Natal kick by early-asymmetrical pairs of jets to the neutron star of supernova remnant S147
本文通过分析超新星遗迹S147的双极形态与中子星踢动速度，提出两对早期不对称喷流对在JJEM框架下分两次贡献了约450 km/s的踢动，并据此估计遗迹年龄为23,000年，从而支持抖动喷流爆发机制。
2025-09-01 astro-ph.HE
Comparing Neutron Star Kicks to Supernova Remnant Asymmetries
超新星爆炸本质上是不对称的，可以将新生的中子星（NS）加速到数百公里/秒。解释NS反冲的两种流行理论是喷出物不对称性（例如，NS和喷出物之间的动量守恒）和各向异性中微子发射。超新星遗迹（SNRs）的观测可以让我们深入了解产生这些NS踢的机制。在本文中，我们调查的关系，NS反冲速度和X射线形态的18个SNRs观测钱德拉X射线天文台和伦琴卫星（ROSAT）。我们使用功率比方法（多极展开技术）测量SNR不对称性，重点是偶极，四极和八极功率比。我们的研究结果表明，功率比和NS反冲速度的大小之间没有相关性，但我们发现，对于Cas A和G292.0+1.8，其发射跟踪喷出物的分布，其NS优先移动相反的大部分的X射线发射。此外，我们发现PKS 1209-51，CTB 109和船尾座A也有类似的结果，但它们的发射主要是由拱星/星际物质，所以它们的不对称性可能不能反映它们的喷出物分布。我们的研究结果是一致的理论，NS踢是一个后果的喷出物不对称，而不是各向异性中微子发射。在未来，额外的观测，以测量喷射物为主的信噪比内的NS自行是必要的，以约束强大的NS踢机制。
2017-06-23 astro-ph.HE
Intermediate-Mass-Elements in Young Supernova Remnants Reveal Neutron Star Kicks by Asymmetric Explosions
中子星的诞生特性为引发爆炸的物理过程和中子星的内在物理学提供了重要的信息。这些性质包括年轻中子星的高空间速度，平均值为几百公里/秒，其潜在的“踢”机制尚未最终澄清。有两种相互竞争的可能性可以在它们的诞生过程中加速NS：恒星碎片或中微子的各向异性喷射。在这里，我们提出了新的证据，从X射线测量的化学元素之间的硅和钙在六个年轻的气态超新星遗迹优先驱逐相反的方向中子星运动。这些中子星的反冲速度和磁场强度之间没有相关性。我们的研究结果支持流体动力学起源的中子星踢连接到不对称的爆炸性物质喷射，他们与中子星加速的情况下，调用粒子和核物理结合非常强的中子星磁场引起的各向异性中微子发射相冲突。
2018-02-19 astro-ph.HE
The jets and the neutron star kick velocity of the supernova remnant CTB 1
本研究在超新星遗迹 CTB 1 中识别出一对反向喷流，测得喷流轴与中子星诞生踢方向夹角为 78 度，并发现可能的第二对喷流，从而支持核心坍缩超新星的 JJEM。
2023-12-10 astro-ph.HE
Kick matters: The impact of a new recoil model on the retention of hierarchical black-hole remnants in globular clusters
Weinberg Institute, University of Texas at Austin（韦恩伯格研究所，德克萨斯大学奥斯汀分校）；Department of Physics and Astronomy, Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学物理与天文系）
本文提出新的反冲模型gwModel_flow_prec，通过N体和半解析模拟显示其显著提高了球状星团中分层合并残骸的保留概率，并改变了黑洞的质量和自旋分布。
2026-03-10 astro-ph.HE gr-qc
Supernova Kicks and Dynamics of Compact Remnants in the Galactic Centre
银河系中心（GC）是研究超大质量黑洞（SMBH）附近发生的极端动力学过程的独特场所。在这里，我们调查的作用超新星（SN）爆炸发生在大规模的双星系统躺在一个盘状结构内的最内层秒差距。我们使用正则化算法来模拟30，000个孤立的三体系统，这些系统由绕SMBH运行的恒星双星组成。我们开始整合时的主要成员经历了SN爆炸，我们分析了SN踢上的恒星和紧凑的残余物的轨道上的影响。我们发现SN爆炸将这对中较轻的恒星分散在完全不同的轨道上，具有更高的偏心率和倾角。相比之下，恒星质量的黑洞（BH）和大质量恒星保留着它们祖先恒星轨道的记忆。我们的研究结果表明，SN踢是不足以从GC弹出BH。因此，我们预测，所有在银河系中央秒差距内原位形成的黑洞都留在GC中，形成一个黑暗的遗迹集群。此外，由SNe引起的NS轨道的变化可能部分地解释了在GC中观察到的NS的缺乏。大约40%的残留物在撞击后仍然与恒星伴星结合在一起;我们预计其中70%可能会通过罗奇叶填充成为X射线双星。最后，由于SN反冲的影响，一些轻恒星的离心率变得> 0.7，产生类似于G1和G2尘埃物体的轨道。
2017-04-19 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Puppis A supernova remnant: an early jet-driven neutron star kick followed by jittering jets
本研究通过Puppis A的点对称喷流形态支持JJEM，并提出kick-BEAP机制解释中子星诞生踢动。
2025-03-17 astro-ph.HE
Neutron star natal kick and jets in core collapse supernovae
根据12颗核塌缩超新星遗迹（SNR）的形态特征，测量了中子星（NS）的出生踢方向与推测的喷流方向之间的夹角，发现其分布几乎是随机的，但缺少小角度。这12个信噪比是我们可以识别出的形态特征，我们可以归因于射流，并在文献中给出了NS出生踢的方向。不像一些声称自旋踢对齐，在这里我们排除喷气踢对齐。我们讨论了累积分布函数的射流踢角的假设下，密集的团块，由爆炸喷射加速NS的引力吸引，并建议，射流反馈爆炸机制可能在原则上占射流踢角的分布。
2017-12-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
Neutron Star Kicks and their Relationship to Supernovae Ejecta Mass
我们提出一个简单的模型来解释年轻中子星的速度。我们试图确认在中子星的形成和'踢'的速度赋予紧凑的残余物产生的过程中喷射的质量的量之间的关系。我们假设速度由$v_{\rm kick}=α\,(M_{\rm ejecta} / M_{\rm remnant}) + β\,$给出。为了检验这个简单的关系，我们使用了BPASS（Binary Population and Spectral Synthesis）代码，从单星和双星演化路径创建了恒星星族模型。然后，我们使用我们的残余喷出物和祖先爆炸的关系（收割机）代码应用不同的$α$和$β$值和三个不同的“踢”的方向，然后记录产生的速度概率分布。我们发现，虽然一个单一的恒星人口提供了一个穷人适合的观测数据，二进制人口提供了一个很好的适合。$α=70\, {\rm km\,s^{-1}}$和$β=110\,{\rm km\,s^{-1}}$的值再现了\cite{RN165}观测到的二维速度，而$α=70\, {\rm km\,s^{-1}}$和$β=120\,{\rm km\,s^{-1}}$再现了它们推断的年龄小于3百万年的附近单个中子星的三维速度分布。在测试各向同性，自旋轴对齐和正交的自旋轴'踢'的方向，我们发现没有统计偏好的'踢'的方向。虽然喷出物的质量不能是唯一的因素，确定超新星致密残留物的速度，我们认为这是一个重要的贡献者，喷出物为基础…
2016-05-31 astro-ph.HE
Comparing Compact Object Distributions from Mass- and Presupernova Core Structure-based Prescriptions
双星总体合成（BPS）采用处方来预测最终的命运，爆炸或内爆，和残余质量的基础上的一个或两个恒星参数的演变截止的代码，通常在或接近中央碳点火。在这样做的时候，BPS忽略了后期演化在中微子驱动的爆炸范式中决定最终命运、残余物类型和残余物质量的整体作用。为了强调仅依赖于核心和最终恒星质量的流行处方与依赖于恒星超新星前核心结构的新兴方法之间的差异，我们使用三种不同的方法为单星和联星的样本群体生成了一系列紧凑的物体分布。在BPASS中计算。第一种方法是根据恒星的碳氧（CO）核心质量和最终总质量来估计残余质量。第二种方法使用基于\citet{Pat20}裸CO核模型的前超新星核结构，结合参数化爆炸判据，首先确定最终命运和残余物类型，然后确定残余物质量。第三种方法将前超新星氦核质量与由公开的爆炸模型确定的残余质量相关联，这些模型隐含地依赖于核结构。我们发现，核心/最终质量为基础的处方有利于较低的质量残余物，包括一个大的人口的质量间隙黑洞，并预测中子星的质量跨越很宽的范围，而基于结构的处方有利于略高质量的残余物，质量间隙黑洞只有低至3.5 \Msun，并预测中子星的质量分布在一个狭窄的范围内集群。
2021-06-10 astro-ph.HE
Electromagnetic Counterparts Powered by Kicked Remnants of Black Hole Binary Mergers in AGN Disks
研究AGN盘中BBH并合踢出残余体驱动的电磁辐射，提出喷流茧冷却辐射为主要可探测机制，预测软X射线瞬变作为对应体，支持多信使观测。
2023-11-17 astro-ph.HE
Failed-Detonation Supernovae: Sub-Luminous Low-Velocity Ia Supernovae and Their Kicked Remnant White Dwarfs with Iron-Rich Cores
Ia型超新星（SNe Ia）起源于碳氧（C-O）白矮星（WD）的热核爆炸。单简并的情况下是一个很好的探索模型的超新星Ia不稳定的热核燃烧开始在吸积，rasekhar质量WD，并形成一个前进的火焰。通过几个提议的物理过程，上升的燃烧物质引发爆炸，随后消耗并释放WD。然而，如果爆炸没有被触发，并且爆燃太弱而无法解开恒星，则会出现完全不同的情况。我们探讨了重力约束爆轰（GCD）机制的SNe Ia的失败，并通过二维和三维模拟演示了失败的爆轰SNe的性质。我们发现，失败的爆炸SNe驱逐几个0.1太阳质量的燃烧和部分燃烧的材料，一小部分的材料回落到WD，污染残留WD与中间质量和铁族元素，可能隔离的核心形成WD的核心是富铁。剩余的材料以与WD的逃逸速度相当的速度不对称地喷射，并且作为响应，WD被踢到几百km/s的速度。这些反冲可能会使双星脱离束缚，并弹出一个失控/超高速WD。虽然爆炸失败的超新星的能量和喷射质量是典型热核超新星的一小部分，但它们很可能是亚发光的低速超新星Ia。因此，这种失败的爆炸可能解释或与所观察到的特殊超新星Ia的分支有关，例如低速亚发光超新星家族（SN 2002 cx/SN 2008 ha-like SNe）。
2012-11-20 astro-ph.HE
The Proper Motion of the Pulsar J1124-5916 in the Galactic Supernova Remnant G292.0+1.8
我们首次直接测量了年轻的富氧超新星遗迹G292.0+1.8中脉冲星J1124-5916的自行。使用2006年和2016年的Chandra ACIS-I深度观测，我们测量了$\sim$ 10年基线或$\sim$ $0.^{\prime\prime}02$ yr $^{-1}$上$0.^{\prime\prime}21$ $\pm$ $0.^{\prime\prime}05$的位置变化。在6.2 $\pm$ 0.9 kpc的距离处，这对应于$\mathrm{612\pm 152\,km \, s^{-1}}$的天空平面中的反冲速度。我们比较这种直接测量的速度推断出的估计的基础上的喷出物的质量中心。此外，我们使用这种新的自行测量比较中子星的光学发射喷出物的膨胀中心的运动。我们得到的超新星遗迹的年龄估计为$\gtrsim$ 2000年。高测量踢速度是符合最近的研究高自行中子星在其他银河系超新星遗迹，并符合流体动力学起源的中子星踢。
2022-05-16 astro-ph.HE
High-energy Neutrinos from Outflows Powered by Kicked Remnants of Binary Black Hole Mergers in AGN Accretion Disks
本研究探讨AGN吸积盘中BBH并合产生的残余黑洞风驱动激波，计算中微子产生及探测前景，提出与引力波联合观测的候选系统。
2024-03-14 astro-ph.HE
Neutron Star Kicks II: Revision and further testing of the conservation of momentum "kick" model
在Bray和Eldridge（2017）中，我们提出了一个简单的中子星反冲公式，v kick = alpha（M喷出物/ M残留物）+ beta来解释观测到的年轻单颗中子星的二维速度。使用这个踢，我们发现，有没有统计上显着的偏好踢的方向，也没有任何的三个初始质量函数（IMF）的斜率测试，人口，包括双星再现踢的分布比单星人口。然而，Janka（2017）最近的分析促使我们重新审视我们的基本假设，我们的新分析导致修改了最佳拟合的反冲值α =每秒100公里，β =每秒-170公里。β值减小到负值是由于使用了2D观测到的反冲速度分布，而不是中子星（NS）的模拟3D速度分布。为了进一步测试新的踢的有效性，我们已经创建了失控星和双中子星（DNS）双星在太阳金属丰度（Z=0.02）使用我们的最佳拟合踢的合成人口。我们发现，我们的新踢值创建失控的恒星速度和DNS周期分布与可比的观测分布一致，只有DNS偏心率与观测的张力。根据我们的DNS和BH-BH数据集，我们估计太阳金属丰度的预测DNS合并率为每年每立方Gpc 3，864（+1，570/-2，371），BH-BH合并率为每年每立方Gpc 5（+40/-1）。
2018-08-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
Gravitational-wave kicks impact spins of black holes from hierarchical mergers
本研究计算典型球状星团中层级并合黑洞在引力波反冲下的保留自旋分布，发现其偏离普适分布甚至呈双峰，并依赖并合历史与逃逸速度，为引力波观测识别其形成环境提供依据。
2025-03-27 astro-ph.HE gr-qc
Combined analysis of neutron star natal kicks using proper motions and parallax measurements for radio pulsars and Be X-ray binaries
超新星爆发及其伴随的中子星诞生反冲是双星成为引力波源、X射线双星或毫秒射电脉冲星的重要途径。弱的出生踢往往导致二元生存，而强踢经常破坏二元。在这篇文章中，我们的目标是进一步限制中子星出生踢双星。我们通过改变出生踢，剩余质量和质量吸积效率的处方来探索二元人口合成模型。我们引入了一个强大的统计技术来分析不同性质的组合观测。使用这种技术，我们进一步测试不同的模型，使用视差和自行测量年轻的孤立的射电望远镜和类似的测量银河系Be X射线二进制。我们的最佳模型的出生踢是一致的，这两个测量，并包含一小部分的$w=0.2\pm 0.1$弱出生踢与$σ_1 = 45^{+25}_{-15}$公里/秒，其余的出生踢是从高速度的组成部分，在以前的作品：$σ_2 = 336$公里/秒相同。我们发现，目前使用的电子俘获超新星产生的中子星的出生踢模型（麦克斯韦$σ=265$ km/s和$σ= 30$ km/s的电子俘获的组合）是不一致的，或勉强符合孤立的射电超新星测量的自行和自行。我们提出了一个新的ecSN出生踢模型，它满足孤立射电双星和Be X射线双星的观测。
2021-10-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
A Tale of Two Black Holes: Multiband Gravitational-Wave Measurement of Recoil Kicks
本文提出利用LISA、现有地基探测器与第三代探测器构成的多频段引力波网络，在GW190521构型下以几十km/s精度测量黑洞反冲踢。
2024-06-17 astro-ph.HE gr-qc
Extracting the Gravitational Recoil from Black Hole Merger Signals
引力波携带能量、角动量和线动量。在一般的双黑洞合并中，线性动量的损失会给残余的黑洞带来反冲速度，或“反冲”。我们利用引力波形和残余黑洞建模的最新进展，从引力波信号中提取有关反冲的信息。像这样的反冲测量在天体物理学上是有价值的，可以对第二代合并的速度进行独立的限制。此外，我们表明，踢必须考虑到未来的振铃测试的广义相对论与第三代引力波探测器，以避免系统的偏见。我们发现，尽管我们几乎无法获得关于现有引力波事件的信息，但随着探测器的改进，有趣的测量很快就会成为可能。我们表明，一旦LIGO和Virgo达到其设计灵敏度，我们将可靠地提取一般进动二进制的反冲速度-包括所谓的超级反冲，达到5000 km/s。
2020-03-09 astro-ph.HE gr-qc
The Galactic Underworld: The spatial distribution of compact remnants
我们绘制了预期的中子星和黑洞的银河系分布图。这些死亡恒星的致密残留物-银河系的地下世界-被发现表现出与可见银河系根本不同的分布和结构。与可见的星系相比，集中成一个薄而扁平的盘状结构要不那么明显，其尺度高度增加了两倍多，达到1260 +- 30 pc。这种差异主要有两个原因。首先，这种分布在一定程度上继承了银河系自身演化结构的整合（以及母星分布的变化）。第二，超新星诞生时残骸所受到的出生冲击产生了更大的影响。由于这种反冲，我们发现30%的残余物有足够的动能完全逃离银河系的潜力（40%的中子星和2%的黑洞），导致银河系的质量损失综合到今天的银河系的恒星质量的0.4%。黑洞-中子星的比例在银河系中心附近增加：这是由于前者的反冲速度较小（假设反冲速度与质量成反比）。我们模拟的残留物分布产生的可能距离最近的中子星和黑洞分别为19 pc和21 pc，而我们最近的可能磁星位于4.2 kpc。虽然地下世界只包含银河系质量的约1%，但其人口的观测特征和物理痕迹，如微透镜，将越来越多地出现在从引力波探测器到盖亚等太空任务的高精度调查的数据中。
2022-10-15 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
Fallback onto Kicked Neutron Stars and its Effect on Spin-Kick Alignment
本文研究核心坍缩超新星回落物质对运动中子星自转—踢动对准的影响，指出单侧回落因携带垂直于踢动方向的角动量而导致两者不对准，并给出快速自转中子星的回落吸积质量上限。
2023-09-26 astro-ph.HE astro-ph.SR
Origin of Spin-Orbit Misalignments: The Microblazar V4641 Sgr
在已知的微类星体中，V4641 Sgr拥有相对论性喷流轴和双星轨道角动量之间最严重的失准角下限（> 52°）。假设喷流和黑洞的自旋轴重合，我们试图解释这种极端的自旋轨道错位与出生踢模型的起源，从而对齐的双星系统成为错位的超新星踢赋予新生的黑洞。模型的输入是踢速度分布，我们测量定制V4641 Sgr，和即时前/后超新星双星系统参数。使用网格的二进制恒星演化模型，我们确定后超新星的配置，发展成为一致的V4641 Sgr今天，并获得相应的前超新星配置，通过使用标准处方共同信封演变。使用这些潜在的祖系统参数集作为输入，我们发现，出生踢的斗争，以解释V4641 Sgr自旋轨道错位的起源。因此，我们的结论是，涉及一个标准的共同信封阶段，其次是超新星踢的演化途径是非常不可能的V4641 Sgr。另一种解释是喷流轴不能可靠地跟踪黑洞的旋转轴。我们的研究结果引起了人们对从二进制人口合成模型中收集的紧凑对象合并统计数据的关注，该模型依赖于未经验证的处方，用于共同的包络进化和出生踢。我们也挑战自旋-轨道对齐的假设，经常调用测量黑洞自旋幅度。
2020-06-25 astro-ph.HE
Neutron star kicks by the gravitational tug-boat mechanism in asymmetric supernova explosions: progenitor and explosion dependence
超新星爆发早期的不对称物质抛射可以使新生的中子星产生反冲速度。对于中微子驱动的爆炸NS加速被证明主要是由各向异性驱逐内喷出物的引力吸引，而流体动力学的贡献在次主导的水平上，和不对称中微子发射只起次要作用。二维和三维流体动力学模拟表明，这种引力拖船机制可以解释观测到的年轻NS的空间速度高达1000 km/s以上。在这里，我们讨论了如何NS踢取决于能量，喷出物的质量，和不对称的SN爆炸，和哪种作用的紧凑性的预塌缩恒星核心起到的动量转移到NS。我们还提供了简单的解析表达式NS速度在这些数量。参考文献中的流体动力学模拟的结果，我们认为，为什么在讨论的情况下NS加速，电子捕获SNe，低质量铁核SNe和超剥离SNe可以预期有相当低的内在NS踢比核心崩溃SNe的大规模恒星核心。我们的基本论点仍然有效，如果祖星拥有大规模的不对称性，在其对流硅和氧燃烧层。可能的情况下，自旋踢对齐勾勒。我们的大部分讨论仍然是在概念和定性的水平上，需要更多的工作，在数值模拟方面，以确定所涉及的参数，其处方的依赖性将需要配方，可用于更好地描述NS踢在二进制进化和人口合成研究。
2017-02-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
A General Formula for Black Hole Gravitational Wave Kicks
虽然在合并黑洞的轨道平面中的引力波反冲速度已经被理解了一段时间，但对于占主导地位的平面外反冲，显然已经提出了相互矛盾的公式，每个公式都很好地适合不同的数据集。这一点很重要，因为只有面外反冲才能达到500 km/s以上，从而从星系中喷射出合并的残余物。使用一个不同的Anastrophic的平面外踢，我们表明，我们可以适应几乎所有现有的数据，以优于5%。这对于任何天体物理计算来说都足够好了，并且表明之前的明显冲突只是因为两个数据集探索了踢参数空间的不同方面。
2010-03-19 astro-ph.HE gr-qc
Implications of recoil kicks for black hole mergers from LIGO/Virgo catalogs
LIGO/Virgo合作的第一和第二个引力波瞬态目录包括$50$确认的合并事件，来自第一，第二和第三次观测运行的前半部分。我们计算反冲踢的分布赋予合并残余物和估计其保留概率在各种天体物理环境中的最大祖自旋（$χ_{\rm max}$）的函数，假设LIGO/处女座二进制黑洞（BBH）合并催化的动态组装在一个致密的星团。我们发现，对于$0.1$，$0.3$，$0.5$，$0.8$的最大祖自旋，平均反冲分布分别在$150$ km s $^{-1}$，$250$ km s $^{-1}$，$350$ km s $^{-1}$，$600$ km s $^{-1}$附近达到峰值.只有逃逸速度为$\gtrsim 100$ km s $^{-1}$的环境，如在银河系核星团以及最大质量的球状星团和超级星团中发现的那样，才能有效地保留LIGO/室女座BBH人口的合并残余，即使是低祖先自旋（$χ_{\rm max}=0.1$）。在高祖先自旋（$χ_{\rm max}\gtrsim 0.5$）的情况下，只有质量最大的核星团才能保留合并产物。我们还发现，如果GW 170729，GW 190412，GW 190519和GW 190620的祖先是中等自旋（$χ_{\rm max}\gtrsim 0.3$），而GW 190517的祖先是快速自旋（$χ_{\rm max}\gtrsim 0.8$），则可以再现有效自…
2021-01-26 astro-ph.GA astro-ph.HE
Calibration of neutron star natal kick velocities to isolated pulsar observations
目前的处方超新星出生踢快速二进制人口合成模拟的基础上，适合简单的功能，单脉冲星速度数据。我们探讨了一个新的参数化的出生踢收到的中子星在孤立的和由Mandel和Müller开发的二元系统，这是基于一维和三维超新星模拟和占祖属性，残余质量和踢速度之间的物理相关性。我们约束两个自由参数在这个模型中使用很长的基线干涉测量速度测量的银河系单星系。我们发现，推断值的出生踢参数没有显着不同的单一和二元演化方案。这些参数的最佳拟合值是$v_{\rm ns} = 520$ km s $^{-1}$的缩放前因子的中子星踢，和$σ_{\rm ns}=0.3$的分数随机散射的踢速度。
2023-02-28 astro-ph.HE gr-qc
The black hole low mass X-ray binary V404 Cygni is part of a wide hierarchical triple, and formed without a kick
发现V404 Cygni属于宽分层三合星系统，第三伴星距离至少3500 AU，表明黑洞形成时踢动低于5 km/s，并支持三合星结构下的低质量X射线双星演化模型。
2024-04-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
Hydrodynamical Neutron-star Kicks in Electron-capture Supernovae and Implications for the CRAB Supernova
中子星（NS）在诞生时通常获得每秒几百公里的反冲。引力拖船机制可以解释这些踢的后果不对称的质量喷射在超新星（SN）爆炸。支持这种流体动力学的解释提供了与相关的NS，这证实了预测的大部分爆炸喷出物，特别是硅和铁组之间的化学元素，主要是在半球排出的NS踢的方向相反的SN残余的意见。在这里，我们提出了一个大型的二维和三维爆炸模拟的电子捕获SNe，考虑爆炸能量之间的~ 3 × 10^49尔格和~ 1.6 × 10^50尔格。我们发现，在陡峭的密度梯度界定的O-Ne-Mg核心的祖SN冲击的快速加速，使中微子加热的物质，中微子驱动的对流的增长迅速冻结在一个高模式的球谐模式的快速膨胀。由于喷出物的动量不对称性很小，快速膨胀的喷出物的重力加速度迅速减弱，NS反冲速度最多为几km/s。因此，O-Ne-Mg核心祖星的极低核心致密性有利于流体动力学NS反冲，远低于蟹状星云脉冲星测量的~160 km/s。这表明蟹状星云不是电子捕获SN的残留物，而是低质量的铁核心祖先，或者蟹状星云脉冲星不是由引力拖船机制加速的，而是由非流体动力学机制加速的，例如，各向异性中微子发射
2018-08-17 astro-ph.HE hep-ph
The rocket effect mechanism in neutron stars in supernova remnants
本研究针对脉冲星高速起源问题，探究超新星遗迹中中子星的磁轴偏置电磁火箭效应，通过马尔可夫链蒙特卡洛分析验证其可解释典型横向速度，且对制动指数影响极小，并应用于两颗候选脉冲星。
2023-04-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
Black Hole Leftovers: The Remnant Population from Binary Black Hole Mergers
两个黑洞的螺旋和合并产生了一个残余的黑洞，其质量和自旋由其母黑洞的性质决定。利用AdvancedLIGO和Virgo的前两个半观测周期中推断出的组分黑洞的布居特性，我们计算了剩余剩余黑洞的布居特性。通过对它们在宇宙年龄内的形成速率进行积分，我们估计了今天残留黑洞的数量密度。使用简单的处方的宇宙恒星形成率和黑洞螺旋延迟时间，我们确定的数密度的剩余黑洞人口是$660_{-240}^{+440} \mathrm{Mpc}^{-3}$，对应于$\sim 60,000$黑洞遗迹每个银河系的方式等效。这些残余物的质量谱从$\sim 10 M_\odot$开始，可以用特征长度为$\sim 15 M_\odot$的递减指数近似，最终的自旋分布在$χ_f\sim0.7$处尖锐地达到峰值，反冲速度从几十到几千km/s不等。这些反冲速度表明，球状星团和核星团可能分别保留了高达$3_{-2}^{+3}\%$和$46_{-15}^{+17}\%$的残余黑洞，而年轻的星团只保留了百分之零点几。在这项工作中的估计假设，没有残余参与随后的分层合并。如果发生等级合并，总体数量密度将相应下降，残留质量分布形状将随时间演变。这群剩余的黑洞是引力波观测到的双黑洞合并的必然结果。
2021-03-25 astro-ph.HE
Black hole kicks as new gravitational wave observables
一般的黑洞双星辐射引力波各向异性，赋予反冲，或踢，速度合并残余物。如果沿视线的反冲分量存在，则在最终轨道和合并期间发射的引力波将随着反冲的积累而逐渐多普勒频移。我们开发了一个简单的处方，以捕捉这种效果在现有的波形模型，表明未来的引力波实验将能够进行直接测量，不仅黑洞踢速度，而且其积累的配置文件。特别是，eLISA空间任务将测量低至~500 km/s的超大质量黑洞反冲速度，这预计是星系合并后黑洞双星合并的常见结果。因此，黑洞反冲构成了引力波天文学日益增长的领域中一个有希望的新观测。
2016-06-29 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
Recoil kicks from binary black hole mergers in GWTC catalogs: implications for retention and hierarchical mergers
University of California Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校）
利用GWTC目录数据推断双黑洞并合的反冲速度，发现典型保留概率在星团和星系中差异显著，并指出保留不足以决定层级并合效率。
2026-06-23 astro-ph.HE gr-qc
High-accuracy mass, spin, and recoil predictions of generic black-hole merger remnants
我们提出了准确的适合一般进动二进制黑洞，训练的大银行的数值相对论模拟的剩余属性。我们使用高斯过程回归插值剩余质量，自旋和反冲速度在7维参数空间的进动黑洞二进制的质量比$q\leq2$，和自旋幅度$χ_1,χ_2\leq0.8$。对于旋进系统，我们在估计剩余质量，自旋星等和反冲星等方面的误差比现有的拟合公式低至少一个数量级（在高质量比和自旋的外推区域也有改进）。此外，我们还建立了剩余自旋和反冲方向的模型。直接在旋进模拟上训练，我们的拟合不受旋进量定义的初始频率的模糊性的影响。我们还建立了一个模型的对齐自旋系统的剩余性质的质量比$q\leq8$，和自旋幅度$χ_1,χ_2\leq0.8$。作为副产品，我们还提供了所有拟合量的误差估计，这些误差估计可以一致地纳入当前和未来的引力波参数估计分析中。我们的模型通过一个快速且易于使用的Python模块surfinBH公开提供。
2019-01-10 astro-ph.HE gr-qc
Possible post-kick jets in SN 1987A
我认为，最近观察到的热尘埃细长结构，可能吞没了超新星（SN）1987 A的中子星（NS）残骸，是由NS获得其出生时的速度后不久发射的喷流形成的。我把两个后踢射流的轴线沿着热尘细长结构的长尺寸，我称之为双极叶。抖动射流的爆炸机理是由于后反冲射流轴线与喷出物的主射流轴线不重合。对于形成双极瓣的后反冲射流，它们的能量应该大约等于瓣内到外边缘的喷出物的能量，E（2 j）~E（ej，瓣）~4.6e48erg。当吸积能量转换成反冲后喷流能量的效率为0.01-0.1时，我估计反冲后吸积质量为Macc~0.0002-0.002Mo。负喷流反馈机制，其中喷流删除了一些可能已经吸积的质量，占吸积质量的有限数量。这项研究增加了对核心坍塌超新星中喷流重要性的认识，包括爆炸后喷流。
2020-10-20 astro-ph.HE
Implications of post-kick jets in core collapse supernovae
我检查的假设，形成轴对称形态特征的核心坍缩超新星（CCSN）残留物的射流后踢射流，即，中子星（NS）在爆炸后并在获得其初始反冲速度后发射这些喷流。我发现这个假设意味着CCSN祖先的坍缩前核心有足够的角动量波动来支持爆炸恒星的抖动喷流。从这一发现，即成形射流既不倾向于与反冲速度对齐，也不垂直于它，我认为，假设成形射流后反冲射流有以下含义。(1)NS在爆炸后约10 s在距爆炸中心约5000 km的半径处吸积质量。(2)所需的角动量波动的吸积气体来解释中等值的喷流踢角也足以支持间歇性的预踢吸积盘，就在爆炸之前和期间。这种间歇性的吸积盘很可能会发射出喷流，在抖动喷流爆炸机制的框架内爆炸恒星。这表明，最有可能的成形射流是最后的射流在抖动射流爆炸机制，而不是后踢射流。(3)抖动喷流爆炸机制预期黑洞具有较小的出生反冲速度。
2023-01-31 astro-ph.HE
3D Simulations of Strongly Magnetised Non-Rotating Supernovae: Explosion Dynamics and Remnant Properties
我们研究了强初始磁场对非旋转前体超新星核心坍缩的影响，模拟了一颗16.9 Msun恒星在强磁场和弱磁场情况下的坍缩和爆炸，假设扭曲环面场的初始中心场强为~1012 G和~106 G。强场模型是根据磁星形成的化石场情景建立的，并模拟了可能发生在合并形成的大质量恒星中的崩溃前场配置。该模型在反弹后100 s就经历了激波复活，在310 ms时达到了9.3 x 10^50 erg的爆炸能量，与弱场模型中延迟更长、能量更低的爆炸形成对比。强烈的磁场有助于在早期触发中微子驱动的爆炸，这导致爆炸能量的快速上升和饱和。动态地，强的初始场导致在增益区域中快速建立磁场，达到40%的动力学均分，并且还产生相当大的冲击前冲压压力扰动，已知该扰动有利于非对称冲击膨胀。对于强场模型，我们发现一个外推的中子星踢~350公里/秒，自旋周期~70毫秒，没有自旋踢对齐。模拟结束时，原始中子星的偶极场强为2 × 10^14 G，并有下降趋势。令人惊讶的是，弱场模型中的表面偶极场更强，这与坍缩前场和中子星诞生磁场之间的直接联系相矛盾。
2022-11-23 astro-ph.HE astro-ph.SR
Pair-instability mass loss for top-down compact object mass calculations
星族合成依赖于半解析公式来确定坍缩恒星核心（氦或碳氧）中致密天体的质量。这些公式是在跨越不同爆炸机制的质量范围内结合起来的，有可能在致密物体质量分布中引入人为特征。这种人为现象削弱了对引力波观测结果的解释。我们提出了一个“自上而下”的残余质量处方，我们删除质量从每一个可能的质量损失机制的恒星，而不是依赖于回落到一个“原紧凑对象”，以获得最终的质量。对于这些质量损失的机制之一，我们适合的金属度依赖的质量损失的脉动对不稳定超新星的数值模拟。通过在没有脉冲的情况下不施加质量损失，我们的方法在低质量端恢复了现有的紧凑物体质量处方，并确保了整个核心崩溃/脉冲对不稳定制度的连续性。我们的剩余质量处方可以扩展到包括最终坍缩时的其他质量损失机制。
2022-01-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
Compact Remnant Mass Function: Dependence on the Explosion Mechanism and Metallicity
中子星和恒星质量的黑洞的质量分布为研究恒星核心坍缩的性质和超新星爆炸的物理引擎提供了重要线索。利用我们对超新星引擎的最新了解，我们推导出恒星致密残骸的质量分布。我们提供了分析处方紧凑的物体质量的主要人口合成代码。Belczynski等人在一篇随附的论文中，我们证明，这些定性的新结果紧凑的对象可以解释观测到的差距之间的残余质量分布约2-5个太阳质量，他们放置在超新星引擎的性质强有力的约束。在这里，我们表明，先进的引力辐射探测器（如LIGO/VIRGO或爱因斯坦望远镜）将能够进一步测试超新星爆炸引擎模型一旦双黑洞吸入检测。
2011-10-08 astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraining Formation Models of Binary Black Holes with Gravitational-Wave Observations
双黑洞（BBH）合并产生的引力波（GW）为研究双星演化和致密双星的形成提供了新的途径。通过将不断增长的BBH系统样本与人口合成模型相结合，我们可以开始约束这些模型的参数，并收集有关支持双星恒星演化的内在物理过程的前所未有的知识。在这项研究中，我们应用一个层次贝叶斯模型的质量测量从合成GW样本约束人口模型中的物理处方和从各种渠道产生的系统的相对比例。我们采用人口模型的两个典型的形成方案在我们的分析-孤立的二元演化涉及一个共同的信封阶段和动态形成的球状星团-与模型的变化，为不同的黑洞出生踢处方。我们表明，仅与啁啾质量测量，它是可能的约束natal踢处方和相对分数的系统起源于每个形成通道与$\mathcal{O}(100)$的置信检测。这个框架可以扩展到包括额外的形成方案，模型参数和测量的属性的紧凑的二进制。
2017-09-08 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Evolution of Main-Sequence-like Surviving Companions in Type Ia Supernova Remnants
最近对Ia型超新星爆发的理论和数值研究表明，非简并的伴星可以在超新星撞击过程中存活下来，并且可以在附近的超新星遗迹中检测到。然而，观测工作显示，从标准的单简并通道幸存的同伴的存在不太有希望的证据。自旋上升/自旋下降模型是解释未检测到幸存同伴的可能机制。在这些模型中，自旋上升阶段可能会增加爆炸的临界质量，导致超rasekhar质量爆炸，而自旋下降阶段可能会导致额外的质量损失和角动量重新分布。由于旋转白矮星延迟爆炸的自旋下降时间尺度尚不清楚，本文通过超新星碰撞和幸存同伴随后的恒星演化的二维流体动力学模拟，探索了一个巨大的主序类幸存同伴的参数空间。提供了描述质量剥离效应、超新星反冲和超新星加热深度的紧密的普适关系。我们的研究结果表明，尚未检测到幸存的同伴从附近的Ia型超新星遗迹的观测可能有利于低质量的同伴，短的二元分离，或更强的超新星爆炸能量比标准的单简并通道。
2022-05-26 astro-ph.HE astro-ph.SR
A pair of unequal jets imparted the kick velocity to the neutron star of Cassiopeia A
Technion - Israel Institute of Technology（以色列理工学院）；Kinneret College on the Sea of Galilee（加利利海金纳雷特学院）
本研究通过分析仙后座A遗迹的环状结构和三维模拟，提出不等能量喷流对通过kick-BEAP机制赋予中子星约400公里/秒的踢出速度，并支持抖动喷流爆炸机制。
2026-09-22 astro-ph.HE
Explaining LIGO's observations via isolated binary evolution with natal kicks
我们比较二进制演化模型与不同的假设黑洞出生踢的第一个引力波观测LIGO探测器进行。我们的比较试图调和合并率，质量，自旋和自旋轨道错位的所有当前的观测与国家的最先进的形成方案的二元黑洞形成孤立。我们估计，黑洞（BH）应该接受出生踢的顺序$σ\simeq 200$（50）公里/秒，如果潮汐过程不重新调整恒星的自旋。我们的估计是由两个简单的因素驱动的。出生反冲离差$σ$是从上方限定的，因为大反冲破坏了太多的双星（将合并率降低到观测值以下）。相反，出生踢分布是有界的，因为适度的踢需要产生一系列的自旋轨道错位。如果所有的黑洞都可能有出生自旋，那么错位的分布增加了我们的模型与LIGO观测的兼容性。与采用具体BH出生自旋处方的相关工作不同，我们探索了一系列可能的BH出生自旋分布。在我们的模型的上下文中，对于这里使用的所有$σ$的选择，以及在一个简单的基准参数化自旋分布的上下文中，观测结果有利于低BH出生自旋。
2018-06-20 astro-ph.HE gr-qc
The Kick Velocities of Neutron Stars in Binary Systems
Monash University（莫纳什大学）；The ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery---OzGrav（引力波发现卓越中心（ARC））
本研究通过 COMPAS 种群合成代码，结合 Gaia 等多类双星观测，发现大质量伴星双星中的中子星初始 kick 显著降低，可解释多数观测结果。
2026-10-16 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
3D MHD simulations of runaway pulsars in core collapse supernova remnants
本研究通过三维磁流体动力学模拟，揭示了超新星遗迹及环境介质对速逃脉冲星风云形态和射电辐射的显著重塑作用，并首次模拟了脉冲星向内穿越时的喷流弯曲特征。
2025-03-27 astro-ph.HE
Constraining Black Hole Natal Kicks with Astrometric Microlensing
多项证据表明，中子星在由坍缩恒星的残余物形成时会受到巨大的撞击。然而，黑洞（BH）是否受到出生踢的证据并不清楚，依赖于对BH X射线双星和大质量失控和逃逸恒星的分析的弱约束。在这里，我们第一次表明，最近的微透镜检测提供了一种新的方法来测量BHS在出生时收到的踢。当黑洞通过光度和天体测量微透镜被识别，并且透镜恒星有已知的距离和自行时，黑洞的质量、距离和自行就可以确定。我们研究了在超新星爆发过程中被破坏的偏心双星的逃逸速度，发现特殊的速度与BH出生时的反冲强烈相关，通常在20%以内，即使出生时的反冲小于轨道速度。因此，通过测量黑洞或其他致密天体的特殊速度，我们实际上是测量了该天体受到的出生反冲。我们专注于MOA-2011-BLG-191/OGLE-2011-BLG-0462，这是一个通过微透镜检测到的孤立的单个BH，并考虑了一系列可能的形成场景，包括其形成于超新星事件期间双星的破坏。我们确定MOA-2011-BLG-191/OGLE-2011-BLG-0462具有与厚盘人口一致的银河系轨道，但如果它是在运动学薄盘中形成的，它会收到出生踢$\lesssim$ 100 km s $^{-1}$。
2022-04-15 astro-ph.HE
Simulations of stripped core-collapse supernovae in close binaries
我们进行平滑粒子流体动力学模拟的爆炸的氦星在一个紧密的双星系统，并研究爆炸的影响的伴星，以及对超新星遗迹上的同伴的存在的影响。通过模拟超新星从核心反弹到残余壳通过恒星伴星的机制，我们能够分离导致最终系统参数的各种影响。在最后一个系统中，我们测量了伴星的质量剥离和烧蚀，以及伴星的速度反冲，以及超新星壳的结构。伴星的存在在膨胀的超新星遗迹中产生了一个圆锥形的空腔，伴星物质的损失导致超新星遗迹的一侧更富含金属，而空腔周围更富含氢（来自伴星物质）。在从伴星中移除质量之后，我们研究了它随后的演化，并将其与未受到超新星撞击的单颗恒星进行比较。
2015-10-08 astro-ph.HE 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
Testing general relativity via direct measurement of black hole kicks
本文提出通过直接测量双黑洞并合中残余黑洞的反冲效应来检验广义相对论，利用多普勒频移信号和数值相对论推断的差异构建零变量检验，发现未来探测器可高精度约束该效应。
2024-10-16 astro-ph.HE gr-qc
Strong Black Hole Natal Kicks in Magnetized Accretion-Powered Explosions
Columbia University（哥伦比亚大学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Flatiron Institute（平顿研究所）
通过三维广义相对论磁流体动力学模拟，发现磁化坍缩星形成的黑洞可获得10^2--10^3 km/s的强诞生速度，影响黑洞保留与双星演化。
2026-09-11 astro-ph.HE
The role of core-collapse physics in the observability of black-hole neutron-star mergers as multi-messenger sources
最近详细的1D核心坍缩模拟带来了关于大质量恒星最终命运的新见解，这与常用的参数处方形成对比。在这项工作中，我们探讨了这些结果的影响，形成合并黑洞（BH）-中子星（NS）的双星，如候选事件GW190426_152155在GWTC-2报告。此外，我们调查的影响，出生踢和NS的半径上的合成这样的系统和潜在的电磁同行与他们联系。基于详细的堆芯坍塌模拟的合成模型导致BH-NS系统的合并检测率增加（$\sim 2.3$年$^{-1}$），比“标准”参数处方的预测大5至10倍。这主要是由于通过直接坍缩形成了低质量的BH，因此没有出生踢，这是详细模拟的结果。在观测到的系统中，将产生电磁对应物的比例，与详细的超新星引擎，范围从$2$ - $25$ %，取决于NS状态方程的不确定性。值得注意的是，在大多数有电磁对应物的合并系统中，NS是第一个出生的致密物体，只要NS的半径是$\lesssim 12\,\mathrm{km}$。此外，核心塌陷模型预测形成的低质量黑洞与可忽略的出生踢增加的检测率GW190426_152155类似事件的$\sim 0.6 \, $年$^{-1}$ ;与电磁对应物$\leq 10$ %的相关概率为所有超新星引擎。然而，增加直接坍缩低质量黑洞的产生也增加了二元黑洞的合成，过度预测了它们测量的局部合并密度率。在所有情况下，基于详细的核心崩溃模拟的模型预测BH-NS与二元BH合并率…
2020-12-03 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
A Census of Stellar-mass Black Holes in the Milky Way with POPKIN. I. Isolated Black Holes
Nanjing University（南京大学）；Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao-Tong University（上海交大东京大学研究院）
本文提出POPKIN框架，结合恒星演化与轨道动力学，模拟银河系孤立黑洞种群，发现其丰度主要由超新星处方决定，并预测微透镜事件可约束黑洞形成物理。
2026-09-25 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
A Black Hole Kicked At Birth: MAXI J1305-704
本文通过分析低质量X射线双星MAXI J1305-704的轨迹和观测参数，推断其黑洞形成时至少受到70 km/s的诞生踢动，为黑洞也存在诞生踢动提供了证据。
2023-07-19 astro-ph.HE
Optical Emission Model for Binary Black Hole Merger Remnants Travelling through Discs of Active Galactic Nuclei
本文提出双黑洞并合残骸穿过AGN薄盘时喷流茧浮现的光学辐射模型，预测其耀发可媲美或超过AGN背景，为引力波伴随电磁信号提供新探针。
2023-11-17 astro-ph.GA astro-ph.HE
