Binary and multiple stellar systems are numerous in our solar neighborhood with 80 per cent of the solar-type stars being members of systems with high order multiplicity. The Contact Binaries Towards Merging (CoBiToM) Project is a programme that focuses on contact binaries and multiple stellar systems, as a key for understanding stellar nature. The goal is to investigate stellar coalescence and merging processes, as the final state of stellar evolution of low-mass contact binary systems. Obtaining observational data of approximately 100 eclipsing binaries and multiple systems and more than 400 archival systems, the programme aspires to give insights for their physical and orbital parameters and their temporal variations, e.g. the orbital period modulation, spot activity etc. Gravitational phenomena in multiple-star environments will be linked with stellar evolution. A comprehensive analysis will be conducted, in order to investigate the possibility of contact binaries to host planets, as well as the link between inflated hot Jupiters and stellar mergers. The innovation of CoBiToM Project is based on a multi-method approach and a detailed investigation, that will shed light for the first time on the origin of stellar mergers and rapidly rotating stars. In this work we describe the scientific rationale, the observing facilities to be used and the methods that will be followed to achieve the goals of CoBiToM Project and we present the first results as an example of the current research on evolution of contact binary systems.
The ELM Survey. V. Merging Massive White Dwarf Binaries
我们在短周期P<1天的双星中发现了17颗低质量白矮星。我们的样本包括四个对象显着的log（g）~5表面重力和轨道的解决方案，要求他们是双退化双星。所有最低的表面重力WD在其光谱中都有金属线，这意味着长的重力沉降时间或正在进行的吸积。值得注意的是，在我们的样本中的六个WD具有二进制合并时间<10 Gyr. Four have >=0.9 Msun同伴。如果伴星是大质量的WD，这四个双星将演化成稳定的质量转移AM CVn系统，并可能爆炸为暗超新星。如果伴星是中子星，那么它们可能是毫秒脉冲星双星。这些发现使ELM巡天中分离的双简并双星的数量增加到54个;其中31个将在哈勃时间内合并。
Unravelling the progenitors of merging black hole binaries
近年来的引力波探测证实了大质量恒星黑洞双星的存在，但黑洞双星的形成通道仍是一个悬而未决的问题。在这里，我们调查的人口BBHs使用我们的新的人口合成代码MOBSE。MOBSE是广泛使用的双星总体合成代码BSE（Hurley et al. 2000，Hurley et al. 2002）的更新版本，包括确定大质量恒星命运的关键要素：最新的恒星风处方和超新星模型。使用MOBSE，我们在低金属丰度下形成总质量高达$\sim{}120$ M $_\odot$的BBH，但只有总质量高达$\sim{}80$ M $_\odot$的系统在不到一个哈勃时间内合并。我们的研究结果表明，只有大质量贫金属星（$Z\lesssim 0.002$）才可能是像GW 150914这样的引力波事件的祖先。此外，我们预测，合并BBH形式更有效地从金属贫比富金属的恒星。
Eccentricity and Inclination Excitation of Stellar Orbits around merging Black-Hole Binaries
School of Astronomy and Space Science, Nanjing University（南京大学天文与空间科学学院）；Key Laboratory of Modern Astronomy and Astrophysics in Ministry of Education, Nanjing University（南京大学现代天体学与天体物理教育部重点实验室）
寻找独特的签名，这表明不同的形成渠道的双黑洞（BBH），是一个关键的一步，对当前和未来的引力波探测的解释。在这里，我们调查的人口合并BBHs在年轻的星团（SC），这是大质量恒星的托儿所。我们进行了$4\times{} 10^3$ N-体模拟的SC与金属$Z=0.002$，初始二元分数$0.4$和分形初始条件，以模拟恒星形成区的块状。我们的模拟包括一个新的人口合成的基础上的代码MOBSE的方法。我们发现，SC动态并不影响合并率显着，但留下了强大的指纹上的属性合并BBH。在最初的几个百万年中，年轻SC中超过50%的合并BBH通过动态交换形成。动态形成的合并BBH比孤立双星中的合并BBH重得多：在年轻的SC中，合并BBH的总质量高达$\sim{}120$ M $_\odot$形式，而在具有相同金属丰度的孤立双星中，合并BBH的最大总质量仅为$\sim{}70$ M $_\odot$。通过动力学交换产生的合并BBH往往比孤立双星中的BBH具有更小的质量比。此外，SC动力学加速合并：在年轻的SC中，恒星形成和合并之间的延迟时间显着缩短。在我们的模拟中，像GW 170729这样的大质量系统只能通过动力学交换形成。最后，年轻SC中合并BBH的$\sim{}2$ %在对不稳定质量间隙中具有质量（$\sim{}60-120$ M $_\odot$）。这表示在SC中合并BBH的唯一指纹。
The diverse morphology of gravitational wave signals from merging neutron-star white-dwarf binaries
State Key Laboratory of Radio Astronomy and Technology, National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台射电天文与技术重点实验室）；CAS Key Laboratory for Computational Astrophysics, National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台计算天体物理重点实验室）；School of Astronomy and Space Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学天文与空间科学学院）；Armagh Observatory and Planetarium（阿马赫天文台和天文馆）；National Astronomical Observatories/Yunnan Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台/云南天文台）；School of Physical Science and Technology, Lanzhou University（兰州大学物理科学与技术学院）；School of Physics and Technology, Wuhan University（武汉大学物理科学与技术学院）
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。
Formation of Merging Black Hole Binaries Inside Massive AGN Stars
Perimeter Institute for Theoretical Physics（Perimeter理论物理研究所）；Department of Astronomy and Astrophysics, University of California, Santa Cruz（加州大学圣克鲁兹分校天体物理学与天文学系）；School of Natural Sciences, Institute for Advanced Study（高等研究院自然科学院）；Department of Astrophysical Sciences, Princeton University（普林斯顿大学天体物理科学系）
Linking high-mass X-ray binaries to binary compact object mergers in Milky Way-like galaxies
Universidad Andres Bello（安德烈斯贝略大学）；INAF - Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio（意大利国家天体物理研究所空间科学与天体物理观测站）；Instituto de Astrofísica de Canarias（加那利群岛天体物理研究所）；Universidad de La Laguna（拉拉克鲁纳大学）；Institut de Ciències del Cosmos (ICCUB), Universitat de Barcelona (UB)（巴塞罗那宇宙科学研究所）；Universität Heidelberg, Zentrum für Astronomie (ZAH), Institut für Theoretische Astrophysik（海德堡大学天文学中心理论天体物理研究所）
The properties of merging black holes and neutron stars across cosmic time
下一代地基引力波干涉仪将可能观测到双星黑洞（BBH）和双星中子星（BNS）的合并，分别使$z\gtrsim{}10$和$z\gtrsim{}2$红移。在这里，我们的性质合并BBH，BNS和中子星黑洞双星跨越宇宙时间的特点，人口合成模拟结合的Illustris宇宙学模拟。我们发现，合并紧凑的对象的质量不依赖于（或依赖于非常温和）的合并红移。即使是黑洞的质量分布也只是轻微地依赖于红移，因为起源于贫金属祖先（$Z\leq{}4\times{}10^{-3}$）的黑洞在整个宇宙时间内占了合并黑洞的全部数量。对于一个共包线效率的$α\ge{}3$，在最后一个Gyr中合并的黑洞质量分布与超过11 Gyr前合并的黑洞质量分布之间的主要区别是，在最后一个Gyr中有过量的重合并黑洞（$20-35$ M $_\odot$）。这种过量是由大规模BBH的较长延迟时间解释的。
2015年9月14日，LIGO干涉仪从两个合并的黑洞（BH）中捕获了引力波（GW）信号，开启了GW天体物理学的时代。到目前为止，已经报告了五个黑洞合并，其中三个涉及大质量黑洞（$\gtrsim{}30$ M $_\odot$）。根据恒星演化模型，这种大质量黑洞可能起源于大质量、相对贫金属的恒星。合并BH双星的形成通道仍然是一个悬而未决的问题：大量的不确定性影响了大质量恒星双星的演化（如共同包层过程）和动力学。这篇评论的目的是讨论有关BH双星的开放性问题，并提出了国家的最先进的知识的天体物理学的BH的非专业人士，在光的第一个LIGO-Virgo检测。
