布的类似过密度相关联。使用最近的目录GC产生的Usher等人。（2013），并覆盖整个NGC4278星系，我们发现了另外两个重要的密度结构，在D25等照度线以外的NGC4278中心的W和E，分别与密度过高和密度不足有关。我们讨论了这些结构的性质的背景下，发现在LMXB和GC人口的NGC4649和NGC4261，分别类似的空间不均匀性。这些特征表明，流光从破裂和增生的矮同伴。
2014-01-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
The influence of black holes on the binary population of the globular cluster Palomar 5
本研究通过N体模拟探讨黑洞对球状星团Palomar 5双星群体的影响，发现原初双星对长期演化影响极小，且包含双星的模型更符合观测数据，为约束黑洞存在提供了观测建议。
2023-09-07 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Black Holes merging with Low Mass Gap Objects inside Globular Clusters
最近，LIGO-Virgo合作报告了一个包含黑洞和质量在$\sim2.5-5M_\odot$范围内的低质量隙天体（LMGO）的双星的合并。这样的探测，挑战了我们对黑洞和中子星质谱的理解，以及这样的双星如何演化，特别是如果孤立的话。在这项工作中，我们研究的动态形成的紧凑的对象对，通过多个二进制单交换发生在球状星团的核心。我们从一群双星系统开始，它们与第一代黑洞和大麦哲伦星系等单个致密天体相互作用。我们评估的交换相互作用导致紧凑的对象二进制文件的形成率。我们的计算包括所有可能类型的二进制单交换相互作用，也与紧凑的对象二进制，可以演变其轨道特性，导致其最终合并的单个恒星的相互作用。我们进行我们的计算所观察到的银河系球状星团环境的全方位。我们发现，交换是有效的形成硬紧凑的对象双星在密集的天体物理恒星环境的核心。此外，如果LMGO双星的粒子数大小与中子星的粒子数大小有关，则在局域宇宙中球状星团内黑洞-LMGO双星的合并率密度估计约为$0.1 \, \text{Gpc}^{-3}\text{yr}^{-1}$。
2021-04-05 astro-ph.GA astro-ph.HE
DRAGON-III simulation: modelling million-body globular and nuclear star clusters
本研究推出延续DRAGON-II的DRAGON-III项目，用于模拟百万体球状星团与核星团的长期演化，初步模拟前100 Myr得到多种致密天体产物，纳入初始软双星还发现了特殊致密双星系统。
2025-10-04 astro-ph.GA
A lack of close binaries among hot horizontal branch stars in globular clusters - M80 and NGC5986
最近的研究发现，在球状星团NGC 6752的极水平支（EHB）星中，与类似的sdB场星不同，令人惊讶地缺乏近距离双星。另一个令人困惑的结果是关于一些EHB恒星的光谱质量。本文将我们对NGC 6752的研究扩展到M80和NGC 5986。在连续4个夜晚观测到NGC 5986的21颗水平支星（其中5颗EHB）和M80的31颗水平支星（其中11颗EHB）。我们测量了径向速度变化、温度、重力和氦丰度。通过统计分析，我们检测到一个EHB接近二进制候选每个集群。在M80中，密近双星EHB分数的最佳估计是f= 12%，即使是场sdB星中双星分数的最低估计也可以在90%的置信水平内排除。由于观察到的样本较小，因此无法对NGC 5986的接近EHB二元分数得出强有力的结论，尽管我们的最佳估计值相当低（f=25%）。对于NGC 6752中观测到的光谱导出质量与理论模型的差异，我们对M80 EHB星的分析显示出类似的趋势。这是第一次，我们报告了一个明确的趋势，表面氦丰度与温度。我们的研究结果表明，EHB星之间的紧密双星的不足，现在被证实在两个，可能是三个，球状星团。因此，此功能不是NGC 6752的特性。我们的分析还证明，EHB恒星中奇怪的高光谱质量现在至少在第二个星团中得到证实。我们的研究结果证实，f可能是一个函数的年龄sdB恒星人口，但我们发现，最近的模型有一些问题，重现所有的意见。
2009-03-11 astro-ph.GA
New Cataclysmic Variables and other Exotic Binaries in the Globular Cluster 47 Tucanae
我们在非核坍缩的球状星团47 Tuccus（47 Tuc）中发现了22个新的（+3个确认的）激变变星（CV）。星团中CV的总数现在是43个，是迄今为止所有球状星团中最大的样本。为了进行识别，我们使用了哈勃太空望远镜的近紫外（NUV）和光学图像，并结合钱德拉X射线天文台的X射线结果。这使我们能够建立迄今为止最深的NUV CV光度函数。我们发现47 Tuc中的CV比主序星更集中于星团中心。我们比较了我们的结果的CV人口的核心塌陷的球状星团NGC 6397和NGC 6752。我们发现47 Tuc每单位质量的明亮CV比其他两个集群少。这表明，核心坍缩星系团中的动力学相互作用在创造新的CV中起着重要作用。在47 Tuc，CV人口可能是由原始和旧的动态形成的系统。我们估计47 Tuc中的CV总质量约为。1.4 M_sun。我们还发现，在三个集群的CV的X射线光度函数是双峰。此外，我们讨论了一个可能的双退化系统和一个有趣的/未分类的对象。最后，我们提出了四个系统，可能是毫秒脉冲星的同伴给予他们的X射线和NUV/光学颜色。对于其中之一，我们提出了非常有力的证据，作为一个消融的同伴。其他三个可能是CO-或He-WD。
2018-01-15 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
A Monte Carlo analysis of the velocity dispersion of the globular cluster Palomar 14
我们提出了一个详细的分析结果的球状星团Palomar 14执行使用最近的高分辨率光谱数据和广泛的蒙特卡罗模拟的投影速度色散。通过与一系列动力学模型（双星分数、各向异性程度、质光比M/L、星团轨道和引力理论不同）的比较表明，观测到的该恒星系统的速度色散可以用牛顿模型很好地再现，双星分数f_b<30%，M/L与恒星演化模型的预测相一致。相反，模型计算了一个大部分的二进制系统高估了集群的速度色散。我们还表明，在我们的模拟采样的参数空间，模型的基础上修改牛顿动力学理论可以调和的观察，只有假设值的M/L低于标准假设下的恒星演化模型预测。
2011-11-07 astro-ph.GA
The merger of hard binaries in globular clusters as the primary channel for the formation of second generation stars
本研究提出球状星团中硬双星的并合与碰撞是第二代恒星形成的主要通道，该机制避免了质量预算和外部气体稀释问题，并通过观测证实了高质量比硬双星的缺乏与其并合直接相关。
2023-11-21 astro-ph.GA
LISA sources in Milky Way globular clusters
我们探索了银河系（MW）球状星团（GC）中双致密天体双星的形成，这些双星可能可以被激光干涉仪空间天线（LISA）检测到。我们使用一组137完全进化的GC模型，总体而言，有效地匹配MW中观察到的GC的属性。我们估计，总的来说，MW GC含有可通过LISA检测到的$\sim21$源。这些可探测的源包含黑洞（BH）、中子星和白矮星成分的所有组合。我们预测这些源中的$\sim7$将是BH-BH双星。此外，我们表明，这些BH-BH双星可以有信噪比大到足以在仙女座星系，甚至室女星系团的距离检测。
2018-05-30 astro-ph.GA astro-ph.HE
X-ray Sources in Galactic Globular Clusters
我回顾了最近的工作在银河系球状星团的X射线源，确定与低质量X射线双星（LMXB），激变变星（CV），毫秒双星（MSP）和日冕活动的双星钱德拉。微弱的瞬态LMXB已被确定在几个集群，挑战我们的理解吸积盘不稳定性。静态LMXB的X射线光谱拟合提供了限制中子星内部结构的可能性。静态LMXB的数量与其宿主集群的动态相互作用速率成比例，表明它们的动态形成。已经发现了大量的CV，包括NGC 6397中非常微弱的人口，可能处于或超过CV周期最小值。密集星团中的大多数CV似乎是在动力学相互作用中形成的，但有证据表明有些是原始双星。射电毫秒双星显示了来自其极冠的热X射线，并且通常是非热X射线，要么来自磁层发射，要么来自脉冲星风和仍然从伴星流出的物质之间的冲击。色球活动双星是球状星团中X射线源最多的，它们的数量通常与星团质量成比例，但与其他古老的恒星星族相比，它们的数量似乎在所有球状星团中都有所减少。
2011-01-27 astro-ph.GA astro-ph.HE
Variables in Globular Cluster NGC 5024
我们提出的委托活动的结果，观察银河系球状星团的微透镜事件的搜索。2010年3月24日，我们使用2米长的喜马拉雅山钱德拉望远镜在R波段对球状星团NGC 5024的中央10' X 10'区域进行了约8小时的观测。使用改进的差分图像分析（DIA）技术获得了近10，000颗恒星的光变曲线。我们确定了我们视野内的所有已知变量，并修改了一些以前报告的短期变量的周期和状态。本文报道了约80个新的变星源，给出了它们的赤道坐标、周期、光变曲线和可能的类型。其中，16颗是SX Phe型星，10颗是W UMa型星，14颗可能是RR型天琴座星，2颗是分离食双星。新发现的SX Phe星中有九颗和两颗食双星属于蓝色离散星（BSS）。
2011-05-25 astro-ph.GA
Milky Way Globular Cluster Metallicity and Low-Mass X-ray Binaries: The Red Giant Influence
银河系和河外星系的研究表明，富金属球状星团（GC）比贫金属球状星团（GC）拥有明亮的低质量X射线双星（LMXB）的可能性大约高出三倍。对于这种金属丰度效应还没有令人满意的解释。我们测试的假设，红巨星分支（RGB）的恒星的数量密度是在富含金属的GC较大，因此可能的金属丰度效应的原因。利用哈勃空间望远镜对109个银河系GC进行测光，研究了RGB星密度与GC金属丰度之间的关系。等时线拟合用于计算RGB星的数量，其由GC质量和观测到的GC光度的分数归一化，并使用半光半径$r_{h}$处的体积确定密度。RGB星密度与金属丰度[Fe/H]弱相关，Spearman和Kendall秩检验$p$ -值分别为0.00016和0.00021，系数分别为$r_{s} = 0.35$和$τ= 0.24$。虽然研究表明$r_{h}$与银心距相关，而与[Fe/H]无关，但这种相关性可能因$r_{h}$对[Fe/H]的可能依赖性而有偏差。动力学起源的$r_{h}$ -金属丰度相关性（潮汐剥离）表明，富含金属的GC可能有更活跃的动力学历史，这将促进LMXB的形成。没有发现RGB星数密度和金属丰度之间的相关性时，只使用GC托管静态LMXB。我们需要对银河系中静止的LMXB进行全面普查，以进一步探测金属丰度效应，这将随着即将推出的eROSITA而成为可能。
2017-11-08 astro-ph.GA
Binary Star Disruption in Globular Clusters with Multiple Stellar Populations
在球状星团中发现多个恒星星族，这就提出了关于这些系统的形成和动力学历史的基本问题。在以前的一项研究中，旨在探索第二代（SG）恒星的形成从第一代（FG）AGB恒星的喷出物，以及随后的动态演化的集群，我们表明，SG恒星预计将形成在一个密集的子系统集中在FG集群的内部区域。在本文中，我们探讨的结构特性的多人口集群的影响，特别是内部SG子系统的存在下，双星的破坏。对于许多不同的初始条件，我们量化了由于中央SG子系统的存在而导致的二元破坏率的增强。我们的计算表明，SG二进制文件，这是假设更集中在集群内部区域，被打乱在一个大大大于FG二进制文件的速率。假设一个类似的FG和SG二进制的初始分数，我们的动态研究表明，SG人口现在预计将包含一个显着较小的二进制分数比FG人口。
2011-06-03 astro-ph.GA
High velocity stars from the interaction of a globular cluster and a massive black hole binary
高速星是指以如此高的速度运动的恒星，需要一个涉及双星系统的加速机制或一个大质量中心黑洞的存在。在一个拥有超大质量黑洞双星（总质量为$10^8$ M $_\odot$）的星系框架内，我们研究了由于大质量和轨道衰变的球状星团与超大质量黑洞双星之间的密切相互作用而产生高速星的机制。星团中的一些恒星通过与黑洞双星的相互作用，将引力能转化为动能，从而获得高速。在相互作用之后，很少有恒星达到足以克服银河系引力阱的速度，而其中一些恒星只是从球状星团中剥离出来，开始围绕银河系中心运行。
2015-10-28 astro-ph.GA
Effect of dynamical interactions on integrated properties of globular clusters
球状星团（GC）通常被视为简单恒星星族（SSP）模型的天然验证者。然而，真正的GC和SSP之间仍然存在一些差异。本文利用直接的$N$天体模拟程序{ \hf Nbody 6}研究了动力学相互作用、金属丰度和原始双星对银河系球状星团整体性质的影响。我们的模型从$N=100,000$星开始，覆盖金属丰度范围$Z=0.0001-0.02$，我们的模型的一个子集包含原始双星，导致目前在GC模型年龄观察到的双星分数。恒星演化和外部潮汐场的平均银河系GC代表考虑。综合颜色和舔指数分别使用BaSeL和Bluered恒星光谱库计算。通过包括动力学相互作用，我们的模型集群显示综合功能（颜色高达0.01马格蓝，H $β$高达0.1倍$ $大和[MgFe] $'$ 0.05倍$ $小），使集群似乎比没有动力学相互作用的模型集群略年轻。这种效应主要是由低质量恒星的优先损失造成的，低质量恒星对红通带的贡献更大，并且与高质量恒星相比具有不同的光谱特征。此外，这种效应在较低的金属含量下更大。相反，原始双星的加入减少了这种影响。
2014-11-12 astro-ph.GA
Dynamical Formation of Cataclysmic Variables in Globular Clusters
球状星团中X射线源的形成和演化可能受到星团内部动力学和星团致密环境中恒星相互作用的影响，一些观测研究揭示了X射线源数量与恒星相遇率之间的相关性，为动力学在X射线双星形成中的作用提供了证据。我们进行了一系列蒙特卡罗模拟，旨在探索激变变星（CV）的动力学和形成之间的联系，以及观测到的这些天体的数量（$N_{\rm cv}$）和恒星相遇率（$Γ$）之间的相关性的起源。我们的模拟结果表明，观测数据中发现的$N_{\rm cv}$和$Γ$之间存在相关性。说明了动力学所起的重要作用，并阐明了这种相关性背后的动力学历史。在我们的模拟中，CV比质量接近关闭恒星的单星更集中，尽管这种趋势对于经历交换遭遇的原始双星形成的CV更强，其中包括没有遭受任何组件交换的双星形成的CV组中缺少的更大质量的CV。
2016-11-02 astro-ph.GA
The Two-Dimensional Spatial Distributions of the Globular Clusters and Low-Mass X-Ray Binaries of NGC4649
我们报道了巨大的室女座椭圆星系NGC 4649（M60）的球状星团（GCs）的二维投影空间分布的显著各向异性。在低质量X射线双星（LMXB）的二维分布中也发现了类似的特征，这两种双星都与GC和恒星场有关。偏离方位角对称性表明，在NGC 4649长轴东侧，在4-15 kpc的银河中心半径处，有一个向北延伸的弧形多余GC。该特征对于红色GC更突出，但在蓝色GC的2D分布中仍然存在。高光度和低光度的GC也显示出一定的隔离沿此弧，高光度的GC优先位于南端和低光度的GC在弧的北段。GC-LMXB遵循红色GC的各向异性，其中大多数都存在;然而，在GC弧的南部存在一个显着的高密度（高光度）场LMXB。这些结果表明，NGC 4649在演化过程中经历了较小质量卫星星系的合并和/或多次吸积，弧中的GC可能是其化石遗迹。我们推测，观察到的各向异性领域LMXB空间分布表明，这些X射线双星可能是残余的恒星形成事件与合并，或者可能是从母红GC喷射，如果这些集群的整体运动是显着的动力学摩擦的影响。我们还发现了伴螺旋星系NGC 4647的X射线源群体的光度增强。我们认为，这些可能是年轻的高质量X射线双星形成的潮汐相互作用的结果，该星系与NGC 4649。
2014-01-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
MOCCA code for star cluster simulations - V. Initial globular cluster conditions influence on blue stragglers
利用MOCCA程序对不同初始条件下的球状星团进行了数值模拟，分析了演化中的球状星团中蓝离散星（BS）的布居特性。我们发现，各种人口的BS强烈依赖于初始的半长轴分布。在大量紧凑二进制文件的情况下，进化BS的数量也可能很大。反过来，对于半长轴分布更喜欢具有更宽轨道的双星，动态BS是占主导地位的。它们的形成场景是非常独特的：对于宽双星，动力学相互作用的数量明显更大。大多数相互作用都很弱，只会稍微增加离心率。然而，由于大量的这种相互作用，一些双星的偏心率最终变得如此之大，以至于恒星发生碰撞。我们研究了较大初始团簇浓度对BS的影响。除了动态创建的BS的数量的预期增加（密集的GC强动力学相互作用和碰撞的概率更高），我们发现，进化BS的数量不受影响，即使是非常高的初始浓度。这对观测有着非常重要的意义--它支持了进化的BS是原始双星无扰动进化的结果的理论。此外，本文还给出了双星与单星的BS数比值R_B/S的演化。对于各种各样的模型，R_B/S的比值接近0.4。此外，我们确定了两个亚组，不同的初始半长轴分布。第一组开始时具有高的R_B/S比，它随时间减小并稳定在0.4左右。第二组从较低的R_B/S值开始。. (etc.,摘要续）
2016-04-24 astro-ph.GA astro-ph.IM physics.comp-ph
The X-ray luminosity function of low mass X-ray binaries in early-type galaxies, their metal-rich, and metal-poor globular clusters
本文给出了球状星团中低质量X射线双星的X射线光度函数和七个早型星系的X射线光度函数。这些星系被选择有两个深钱德拉观测，这使得他们的LMXB人口被观察到的X射线光度$10^{37}-10^{38}$ erg/s，和HST光学马赛克，使X射线源被分离成外地LMXB，GC LMXB，污染的背景和前景源。我们发现，在所有的光度场LMXB每恒星质量的数量是相似的，在这些星系。这表明这些星系中的LMXB种群不受GC特定频率的影响，并且诸如二元分数和恒星初始质量函数之类的属性在整个样本中是相似的，或者以不影响LMXB数量的方式变化。我们将现场LMXB的XLF与GC LMXB的XLF进行比较，发现它们具有显著差异，p值为$3\times10^{-6}$（对于正态分布，相当于4.7 $σ$）。不同之处在于GC LMXB的XLF比场LMXB的XLF更平坦，GC拥有相对更多的亮源和更少的暗源。富金属和贫金属GC的XLF的比较提示，贫金属GC可能具有更多明亮的LMXB，但差异不具有统计学显著性。
2015-12-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
Stellar Encounter Rate in Galactic Globular Clusters
球状星团核心的高恒星密度导致了显著的恒星相互作用。这些恒星间的相互作用可以产生包含致密天体及其后代的近距离双星质量传递系统，例如X射线双星和射电毫秒双星。比较这些系统的数量和不同集群中的相互作用速率，推动我们了解集群参数如何影响密近双星的产生。在本文中，我们估计恒星相遇率（伽马）的基础上观测数据的124个银河系球状星团，而不是以前采用的方法，假设“国王模型”的配置文件的所有集群。通过反投影星系团表面亮度轮廓来估计亮度密度轮廓，我们以相同的方式处理“国王模型”和“核心塌陷”星系团。此外，我们使用蒙特卡罗模拟调查的各种观测参数（距离，红化，表面亮度）的不确定性对伽玛的影响，产生的第一个目录GC恒星的遭遇率估计误差。将我们的结果与已发表的恒星相互作用的可能产物（X射线双星的数量，射电毫秒双星的数量和伽马射线光度）的观测结果进行比较，我们发现与已发表的结果既有明确的相关性，也有一些差异。
2013-02-12 astro-ph.GA astro-ph.HE
Coalescing black hole binaries from globular clusters: mass distributions and comparison to gravitational wave data from GWTC-3
本文利用星团族群模型 cBHBd 研究球状星团中动力学形成的并合黑洞双星质量分布，发现其难以解释 GWTC-3 推断的 10 倍太阳质量主峰，但可解释 35 倍太阳质量次级峰及高质量端分布，并给出星团密度和黑洞自旋等约束条件。
2023-03-29 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
A Chandra Survey of Milky Way Globular Clusters II: Testing the Hills-Heggie Law
双星-双星和双星-双星相遇在星团的演化中起着关键作用，因为它们可能导致双星的破裂或硬化，这是希尔斯-赫吉定律的一个新预测。基于我们最近对银河系球状星团（GCs）的{ \it Chandra}调查，我们重新审视了GCs中恒星动力学相互作用的作用，重点关注主序星（MS）双星相遇作为GCs中观测到的X射线源的潜在形成通道。我们发现，累积X射线光度（$L_X$），在一个给定的GC中的X射线发射双星（主要是激变变量和日冕活动双星）的总数的代理，是高度相关的MS二进制遇到率（$Γ_{b}$），作为$L_X \propto Γ_{b}^{0.77\pm0.11}$。我们进一步测试希尔斯-赫吉定律对{ \it二进制硬度比}，定义为相对数量的X射线发射硬二进制MS二进制和近似的$L_{X}/(L_{K}f_{b})$，与$L_{K}$是GC K-波段光度和$f_b$的MS二进制分数。我们证明了大多数GC的双星硬度比大于太阳邻体星的硬度比，并且与星团特定相遇率（$γ$）呈正相关，即$L_{X}/(L_{K}f_{b}) \propto γ^{0.65\pm0.12}$。我们还发现了一个很强的相关性之间的二元硬度比和集群速度分散（$σ$），与$L_{X}/(L_{K}f_{b}) \propto σ^{1.71\pm0.48}$，这是符合希尔斯-Heggie定律。我们讨论了在核星团的背景下，二进制遇到的…
2018-10-23 astro-ph.GA astro-ph.HE
Low Mass X-Ray Binaries in the Inner Galaxy: Implications for Millisecond Pulsars and the GeV Excess
如果毫秒双星（MSP）是银河系中心周围区域观测到的过量伽马射线发射的原因，那么同一区域也应该包含大量的低质量X射线双星（LMXB）。在这项研究中，我们编译和利用一个相当大的目录中观察到的银河系的球状星团系统和内星系的LMXB，以及从球状星团观测到的伽马射线发射，估计通量的伽马射线预测从MSP在内星系。从这个比较中，我们得出结论，只有高达$\sim$ 4-23%的观测到的伽马射线过量可能来自MSP。这一结果与以前利用球状星团和LMXB的较小样本进行的估计相一致，并且比以前的估计更可靠。如果MSP对观测到的所有过剩都负有责任，那么INTEGRAL应该在银河系中心周围的$10^{\circ}$半径范围内探测到$\sim$ $10^3$ LMXB，而只有42个LMXB（和46个额外的LMXB候选者）被观测到。
2017-06-14 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Evaluating the Merger Rate of Binary Black Holes from Direct Captures and Third-Body Soft Interactions Using the Milky Way Globular Clusters
在引力波中探测到的大量双黑洞合并重新引起了我们对可能成为这些合并摇篮的环境的兴趣。在这项工作中，我们研究合并率的双黑洞的球状星团，是最密集的恒星环境和自然的地方，创造的黑洞双星。为了模拟这些系统的所有变化，我们依赖于已知的银河系球状星团的观测特性。我们认为，直接捕获事件之间的黑洞，以及软相互作用的黑洞双星与恒星作为第三机构，加速这些双星的演化。我们发现，从直接捕获的双黑洞合并的平均速率为$0.3-5 \times 10^{-11}$年$^{-1}$每个集群。第三体软相互作用是一个更为突出的渠道，每个集群的平均速率为$2-4 \times 10^{-10}$/年$^{-1}$。在球状星团中，这些速率可以导致每年约100次合并的累积合并率，最高可达红移1，即在不久的将来的双星黑洞合并事件中可检测到的相当大的一部分。进一步观测星团的质量、轮廓特性、恒星的速度色散及其宇宙学分布，将使我们能够更好地约束这些环境对可检测的合并事件率的贡献。
2020-07-06 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
