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arXiv 1909.06385astro-ph.HE
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种群合成模拟中出生踢处方的修正

Revising natal kick prescriptions in population synthesis simulations

Nicola Giacobbo, Michela Mapelli

备注：
13 pages, 5 figures, 2 table, ApJ, in press
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摘要：

出生踢是有争议的问题，并显着影响合并率密度紧凑的对象。在这里，我们提出了一个新的简单的形式主义的中子星（NS）和黑洞（BH）的出生踢。我们将反冲的大小描述为$v_{\rm kick}\propto{}f_{\rm H05}\,{}\,{}m_{\rm ej}\,{}\,{}m_{\rm rem}^{-1}$，其中$f_{\rm H05}$是归一化因子，从麦克斯韦分布中得出，一维均方根速度为$σ=265$ ~km~s $^{-1}$，$m_{\rm ej}$是超新星（SN）喷出物的质量，$m_{\rm rem}$是致密天体的质量。这种形式主义相匹配的自行年轻的银河系双星，可以自然地占核心崩溃SNE的单星，电子捕获SNE和超剥离SNE发生在相互作用的双星之间的差异。最后，我们使用我们的新的kick形式估计的本地合并率密度的二进制NS（$R_{\rm BNS}$），BH-NS二进制（$R_{\rm BHNS}$）和二进制BH（$R_{\rm BBH}$）的基础上，宇宙恒星的形成率密度和金属丰度的演变。在我们的基准模型中，我们发现$R_{\rm BNS}\sim{}600$ ~Gpc $^{-3}$ ~yr $^{-1}$，$R_{\rm BHNS}\sim{}10$ ~Gpc $^{-3}$ ~yr $^{-1}$和$R_{\rm BBH}\sim{}50$ ~Gpc $^{-3}$ ~yr $^{-1}$，与从LIGO-Virgo合作中推断的数字相当一致。

英文摘要：

Natal kicks are matter of debate and significantly affect the merger rate density of compact objects. Here, we present a new simple formalism for natal kicks of neutron stars (NSs) and black holes (BHs). We describe the magnitude of the kick as $v_{\rm kick}\propto{}f_{\rm H05}\,{}\,{}m_{\rm ej}\,{}\,{}m_{\rm rem}^{-1}$, where $f_{\rm H05}$ is a normalization factor, drawn from a Maxwellian distribution with one-dimensional root-mean-square velocity $σ=265$~km~s$^{-1}$, $m_{\rm ej}$ is the mass of the supernova (SN) ejecta and $m_{\rm rem}$ is the mass of the compact object. This formalism matches the proper motions of young Galactic pulsars and can naturally account for the differences between core-collapse SNe of single stars, electron-capture SNe and ultra-stripped SNe occurring in interacting binaries. Finally, we use our new kick formalism to estimate the local merger rate density of binary NSs ($R_{\rm BNS}$), BH--NS binaries ($R_{\rm BHNS}$) and binary BHs ($R_{\rm BBH}$), based on the cosmic star formation rate density and metallicity evolution. In our fiducial model, we find $R_{\rm BNS}\sim{}600$~Gpc$^{-3}$~yr$^{-1}$, $R_{\rm BHNS}\sim{}10$~Gpc$^{-3}$~yr$^{-1}$ and $R_{\rm BBH}\sim{}50$~Gpc$^{-3}$~yr$^{-1}$, fairly consistent with the numbers inferred from the LIGO-Virgo collaboration.

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。

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