On the origin of the metallicity dependence in dynamically formed extragalactic low-mass X-ray binaries
球状星团（GC）有效地产生动态形成的低质量X射线双星（LMXB）。与星系中的恒星相比，观察者在GC中检测到的每颗恒星质量的LMXB多100倍。还已经通过观察确定，富金属GC比其贫金属对应物含有X射线源的可能性高约3倍。最近的观测表明，对于Lx在2 × 10 ^{37}和5 × 10 ^{38} erg/s之间的所有明亮X射线源，这个比例在河外GC中成立。在这封信中，我们提出，在河外GC中观察到的LMXB的金属丰度依赖性可以通过不同金属丰度的红巨星种群中红巨星的数量密度和平均质量的差异来解释。红巨星是通过两个通道--双星交换和物理碰撞--动态产生明亮LMXB的种子，红巨星数量密度和质量的增加促进了LMXB的产生，导致了观察到的差异。我们还讨论了不同金属丰度的恒星星族年龄差异的可能影响。
2012-08-29 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
The star clusters that make black hole binaries across cosmic time
我们探讨的性质，密集的星团，很可能是托儿所的恒星黑洞配对密切的双星。我们结合了球状星团形成的宇宙学模型与解析处方的动态组装和演化的黑洞二进制文件，以约束哪些类型的集群最有可能形成足够紧密的二进制文件合并在哈勃时间。我们发现，黑洞双星被弹出，后来合并异地形成的集群的特征质量$M_{\rm cl} \sim 10^{5.3}M_{\odot}$，而双星合并原位形成更大的集群，$M_{\rm cl} \sim 10^{5.7}M_{\odot}$。主导黑洞双星产生的星团在年龄和金属丰度上与整个种群相似。最后，我们估计一个近似的宇宙黑洞合并率的动态组装的双星使用的平均黑洞质量为每个集群给定的金属。我们发现在$z=0$处存在一个$\sim 6\,\mathrm{Gpc\,yr^{-1}}$的内在速率，一个弱增加的合并速率到达$z=1.5$，然后降低到$z=4$。我们的结果可以用来提供一个宇宙学的背景下，选择初始条件的数值研究的黑洞双星聚集在星团。
2019-03-04 astro-ph.GA astro-ph.HE
The role of metallicity in high mass X-ray binaries in galaxy formation models
最近的理论工作声称，高质量X射线双星（HMXB）可能是能量反馈到星际和星系间介质的重要来源，在再电离时代起着重要作用。金属丰度对放射源的产生率或光度的依赖性是一个普遍假设但尚未探索的关键因素。目的：我们的目标是探索星系的X射线光度（Lx）和恒星形成率之间的关系，作为一个可能的示踪剂的金属丰度依赖的生产率和/或X射线光度的HMXB。方法：基于包含金属丰度依赖的恒星演化模型，我们发展了一个估算恒星形成星系Lx的模型。我们应用我们的X射线二元模型的星系选择流体动力学宇宙学模拟，其中包括化学演化的恒星星族在一个自洽的方式。结果如下：我们的模型成功地再现了分散在所观察到的关系作为一个结果的混合物的恒星星族与异质化学丰度和金属丰度依赖的X射线源的综合效应。我们发现，作为SFR的星系的函数的Lx的演化可以存储信息的HMXB源的可能的金属丰度依赖。一个非金属丰度依赖的模型预测一个非发展的关系，而任何金属丰度依赖应影响的斜率和色散作为红移的函数。我们的研究结果表明，Lx演化的特点可以链接到生产率或恒星源的Lx的金属丰度依赖的性质。通过将我们的模型与目前对强恒星形成星系的观测结果进行比较，我们发现只有化学依赖的模型才能再现z < 4的观测趋势。
2014-06-09 astro-ph.CO astro-ph.HE
Using the COSMIC Population Synthesis Code to Investigate How Metallicity Affects the Rates of Interacting Binaries
本文使用COSMIC星系星族合成代码研究金属丰度对大质量恒星与致密伴星近距离轨道双星形成速率的影响，发现该速率与金属丰度呈反相关，为预测长伽马射线暴前身星的全球演化速率提供了关键基础。
2024-05-30 astro-ph.HE astro-ph.SR
The power of binaries on stripped-envelope supernovae across metallicity: uniform progenitor parameter space and persistently low ejecta masses, but subtype diversity
本文利用POSYDON星族合成程序研究金属丰度对剥离包层超新星的影响，发现绝大多数SESNe来自双星中经历稳定质量转移的主星，其总体发生率几乎不依赖金属丰度，但亚型比例和年龄分布呈现显著的金属丰度依赖性，且预测抛射物质量持续偏低并符合观测。
2025-08-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Nature of Unseen Companions in Massive Single-Line Spectroscopic Binaries
大质量恒星主要是以双星和更高阶的倍数发现的。虽然OB星的周期和偏心率分布现在已经在不同的金属丰度范围内得到了很好的确定，但质量比的确定主要限于双线光谱双星。因此，质量比分布仍然存在很大的不确定性。开放的问题包括形状和范围的同伴质量函数对它的低质量端和未检测到的同伴单线光谱双星的性质。在这篇文章中，我们提出了一个大的和系统的分析的结果，在银河系和大麦云（LMC）的80多个单线O型光谱双星（SB1）的样本。我们报告了开发的方法、对SB 1伴星性质的限制、LMC金属丰度下O星质量比的分布以及静止OB+黑洞双星的出现。
2022-09-13 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Dynamics of stellar black holes in young star clusters with different metallicities - II. Black hole-black hole binaries
本文利用N体模拟方法研究了年轻星团中黑洞-黑洞（BH-BH）双星的形成和动力学演化。模拟包括金属依赖的配方恒星演化和恒星风，并已运行三个不同的金属丰度（Z = 0.01，0.1和1 Zsun）。根据最近的风质量损失和核心坍缩超新星的理论模型，我们假设恒星残骸的质量取决于祖星的金属丰度。我们发现BH-BH双星由于动力学交换而有效地形成：在我们的模拟中，我们发现BH-BH双星比双中子星双星多10倍。模拟的BH-BH双星在贫金属的YSC中形成得更早，因为贫金属的YSC比富金属的YSC中拥有更多的大质量黑洞（BH）。模拟的BH-BH双星具有非常大的啁啾质量（高达80 Msun），因为BH质量被假设取决于金属丰度，并且因为BH可以由于与恒星合并而增加质量。模拟的BH-BH双星的轨道周期跨度很大（10^-3- 10 ^7年），预计其中只有一小部分（0.3%）会在哈勃时间内合并。我们讨论了我们的模拟估计合并率和先进的处女座和LIGO的影响。
2014-05-20 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The progenitors of compact-object binaries: impact of metallicity, common envelope and natal kicks
LIGO-Virgo合作（LVC）已经报道了六个引力波事件，其中五个与黑洞双星（BHB）合并有关，一个与双中子星（DNS）合并有关，而黑洞-中子星（BHNS）双星的合并仍然缺失。我们调查的祖先的双重紧凑的对象二进制与我们的人口合成代码MOBSE。MOBSE包括恒星风造成的质量损失的高级处方（取决于金属丰度和爱丁顿比），以及核心坍缩、电子俘获和（脉动）对不稳定超新星的形式主义。我们研究了祖先的金属丰度，共同包络参数$α$和出生踢的DNSs，BHNSs和BHBs的属性的影响。我们发现，中子星（NS）的质量范围从1.1到2.0 M $_\odot$，与轻NS的偏好，而在合并BHNS NS的NS大多有大的质量（$1.3-2.0$ M $_\odot$）。合并BHN中的BH优先为低质量（$5-15$ M $_\odot$）。合并BHB中的BH质量强烈依赖于祖细胞的金属性，并且从$\sim{}5$跨越到$\sim{}45$ M $_\odot$。从我们的模拟中得出的BHNS和BHB的本地合并率密度与LVC在我们所有的模拟中报告的值是一致的。与此相反，本地合并率密度的DNS匹配的值推断出的LVC只有当低出生踢假定。这一结果为本征踢和DNS形成的复杂谜题增添了另一个部分。
2019-05-21 astro-ph.HE astro-ph.SR
Metallicity-constrained merger rates of binary black holes and the stochastic gravitational wave background
最近对双星黑洞合并GW150914的探测表明，我们银河系中存在着比以前在X射线双星中观察到的质量更大的黑洞。本文探讨了不同的情况下，黑洞形成的自洽宇宙化学演化模型，同时匹配观测的宇宙恒星形成率，光学深度再电离和金属的星际介质的背景下。用这个框架计算了并合黑洞双星的质量分布及其随红移的演化。我们还研究了黑洞质量分布的随机引力波背景的合并和核心崩溃事件的影响。
2016-06-17 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Low-Mass X-ray Binaries in Globular Clusters: Puzzles and Solutions
在稠密的恒星系统中，天体之间的动力学相互作用导致频繁形成奇异的恒星天体、不寻常的双星和更高多重性的系统。它们对于低质量X射线双星（LMXB）的形成尤其重要，LMXB的形成效率不仅比野外高100倍，而且对金属丰度有着令人困惑的依赖性。在这篇文章中，我们回顾了致密天体的形成和保留，动力学形成的机制和球状星团中的质量转移双星与中子星和黑洞的演化的细节-这两种致密天体有不同的有利路径，成为发光的X射线。我们描述了恒星演化如何影响表面上纯粹的动力学形成，产生所观察到的金属丰度依赖LMXB。我们还讨论了在我们的旅程中要解决的下一个难题，以了解LMXB和毫秒星系形成之间的联系。
2013-01-10 astro-ph.HE
An excess of low-mass X-ray binaries in the outer halo of NGC 4472
本文介绍了对室女星系团中巨大椭圆星系NGC4472（M49）外晕的钱德拉观测结果。数据扩展到130 kpc（28 '），并且具有150 ks的组合曝光时间。在确定光学同行使用下一代室女星系团巡天，以消除背景活动星系核和球状星团（GC）的来源，并校正的完整性，我们发现，现场低质量X射线双星（LMXB）的数量每单位恒星V波段光显着增加与银河系中心半径。由于完整样本的通量极限对应于NGC 4472中中子星的爱丁顿极限，因此该样本中约90个LMXB中的许多可能存在黑洞。在大的银河系中心半径的领域LMXB的过剩可能部分是由出生踢黑洞和中子星在星系内部的二元系统。此外，由于NGC 4472的晕中的金属丰度随着银河中心半径的增大而急剧减小，因此单位恒星质量的LMXB数量与金属丰度反相关，这与GC中观察到的相反。因此，解释场LMXB空间分布的另一种方法是反向金属丰度效应，尽管我们还没有确定一种机制来解释恒星和双星演化。
2017-11-15 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Ultra-luminous X-ray sources and neutron-star-black-hole mergers from very massive close binaries at low metallicity
双星黑洞（BH）合并GW 150914产生的引力波可能会启发我们对超亮X射线源（ULX）的理解，因为大于30 Msun的BH可以在不超过爱丁顿极限的情况下达到大于4 × 10^39 erg·s^-1的光度。因此，重要的是研究合并黑洞的进化通道的变化，这可能会形成吸积黑洞并成为ULX。最近的研究表明，质量比接近于1和紧密轨道的大质量双星可以进行有效的旋转混合，并在化学上均匀地演化，从而形成紧凑的BH双星。我们研究了类似的系统，通过计算~120000详细的二进制模型与MESA代码涵盖了广泛的初始参数。当初始质量比M_2/M_1为0.1 ~ 0.4时，> 40 Msun的初生体可以化学均匀地演化，保持致密，形成BH，而不发生Roche瓣溢出。然后次级膨胀并将质量转移到BH，启动ULX阶段。我们预测，每10^4颗大质量恒星中，约有1颗是这样演化的，并且在局部宇宙中，每Msun/yr^-1的恒星形成速率中，可以观测到0.13个ULX，并且强烈倾向于低金属丰度。当金属丰度log Z>-3时，由于成对不稳定性超新星的出现没有留下任何残余，导致X射线光度截止，ULX中的BH质量被限制在60 Msun。在较低的金属丰度下，超大质量的恒星可以避免爆发成对不稳定的超新星，而是形成质量超过130 Msun的黑洞，在ULX光度分布中产生一个缺口。在ULX阶段之后，中子星-BH双星的形成速率小于0.2 Gpc…
2017-05-11 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
The formation of $30\,M_\odot$ merging black holes at solar metallicity
孤立双星中形成的黑洞的最大质量取决于恒星风和双星组件之间的相互作用。我们认为第一次完全自洽的详细恒星结构和二进制演化计算人口合成模型和一个新的，质的不同的图片出现的黑洞双星的形成，相比，研究采用快速人口合成模型。我们发现合并的双黑洞可以形成一个不可忽略的速率（$\sim 4\times10^{-7}\,M_\odot^{-1}$）在太阳的金属丰度。它们的祖先恒星初始质量为$\gtrsim 50\,M_\odot$，不会膨胀到超巨星半径，大多数情况下避免了明显的尘埃驱动或明亮的蓝色变星风。总的来说，恒星的前身星在恒星风中损失的质量较少，导致黑洞的质量与$\sim 30\,M_\odot$一样大，并且大约有一半的恒星在形成第一个黑洞之前避免了质量转移。最后，初始周期为几天的双星，其中一些可能会经历罗什叶溢出质量转移，导致温和旋转的第一个出生的黑洞，$χ_\mathrm{BH1} \lesssim 0.2$，假设有效的角动量传输。
2022-12-21 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
A partially stripped massive star in a Be binary at low metallicity: A missing link towards Be X-ray binaries and double neutron star mergers
本研究首次在小麦哲伦云中发现部分剥离大质量恒星与Be伴星组成的双星系统，填补了Be X射线双星和双中子星并合形成路径中的关键演化环节。
2023-06-12 astro-ph.HE astro-ph.SR
Explaining the LIGO black hole mass function with field binaries: Revisiting Stellar Evolution at low Metallicity or Invoking Growth via gas accretion?
我们对二元黑洞（BBH）的形成和演化的理解受到LIGO/Virgo合作最近发现的重大影响。最重要的是探测到最大的BBH系统，GW 190521。在这里，我们调查需要考虑到这种大规模BBHs的形成，外地大规模恒星双星。BH质量函数的高质量端是否由大质量恒星的残余物填充，这些恒星要么在极低的金属丰度下形成并避免对不稳定质量间隙，要么通过周围介质的气体吸积来增加它们的出生质量超过对不稳定质量间隙。我们表明，假设在非常低的金属丰度的大质量恒星可以形成大规模的BH避免对不稳定的超新星，再加上相应的高形成效率的BBHs，可以解释所观察到的BH质量函数。为此，人们需要在低金属丰度的原始恒星的初始质量和最终质量之间的关系，这比单独从风质量损失中预期的要浅。另一方面，假设对不稳定性在所有金属丰度下都起作用，如果至少有10%的在非常低的金属丰度下出生的BH在合并之前由于周围气体的吸积而使其质量增加一倍，那么就可以解释观察到的BH质量函数。这样的BBH将不得不在其母原子冷却晕的秒差距长度尺度内花费大约一个Gyr，或者如果它们驻留在其宿主暗物质晕的内部亚秒差距内，则时间尺度更短。未来的恒星演化计算的大质量恒星在非常低的金属和流体动力学模拟的气体吸积到BBH出生在原子冷却晕可以阐明这一争论。
2021-05-18 astro-ph.HE gr-qc
Population synthesis of Be X-ray binaries: metallicity dependence of total X-ray outputs
本研究构建Be-X射线双星物理模型，通过双星星族合成模拟发现其X射线辐射随金属丰度降低显著增强，是早期宇宙中不可忽视的X射线源，对相关宇宙演化模拟具有重要意义。
2023-11-09 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
A State Transition of the Luminous X-ray Binary in the Low-Metallicity Blue Compact Dwarf Galaxy I Zw 18
本文测量了蓝矮星系I Zw 18中明亮的X射线双星的X射线谱。I Zw 18是已知金属丰度最低的致密蓝矮星系。我们发现最高的通量尚未观察到的，对应于一个接近1 E40 erg/s的固有光度建立它作为一个超铝X射线源（ULX）。能谱主要由盘发射与弱或不存在的康普顿分量，并没有显着的定时噪声，都是指示恒星质量的黑洞X射线双星的热状态和不一致的康普顿为主的状态典型的ULX光谱。先前对X射线光谱的测量显示了一个更硬的光谱，它可以很好地用幂律来描述。因此，二进制似乎表现出类似于从恒星质量的黑洞二进制观察到的光谱状态。如果硬态出现在恒星质量的黑洞双星中的亮度范围内，那么黑洞的质量必须至少是85个太阳质量。光谱拟合的热状态表明，薄盘模型预计是有效的磁盘光度只产生相对较高的磁盘倾角，>= 60度，快速黑洞自旋。当盘面倾角为60 °时，a_* > 0.98，M > 154太阳质量.更大的倾角产生更大的质量和更低的自旋。
2013-04-29 astro-ph.HE
Modeling Dense Star Clusters in the Milky Way and Beyond with the $\texttt{CMC}$ Cluster Catalog
我们提出了一套148个独立的$N$体模拟的球状星团（GC）计算使用的代码$\texttt{CMC}$（$\texttt{Cluster Monte Carlo}$）。在$\sim10-13\,$ Gyr的年龄，由此产生的模型几乎涵盖了银河系GC所表现出的星系团性质的全部范围，包括总质量，核心和半光半径，金属丰度和银河系距离。我们用我们的模型来研究恒星质量的黑洞在核心坍缩过程中所起的作用。此外，我们还研究了动力学相互作用如何影响GC中几种重要类型源的形成和演化，包括低质量X射线双星、毫秒双星、蓝离散星、激变变星、Ia型超新星、富钙瞬变和合并致密双星。虽然我们在这里的重点是旧的，低金属量的GC，我们的$\texttt{CMC}$模拟遵循哈勃时间的集群演化，它们包括广泛的金属量（太阳），因此我们的结果也可以用来研究年轻和高金属量的星团。
2020-03-08 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Birth Function for Black Holes and Neutron Stars in Close Binaries
研究了黑洞和中子星在出生时的质量函数。这些研究应该比对单个富氢恒星的类似研究更接近于近距离双星系统演化的结果。不同的质量损失率和金属丰度的影响计算使用一个简单的半解析方法来恒星演化，调整重现详细的数值计算。虽然在恒星坍缩事件中产生的黑洞的总比例随着金属丰度、质量损失率和质量截止值的变化而变化很大，从5 $\%$到30 $\%$，但它们的出生函数的形状对于这些量的所有合理变化都非常相似。中子星的质量中位数在1.32 - 1.37 $M_\odot$之间，与金属丰度无关。如果只计算初始质量低于40 $M_\odot$（ZAMS质量低于80 $M_\odot$）的氦核，那么太阳金属丰度的黑洞质量中值通常为8至9 $M_\odot$，如果初始质量高达150 $M_\odot$（ZAMS质量低于300 $M_\odot$）的氦核，那么在大多数情况下，黑洞质量中值为9至13 $M_\odot$。只要作为质量函数的质量损失率没有表现出强烈的非线性，从15到35 $M_\odot$的黑洞出生函数的斜率主要取决于主序星的初始质量函数。这些发现意味着约束的初始质量函数和质量损失的性质在密切的双星使用正在进行的测量引力波辐射的可能性。对黑洞的预期旋转速率进行了简要的讨论。
2020-04-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
Dynamics of stellar black holes in young star clusters with different metallicities - I. Implications for X-ray binaries
本文对中等质量（3000-4000 Msun）的三种不同金属丰度（Z=0.01，0.1和1 Zsun）的年轻星团（SC）进行了N体模拟，包括金属依赖的恒星演化配方和双星演化。根据最近的理论模型的风质量损失和核心坍缩超新星，我们假设的恒星残骸的质量取决于祖星的金属丰度。特别是，大质量贫金属恒星（Z<=0.3 Zsun）能够通过直接坍缩形成大质量恒星黑洞（MSBH，质量>=25 Msun）。我们发现，三体相遇，特别是动力学交流，占主导地位的MSBH在我们的模拟中形成的演变。在Z=0.01和0.1 Zsun的SC中，大约75%的模拟MSBH由单星形成，并在SC生命的第一个1亿年中通过动态交换成为双星的成员。这比低质量（<25 Msun）恒星黑洞的效率高3倍。一小部分但不可忽略的MSBH为风吸积（10- 20%）和罗氏瓣溢出（RLO，5- 10%）二元系统提供动力。绝大多数经历风吸积和/或RLO的MSBH双星都是从动力学交换中诞生的。这一结果表明MSBH可以为低金属丰度年轻SC中的X射线双星提供能量，并且非常有希望解释许多超铝X射线源与低金属丰度和活跃的恒星形成环境的关联。
2013-01-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
One star, two stars, or both? Investigating metallicity-dependant models for Gamma-Ray Burst progenitors with the IllustrisTNG simulation
长持续时间的伽马射线暴（GRB）的速率已经被确定为一个潜在的代理的恒星形成率（SFR）在整个红移，但确切的关系取决于GRB的祖先模型（单或双）。单祖星模型解释了对低金属量GRB祖星的偏好，但与一些高金属量GRB宿主星系的测量存在明显的紧张关系。作为一个可能的解决方案，我们考虑的情况下，高金属丰度的GRB主机港口低金属丰度的GRB祖细胞形成的地区。为此，我们使用的IllustrisTNG宇宙流体动力学模拟调查的内部金属丰度分布的GRB主机，实施后处理不同的GRB形成模型。预测（GRB率，主机金属丰度和恒星质量）进行比较，高完整性GRB遗产调查BAT 6和浅滩和高红移GRB-DLA金属丰度的样本，使我们能够计算它们的相对可能性。当忽略星系的内部金属丰度分布时，最佳拟合模型需要一个与金属丰度无关的通道，正如Trenti，Perna和Jimenez先前提出的那样。然而，当考虑内部金属丰度分布时，截止值为$Z_{max}=0.35Z_\odot$的基本金属丰度偏差模型是最佳拟合模型。目前的数据不足以区分更详细的金属丰度偏差模型，如弱金属丰度依赖的大质量双星与较强的金属丰度偏差的双星。增加天体的样本，并直接测量红移$z>2$的宿主恒星质量，将进一步限制长伽玛暴的起源。
2020-05-05 astro-ph.GA astro-ph.HE
Globular cluster formation efficiencies from black-hole X-ray binary feedback
我们调查的情况下，反馈从黑洞X射线双星（BHXB）有时开始内部年轻的星团强超新星反馈之前。这些BHXB可以减少嵌入的年轻星团内的气体分数，同时保持维里平衡，这可能有助于球状星团（GC）保持约束时，超新星驱动的气体喷射随后发生。采用一个简单的玩具模型与BHXB人口模型的参数指导下，我们产生的GC形成效率与实验推断的值一致。BHXB形成的金属丰度依赖性可以自然地解释为什么GC形成效率在较低的金属丰度下较高。对于合理的假设，金属丰度的依赖，我们的玩具模型可以产生GC金属丰度双峰在某些星系没有双峰的场星金属丰度分布。
2015-08-25 astro-ph.GA astro-ph.HE
A population study on the effect of metallicity on ZAMS to the merger
本研究扩展COSMIC代码纳入星团ZAMS星的质量-红移-金属丰度关系，分析z≈4低金属环境下致密双星的亚赫兹引力波信号，发现双黑洞总质量8-86 M⊙、黑洞-中子星6-31 M⊙，并评估其可探测性。
2025-08-23 astro-ph.CO astro-ph.HE
Binarity at LOw Metallicity (BLOeM): Bayesian inference of natal kicks from inert black hole binaries
本文提出贝叶斯框架，利用光谱与天体测量数据推断惰性黑洞双星的诞生冲量，可区分形成通道，并对VFTS 243给出冲量<27 km/s、质量损失<2.9太阳质量的约束。
2025-04-23 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Metallicity dependence of HMXB populations
高质量X射线双星（HMXB）可能在高红移时对星际和星系间介质的能量反馈贡献了不可忽略的一部分，成为宇宙加热和电离历史的重要来源。然而，这一贡献的重要性取决于假设的增加，在低金属量星系中形成的HMXB的数量和它们的光度。在这项工作中，我们测试了上述假设，并量化的HMXB人口属性的金属依赖性。我们从文献中汇编了大量关于已知金属丰度和恒星形成率的附近星系中HMXB种群的大小和X射线光度的数据。我们使用贝叶斯推断来拟合简单的蒙特卡罗模型，该模型描述了HMXB种群的大小和光度对金属丰度的依赖性。我们发现，在低金属量星系（12 + log（O/H）< 8，即< 20%太阳）中，HMXB的单位恒星形成率通常是太阳金属量星系的10倍。与人口规模相比，HMXB的光度对金属丰度的依赖性很小。我们的研究结果支持这一假设，即HMXB是更多的低金属量星系，这意味着需要调查的反馈形式的X射线和高能质量外流的这些高能量源在宇宙黎明。
2015-05-20 astro-ph.GA astro-ph.HE
X-Shooting ULLYSES: Massive Stars at low metallicity VIII. Stellar and wind parameters of newly revealed stripped stars in Be binaries
研究利用XShootU光谱和PoWR模型分析麦哲伦云中三个新发现的部分剥离恒星+Be/Oe双星，测定其恒星与星风参数，指出其质量损失率显著高于同光度OB星，并可能演化成剥离包层超新星、Be X射线双星及双中子星。
2024-06-25 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
X-ray stellar feedback in low-metallicity starbursts: Insights from the template starburst galaxy ESO 338-IG04 and its halo
Institute for Physics and Astronomy, University of Potsdam（波茨坦大学物理与天文学研究所）；Department of Physics, University of Arkansas（阿肯色大学物理系）；Arkansas Center for Space and Planetary Sciences, University of Arkansas（阿肯色大学阿肯色空间与行星科学中心）；Department of Astronomy, The Oskar Klein Centre, Stockholm University（斯德哥尔摩大学奥斯卡·克莱因中心天文学系）；Centro de Astrobiología (CAB), INTA–CSIC（西班牙国家航空航天技术研究所-西班牙国家科学研究委员会天体生物学中心）；Department of Astronomy, U. Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校天文学系）；ESA, ESAC（欧洲空间局欧洲空间应用与技术中心）
通过研究低金属licity恒星burst星系ESO 338-IG04，发现X射线源对电离光子预算的影响，并预测He II λ4686发射的亮度。
2026-02-11 astro-ph.GA astro-ph.HE
Low Mass Contact Binaries: Orbital Stability at Extreme Low Mass Ratios
本研究全面分析相接双星轨道稳定性，发现金属丰度与年龄独立影响稳定性，二者联合效应显著，目前无法确认任何不稳定系统及并合候选体。
2024-11-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
Chemically homogeneous evolution in massive binaries
自转会对大质量恒星的演化产生严重的后果。它现在被认为是决定单个恒星最终命运的主要参数之一，与质量和金属丰度一起。在大质量快速旋转的恒星中，由旋转引起的混合过程可能非常有效，以至于中心产生的氦在整个包层中混合。这样的恒星在化学上几乎是均匀演化的。在低金属丰度时，它们仍然是蓝色和致密的，而它们逐渐演化成沃尔夫-拉叶星，并可能成为长伽马射线暴的祖先。在双星中，这种类型的演化可能是由于（I）非常接近的双星中的潮汐，由于（II）质量转移的结果，由于（III）两颗恒星合并的结果，以及（IV）当双星中的一个组件以非常高的初始旋转速率诞生时。由于这些恒星保持紧凑，演化通道与经典双星演化模型预测的非常不同。在这方面的贡献，我们讨论的例子，近化学均匀的演变非常接近潮汐锁定二进制。即使在这样非常接近的大质量双星中，恒星也可能保持紧凑，避免质量转移，而在经典图像中，洛希瓣溢出和合并是不可避免的。这类演化可能提供另一种形成紧沃尔夫-拉叶双星和大质量黑洞双星的途径。
2010-10-11 astro-ph.HE astro-ph.SR
The 2022 Outburst of IGR J17091-3624: Connecting the exotic GRS 1915+105 to standard black hole X-ray binaries
利用 2022 年 NICER/NuSTAR 爆发数据，发现 IGR J17091-3624 在奇异软态中呈现两类心跳式变率，并证明高度电离铁吸收线与奇异变率而非光谱态相关，揭示其连接 GRS 1915+105 与正常黑洞 X 射线双星的桥梁地位。
2024-01-18 astro-ph.HE
Probing the Low Mass X-ray Binaries/Globular Cluster connection in NGC1399
本文结合HST/ACS和Chandra高分辨率数据，对cD椭圆星系NGC 1399中的球状星团/低质量X射线双星的关联进行了宽视场研究。我们发现的证据表明，LMXB形成的可能性的GC结构参数的影响，除了众所周知的质量和金属丰度的影响，独立于galactocentric距离。
2010-07-06 astro-ph.CO astro-ph.HE
Explosive Common-Envelope Ejection: Implications for Gamma-Ray Bursts and Low-Mass Black-Hole Binaries
我们提出了一个新的机制，在一个大质量的双星，其中的能源是核能，而不是轨道能的共同信封喷射。这可能发生在一个大质量的一次核与一个1-3兆太阳的二次核缓慢合并的过程中，当时一次核已经完成了氦的核心燃烧。我们表明，在最后的合并阶段，从二次富氢的材料可以注入到氦燃烧壳的主要。这导致了一个核失控和氢和氦层的爆炸性喷射，产生了一个包含一颗CO星和一颗低质量伴星的近距离双星。我们认为，这提出了一个可行的方案，以产生短周期的黑洞双星和长时间的伽马射线暴（LGRB）。我们估计，在太阳金属丰度的LGRB率约为1.e-6每年，这意味着这可能占所有LGRB的一个显着的部分，这一比率应该在较低的金属丰度较高。
2010-04-01 astro-ph.HE astro-ph.SR
The effect of metallicity on the detection prospects for gravitational waves
来自SDSS（30万个星系）的数据表明，最近的恒星形成（在过去的10亿年内）是双峰的：一半的恒星形成于含有大量金属的气体（太阳金属丰度），另一半形成于比氦重的元素（10-30%太阳）。对最亮恒星质量损失的理论研究得出的恒星源BH质量（30-80 Msun）比以前估计的亚太阳组成要高得多。我们结合这些发现来估计探测到双致密天体内旋产生的引力波（GW）的概率。我们的研究结果表明，低金属丰度的环境显着促进形成的双紧凑型物体的双星至少有一个BH。特别是，我们发现GW检测率增加了20倍，如果金属丰度从太阳能（如在所有以前的估计）减少到50-50太阳能和10%太阳能金属丰度的混合物。目前两台最大的仪器对NS-NS二元吸气（VIRGO：9 Mpc; LIGO：18）的灵敏度还不够高，无法确保首次检测。然而，我们的研究结果表明，如果未来的仪器增加到50-100百万秒差距的灵敏度，预计在第一年的观测GW的检测。以前认为NS-NS吸气是GW检测的最可能来源。我们的研究结果表明，BH-BH二进制是25倍以上的可能性比NS-NS系统的来源，我们是在GW检测的尖端。
2010-05-07 astro-ph.HE
Partial-envelope stripping and nuclear-timescale mass transfer from evolved supergiants at low metallicity
来自大质量后主序星（post-main sequence，后MS）施主的稳定质量转移被认为是一个短暂的热时间尺度质量转移事件，它几乎剥离了施主星的整个富氢包层，产生了一颗热氦星。这张长期存在的照片是基于赫兹普朗间隙（HG）捐助者的恒星模型。动机的发现，在低金属丰度的二进制，MS后的质量转移，而不是启动核心氦燃烧（CHeB）捐助者，我们使用MESA代码计算网格的详细大规模的二进制模型在三个金属丰度：太阳能和大，小麦哲伦云（LMC，SMC）。我们发现，金属性强烈影响的过程和结果的传质。我们确定了两种新类型的后MS质量转移：（a）质量交换的长期核时标，持续到年底的CHeB阶段，和（b）快速的质量转移导致分离的二进制与质量损失，只有部分剥离其信封。在（a）或（b）中，施主在CHeB结束时都没有变成完全剥离的氦星。不同类型的后MS传质之间的边界与后MS快速膨胀的程度相关，并且对于给定的金属丰度，对关于内部混合的假设敏感。在低金属丰度，我们预测更少的热完全剥离的恒星形成通过二元相互作用和更高的致密性的前超新星核心。核时标后MS质量转移表明，强烈的偏好金属贫宿主星系的超亮X射线源与黑洞（BH）吸积物和大规模的捐助者，其中一些可能是直接的祖先二BH合并。这也意味着一个相互作用的双星群体与蓝色和黄色的超巨星捐赠者。部分剥离的恒星可能解释LMC中令人困惑的富含氮的缓慢旋转（超）巨星。
2022-04-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
Cosmological Impact of Population III Binaries
我们目前的结果，恒星反馈的Pop III双星采用改进的，更现实的Pop III进化恒星模型。为了便于有意义的比较，我们考虑一个固定的质量为60太阳质量（Msun）的Pop III恒星，包含在一个单一的恒星，或分裂成双星30 Msun每个或一个45 Msun和一个15 Msun星的不对称情况。虽然由此产生的HII区域的大小在所有情况下都是可比的，但双星周围的HeIII区域明显小于单星。因此，He $^{+}$ 1640埃复合线预计将变得弱得多。超新星反馈表现出很大的变化，由于可能的爆炸路径的不确定性。如果至少有一颗恒星以超新星的形式死亡，其能量大约是传统核心坍缩超新星的10倍，那么宿主微晕内的气体就会被有效地吹出，使星系际介质（IGM）的平均金属丰度达到$10^{-4}-10^{-3}$太阳金属丰度（Zsun），达到$\sim 2$ kpc。然而，这颗恒星更有可能坍缩成一个黑洞，最多伴随着非常微弱的爆炸。因此，早期化学浓缩的有效性将大大降低，与低质量双星不同，低质量双星中至少有一种成分可能有助于重元素的产生和扩散。重要的新的反馈物理也介绍了如果密切的双星可以形成高质量的X射线双星，导致的预热和电离的IGM超出恒星HII地区的范围。
2015-01-27 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Rapid population synthesis of black-hole high-mass X-ray binaries: implications for binary stellar evolution
本文通过双星种群合成研究黑洞高质量X射线双星（BH-HMXBs）的形成，发现类似 Cygnus X-1 的系统源于低吸积效率的稳定 Case A 质量转移，并指出该模型预测的引力波合并信号与 LIGO-Virgo-KAGRA 观测相符。
2023-06-07 astro-ph.HE
Carbon from massive binary-stripped stars over cosmic time: effect of metallicity
Max Planck Institute for Astrophysics（马克斯·普朗克天体物理学研究所）；KU Leuven（荷语鲁汶大学）；Institute of Astronomy, KU Leuven（荷语鲁汶大学天文学研究所）；University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学）；Anton Pannekoek Institute of Astronomy, University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学安东·潘内库克天文学研究所）；Heidelberger Institut für Theoretische Studien（海德堡理论研究所）
研究双星剥离星在不同金属licity下的碳产量，发现金属licity是影响碳产量的主要因素，指出太阳金属licity下的产量不能直接外推到低金属licity环境。
2025-05-05 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Evolution of binaries with compact objects in globular clusters
在致密恒星系统中，天体之间的动力学相互作用导致了奇异恒星天体、不寻常双星和更高多重性系统的频繁形成。它们对于形成由中子星和黑洞组成的双星系统是非常重要的，而这些双星系统在观测上通常是由质量转移双星系统发现的。在这里，我们回顾了目前的理解紧凑的对象的保留，金属依赖于形成低质量的X射线双星与中子星，以及如何质量转移双星与黑洞和白矮星可以形成。我们还讨论了一个老的未解之谜和两个新的难题所提出的最近的观察：什么后代超紧凑的X射线双星产生，如何形成非常紧凑的三元组，以及如何可以黑洞低质量的X射线双星获得非简并的同伴？
2017-06-23 astro-ph.HE astro-ph.SR
The cosmic merger rate density evolution of compact binaries formed in young star clusters and in isolated binaries
下一代地基引力波探测器将观测到红移达$z\gtrsim{}10$的双星黑洞合并，探测紧凑双星合并在宇宙时间内的演化。在这里，我们提出了一个新的数据驱动的模型来估计宇宙合并率密度（MRD）的演变CB的，通过耦合目录的CB合并与观测约束的宇宙恒星形成率密度和宇宙的金属丰度演化。我们采用目录CB合并来自最近的$N-$机构和人口合成模拟，描述的MRD的年轻星团（以下简称动态CB）和外地（以下简称孤立CB）中形成的CB。动态BBH的局部MRD为$\mathcal{R}_{\rm BBH}=64^{+34}_{-20}$ Gpc $^{-3}$ yr $^{-1}$，与LIGO-Virgo合作的第一次和第二次观测运行（O 1和O2）的90%可信区间一致，并与孤立BBH的局部MRD（$\mathcal{R}_{\rm BBH}=50^{+71}_{-37}$ Gpc $^{-3}$ yr $^{-1}$）一致。动态和孤立黑洞-中子星双星的局部MRD分别为$\mathcal{R}_{\rm BHNS}=41^{+33}_{-23}$和$49^{+48}_{-34}$ ~Gpc $^{-3}$ yr $^{-1}$.这两个值都与从O 1和O2推断的上限一致。最后，动态中子双星的局部MRD（BNS，$\mathcal{R}_{\rm BNS}=151^{+59}_{-38}$ Gpc $^{-3}$ …
2021-02-11 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The metallicity dependence and evolutionary times of merging binary black holes: Combined constraints from individual gravitational-wave detections and the stochastic background
本研究联合LIGO-Virgo-KAGRA前三次观测运行的直接探测双星星表与引力波随机背景观测限值，约束双黑洞演化的时间延迟分布与金属丰度依赖，并指出先进LIGO A+的引力波背景探测结果将对双黑洞演化研究有重要意义。
2024-04-11 astro-ph.HE gr-qc
The missing link between ultraluminous X-ray sources and metallicity
超铝X射线源（ULX）的性质仍有争议。最近的研究表明，贫金属大质量恒星可以坍缩成大质量恒星黑洞，即质量大于25 Msun的黑洞。这样的MSBH足够大，可以解释大多数ULX，而不需要实质上违反爱丁顿极限。最近发现的环境金属丰度和每个星系ULX数量之间的反相关性支持了这一假设。我们目前的N体模拟的结果，包括金属丰度依赖的恒星演化，我们讨论的主要途径，以产生X射线双星的MSBH供电。
2013-02-09 astro-ph.CO astro-ph.HE
Spins of black holes in coalescing compact binaries
简要讨论了测定密近双星中旋转恒星质量黑洞和活动星系核中超大质量黑洞自旋的现代天体物理方法。特别讨论了由LIGO/Virgo引力波观测得到的并合双星黑洞的有效自旋。我们考虑三种类型的合并双星：双黑洞，黑洞-中子星双星和原始双黑洞。考虑到宇宙中恒星的金属丰度和恒星形成速率的演化，计算了两种可能的恒星核坍缩形成黑洞模型中合并天体物理双星黑洞和黑洞与中子星的有效自旋.计算出的分布与LIGO/Virgo观测结果并不矛盾。原始合并恒星质量黑洞的有效自旋可以达到百分之几，由于吸积自旋在寒冷的外部介质。
2019-07-09 astro-ph.HE
From ZAMS to Merger: Detailed Binary Evolution Models of Coalescing Neutron Star-Black Hole Systems at Solar Metallicity
本文利用POSYDON详细双星演化模型研究太阳金属丰度下并合中子星-黑洞系统的形成，揭示其质量、轨道、自旋及倾角分布，并估计伴随电磁对应体的并合比例为0-18.6%。
2023-09-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
When and where did GW150914 form?
最近LIGO探测到的引力波（GW 150914）可能源自两个$\sim 30 M_\odot$黑洞的合并，这表明存在低金属量的祖星（$[Z/Z_\odot] \lesssim 0.3$），这限制了GW 150914的祖星可能形成的时间和地点。我们结合估计的星系属性（金属丰度，恒星形成率和合并率）跨宇宙时间预测的低红移黑洞-黑洞合并率作为一个函数，今天的宿主星系质量，$M_\mathrm{gal}$，和形成红移的祖系统$z_\mathrm{form}$不同的祖金属丰度$Z_\mathrm{c}$。在$Z_\mathrm{c}=0.1 Z_\odot$，信号主要是由大质量星系中的双星与$z_\mathrm{form}\simeq 2$，与一个小的贡献，从双星周围形成的$z_\mathrm{form}\simeq 0.5$在矮星系。对于$Z_\mathrm{c}=0.01Z_\odot$来说，快速合并是可能的，并且在矮星中最近的恒星形成可能占主导地位。从合并的大质量黑洞的额外引力波探测将提供对质量金属丰度关系和大质量恒星形成在高红移的限制。
2016-07-28 astro-ph.HE
X-ray Binary Evolution Across Cosmic Time
高红移星系允许在宇宙学时间尺度上研究X射线双星种群的形成和演化，探测大范围的金属丰度和恒星形成率。在本文中，我们提出了一个大规模的人口综合研究的结果，从宇宙的第一个星系到今天的X射线二元人口模型。我们使用Millennium II宇宙模拟和Guo et al.（2011）更新的半解析星系表作为我们建模的输入，以自洽地解释宇宙的恒星形成历史和金属丰度演化。我们的模型，这是所观察到的本地星系的X射线属性的约束下，给出了预测的全球标度的发射从X射线二进制人口的属性，如恒星形成率和恒星质量，以及这些关系的红移的演变。我们的模拟结果表明，在我们今天的宇宙中，来自X射线双星的X射线光度密度（单位体积的X射线光度）主要是由低质量的X射线双星，只有在z>2.5，高质量的X射线双星成为主导。我们还发现低质量X射线双星的X射线发射率峰值（z~2.1）与恒星形成率密度峰值（z~3.1）之间存在约1.1 Gyr的延迟。高质量X射线双星的X射线亮度峰值（z~3.9）发生在恒星形成率密度峰值之前约0.8 Gyr，这是宇宙金属丰度演化的结果。
2012-11-20 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Monte Carlo population synthesis on massive star binaries: Astrophysical implications for gravitational wave sources
在双致密双星（DCB; BH-BH，BH-NS，NS-NS系统）的标准形成方案中，有一些重要但尚未解决的过程，如质量转移和共同包络（CE）阶段。我们分析了不同假设的关键物理过程和二进制初始条件的大质量恒星双星演化与二进制人口合成（BPS）的影响，包括调查的质量转移（$\rm q_{\rm cr}$）和结合能参数（$λ$）在CE阶段的建议处方。我们发现，$\rm q_{\rm cr}$明显影响NS-NS体系的性质，而$λ$影响BH-BH体系的质量分布.通过有效的CE喷射，DCB的合并速率增加，这在我们的处方中与结合能参数相关，包括能量含量的所有可能预算。有人认为，GW 150914和GW 151226的性质差异可能反映了不同的金属丰度。我们用BPS计算再现了它们的性质，发现BH-BH系统在低金属丰度下的性质对$λ$敏感;有效的CE喷射导致初级和次级BH的头重脚轻的质量分布，这有利于解释GW 150914的性质。有效的CE喷射也导致了BH-BH和NS-NS合并率的增强，达到了与探测到的引力波源（包括GW 170817）的观测约束相一致的水平。
2018-10-26 astro-ph.HE
On the orbital parameters of Be/X-ray binaries in the Small Magellanic Cloud
中子星围绕其光学伴星的轨道运动为研究该双星系统的轨道参数提供了一个窗口。这已被广泛用于在银河系计算这些参数的几个高质量的X射线双星。使用几年的RXTE PCA数据，我们推导出四个Be/X射线二元系统的轨道参数在SMC，增加了系统的数量与轨道解决方案的一个因素的三。我们发现一个新的轨道周期，确认第二个和讨论的参数与银河系的比较。尽管在SMC的金属丰度低，这些双星系统之间的银河系分布的轨道周期和偏心率，这表明，金属丰度可能不会发挥重要作用，在高质量的X射线双星系统的演变。轨道周期对偏心率的曲线图显示，超巨星、Be和低偏心率OB瞬变系统占据参数空间的不同区域，类似于Corbet图上的分离区域。使用斯皮尔曼等级相关性检验，我们也发现这两个参数之间可能存在相关性。根据光学系统的二进制参数和光谱分类，导出了SMC系统的质量函数、倾角和轨道半长轴。作为我们工作的一个副产品，我们提出了一个目录的轨道参数，为每一个高质量的X射线双星在银河系和麦哲伦云，他们是已知的。
2011-06-01 astro-ph.HE
Gravitational wave spectral synthesis
基于 BPASS 模型恒星种群，研究孤立双星演化产生的 LISA 引力波源及其对年龄和金属丰度的依赖，通过计算星团合并引力波谱评估了 LISA 的可探测性及不同双星类型的演化主导性。
2023-08-02 astro-ph.HE gr-qc
Spectroscopic modelling of four neutron star low-mass X-ray binaries using CLOUDY
低质量X射线双星（LMXB）具有广泛的X射线性质，可以用来揭示相关吸积盘的许多物理条件。我们用谱合成程序CLOUDY对中子星LMXB GX 13+1、MXB 1659- 298、4U 1323- 62和XB 1916- 053进行了详细的模拟;并对密度、辐射场、金属丰度、风速等物理条件进行了模拟，模拟了Fe、Ca、S、Si、Mg的高电离光谱，Al在软X射线波段的谱线通量比，并将预测值与观测值进行比较。我们还发现，这些谱线的强度和轮廓得到修改的存在下，磁场的吸积盘。利用这一点，我们估计现有的磁场的上限约为几百到几千G的吸积盘的这四个LMXB。
2019-03-13 astro-ph.HE
Modelling the formation of the first two neutron star-black hole mergers, GW200105 and GW200115: metallicity, chirp masses and merger remnant spins
这两颗中子星-黑洞合并（GW 200105和GW 200115）是由先进的LIGO和Virgo在引力波中观测到的，标志着自然界中首次发现此类双星。我们利用粒子数合成网格模型，通过孤立双星演化研究了这两个中子星-黑洞系统。利用双星的质量和自旋观测（啁啾质量、有效自旋和剩余自旋），我们探讨了它们在不同金属丰度环境中不同的可能形成通道。我们的模型仅在假设黑洞不旋转时支持LIGO数据。我们的研究结果表明，强烈的偏好，GW 200105和GW 200115形成的恒星与亚太阳金属丰度$Z\lesssim 0.005$。只有两个富金属（$Z=0.02$）模型与GW 200115一致。我们还发现，啁啾质量和剩余自旋共同帮助约束模型，而有效的自旋参数不添加任何进一步的信息。我们还提出了可观察到的（即后选择效应）的中位数值的自旋和质量分布从我们的所有模型，这可能会被用作参考，为未来的合并。此外，我们发现剩余自旋参数分布在不同的中子星-黑洞子群体中表现出不同的特征。我们发现，非旋转的，第一个出生的黑洞占主导地位的合并显着的中子星-黑洞人口，确保电磁同行这样的合并是罕见的事情。
2022-05-05 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Ultra-Luminous X-Ray Sources in the Most Metal Poor Galaxies
超亮X射线源（ULX）是Lx>1E^39尔格/秒的X射线双星。最壮观的ULX例子发生在星暴星系中，现在被认为是年轻的，发光的高质量X射线双星。ULX形成的条件知之甚少，但最近的证据表明，它们可能在低金属含量系统中更常见。在这里，我们调查的假设，ULX的形成优先在低金属丰度星系中的搜索极贫金属镓（XMPG）的样品与钱德拉X射线天文台观测到的ULX。XMPG被定义为log（O/H）+12 <$7.65的星系，或小于5%的太阳系。这些是已知的最缺乏金属的星系，如果它们倾向于贫金属系统，那么这是找到ULX的合乎逻辑的地方。我们比较了XMPG样本中每单位恒星形成（Nulx）的ULX（校正背景污染）数量与斯皮策红外星系样本（SINGS）中金属丰度较高的星系比较样本中的Nulx。我们发现，ULX优先发生在金属贫样品的正式统计显著性为2.3西格玛。我们没有看到强有力的证据表明在高金属含量样品中形成ULX的趋势：高于12+log（O/H）~ 8.0，ULX生产效率似乎是平坦的。我们看到的影响在金属丰度最低的区域最强。我们简要地讨论了这些结果对低金属丰度气体中黑洞形成的影响。
2013-02-25 astro-ph.CO astro-ph.HE
Energy Feedback from X-ray Binaries in the Early Universe
X射线光子，由于其长的平均自由路径，可以很容易地逃离它们产生的银河系环境，并在很长的距离与星系间介质相互作用，可能对早期宇宙的加热和再电离有重大贡献。宇宙中两个最重要的X射线光子来源是活动星系核（AGN）和X射线双星（XRB）。在这封信中，我们使用详细的大规模人口合成模拟的结果来研究XRB的能量反馈，从第一个星系（z~20）到今天。我们估计，X射线发射的XRB超过活动星系核在z> 6 - 8。XRB发射的光谱能量分布的形状随着红移几乎没有变化，与其归一化的4个数量级的变化形成对比，这主要是由于宇宙恒星形成速率的变化。然而，一个给定的XRB人口的金属丰度和平均恒星年龄显着影响其X射线输出。具体来说，每单位恒星形成速率的高质量XRB的X射线光度变化了一个数量级，从太阳金属丰度到小于10%的太阳，而每单位恒星质量的低质量XRB的X射线光度在3亿年左右达到峰值，然后逐渐下降，平均恒星年龄> 3 Gyr时变化很小。最后，我们提供了XRB的能量输出的分析和列表处方，可以直接纳入宇宙学模拟。
2013-09-19 astro-ph.CO astro-ph.HE
Merging black hole binaries with the SEVN code
研究黑洞双星（BHB）的形成和演化对于解释当前和未来的引力波（GW）探测是必不可少的。我们调查的统计BHB形式从孤立的二进制文件，通过一个新版本的SEVN人口合成代码。SEVN通过在恒星演化轨迹网格上插值来整合恒星演化。我们将SEVN升级为包括双星演化过程，并使用它来演化$1.5\times{}10^8$双星系统的样本，金属丰度在$\left[10^{-4};4\times 10^{-2}\right]$范围内。从我们的模拟中，我们发现，黑洞（BH）的质量分布在双致密天体双星是非常相似的，只考虑单个恒星的演化。我们获得的最大BH质量分别为金属丰度为$Z=2\times 10^{-2}$、$6\times 10^{-3}$和$10^{-4}$的$\sim 30$、$45$和$55\, \mathrm{M}_\odot$。也可能形成几个大质量的单个BH（BH总数的$\lesssim 0.1\%$），质量分别高达$\sim 65$、$90$和$145\, \mathrm{M}_\odot$，位于$Z=2\times 10^{-2}$、$6\times 10^{-3}$和$10^{-4}$。这些黑洞落在从对不稳定超新星预测的质量间隙中。我们还表明，最大规模的BHB不太可能在哈勃时间内合并。在我们的模拟中，合并的BH，如GW 151226和GW 170608，形成在所有的金属丰度，高质量的系…
2019-04-10 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
X-ray binaries powered by massive stellar black holes
恒星黑洞的质量目前被认为是在3-20 Msun的范围内，但非常不确定：最近的观测表明至少存在一个质量>20 Msun的黑洞。母星的金属丰度强烈影响残骸的质量，因为只有贫金属恒星的最终质量可以超过~40 Msun，并且预计会直接坍缩成质量>25 Msun的BH。利用N体模拟研究了年轻致密星团中大质量恒星黑洞（MSBH，质量>25 Msun）的形成和演化。我们研究了MSBH对X射线源布居的影响。
2013-02-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
