Rapidly rotating neutron star progenitors
旋转的原中子星可能是现今和未来的干涉探测器寻找的重要引力波源。伊姆申尼克证明，在极端情况下，坍缩恒星核心的快速旋转可能导致裂变和形成二元原中子星，随后由于引力波发射而合并。在本文中，我们表明，这种动态不稳定的崩溃恒星核心可能是前合并过程中的两个恒星核心在一个共同的信封的产品。我们应用人口合成计算，以评估预期的比例，这种快速旋转的恒星核心，可能会导致裂变和形成一对原中子星。我们已经使用了BSE人口合成的代码补充了一个新的治疗过程中通过有效的核心-包络耦合，其特征在于耦合时间，$τ_c$的恒星核心旋转。这种方法的有效性检查的直接MESA计算的旋转15 $M_\odot$星的演变。通过比较Popov和Turolla报道的年轻中子星自旋分布的计算值和观测值，我们推断出$τ_c \simeq 5 \times 10^5$年的值。我们表明，合并的恒星核心在共同的信封可以导致崩溃的动力学不稳定的原中子星，其形成率是总核心崩溃的$\sim 0.1-1\%$，取决于共同的信封效率。
2016-08-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
Core Collapse Supernova Gravitational Wave Emission for Progenitors of 9.6, 15, and 25 Solar Masses
我们提出了引力波发射预测的基础上，三个核心坍缩超新星模拟对应于三个不同的祖质量。质量跨度很大，在9.6到25太阳质量之间，最初都是不旋转的，并且有两种金属丰度：零和太阳。我们计算了正极化和交叉极化下的引力波应变随时间的演化，以及它们的谱分解和特征应变。
2022-08-22 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
The Properties of the Progenitor Supernova, Pulsar Wind, and Neutron Star inside PWN G54.1+0.3
超新星遗迹（SNR）中脉冲星风星云（PWN）的演化对中心中子星、脉冲星风、前身超新星和星际介质的性质非常敏感。这些性质既难以直接测量，又对理解中子星的形成及其与周围介质的相互作用至关重要。在本文中，我们确定这些性质的PWN G54.1+0.3通过拟合其观察到的性能与模型的动力学和辐射演化的PWN内的SNR。我们的模型表明，G54.1+0.3的前身是一颗孤立的~15-20太阳质量的恒星，它在一个大质量的星团内爆炸，产生了一颗中子星，最初旋转周期为~30- 80毫秒。我们还发现，脉冲星的旋转能量的99.9%以上注入PWN的相对论电子和正电子的能量谱是由一个破碎的幂律很好的特点。最后，我们提出了未来的观测，既可以测试这个模型的有效性，更好地确定这个源的属性-特别是，它的距离和中心脉冲星的初始自旋周期。
2015-08-06 astro-ph.HE
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
A neutron star progenitor for FRBs? Insights from polarisation measurements
快速射电暴（FRB）是一种强烈的毫秒级宽带射电瞬变现象，其发射机制尚不清楚。Masui等人最近提出了绿岸望远镜对FRB 110523的观测，显示了线性偏振位置角（PA）的时间变化。这种效应在射电望远镜中很常见，是由于当恒星旋转时，发射区的投影磁场方向发生变化。如果一个中子星是这个FRB的祖先，和发射机制是脉冲星一样，我们表明，祖先是快速旋转，或发射起源于一个复杂的磁场几何形状的区域。所观察到的PA变化也可能是由中子星磁层内的传播效应引起的，或者是由空间变化的磁场引起的，如果祖星位于一个密集的、高度磁化的环境中。虽然我们敦促谨慎概括FRB 110523的结果，更广泛的FRB人口，我们的分析作为一个指南来解释未来的偏振测量FRB，并提出了另一种手段来阐明这些神秘的蜉蝣的起源。
2016-01-22 astro-ph.CO astro-ph.HE
Supernova Simulations from a 3D Progenitor Model -- Impact of Perturbations and Evolution of Explosion Properties
我们研究了对流壳燃烧的大尺度扰动对核心坍缩超新星爆炸机制的影响，使用三维（3D）多群中微子流体动力学模拟的18太阳质量的祖。从最近的一个O壳燃烧的3D模型中获得的O壳中的种子非球面性，有助于在反弹后330 ms触发中微子驱动的爆炸，而在基于球对称祖先的模型中，冲击波至少在另外300 ms内不会复活。我们初步推断，由于预坍缩扰动的冲击波复兴的临界光度减少约20%。这表明对流种子扰动在某些祖细胞的爆炸机制中起着重要的作用。我们跟踪了18太阳质量模型进入爆发阶段超过2s的演化过程，发现在这个阶段吸积和物质抛射的循环仍然在进行。初步的诊断爆炸能量值为0.77贝特，重子中子星的质量为1.85太阳质量，中子星的反冲速度约为600 km/s，模拟结束时中子星的自旋周期约为20 ms，爆炸和残余物的性质略有不典型，但仍然在观测到的分布范围内。虽然仍然需要更精细的模拟和更大规模的祖先调查，但这表明在观测范围内解决冲击波复兴和爆炸能量问题的方法是可以实现的中微子驱动的3D爆炸。
2017-07-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
Core Collapse Supernovae using CHIMERA: Gravitational Radiation from Non-Rotating Progenitors
CHIMERA代码是一个多维多物理引擎，主要用于模拟核心坍缩超新星爆炸。这些爆炸最重要的一个方面是它们产生引力辐射的能力，这种辐射可以被LIGO和VIRGO等地球上的激光干涉引力波天文台探测到。在这里，我们提出了初步的重力签名的二维模型与非旋转的祖先。这些模拟展示了爆炸，在恒星核心反弹后，爆炸持续了半秒钟以上。
2010-11-16 astro-ph.HE
Supernova Neutrino Light Curves and Spectra for Various Progenitor Stars: From Core Collapse to Proto-neutron Star Cooling
我们提出了一系列新的超新星中微子光变曲线和光谱的数值模拟计算的各种祖星质量（13- 50 Msolar）和金属丰度（Z = 0.02和0.004），这将是有用的广泛的超新星中微子的研究，例如，地下探测器对未来中微子爆发探测的模拟，或对超新星遗迹中微子背景的理论预测。要遵循从崩溃的发病后20秒的核心反弹的演变，我们结合中微子辐射流体动力学模拟的早期阶段和准静态演化计算的中微子扩散的后期阶段的结果，与不同的值的冲击复兴时间作为一个参数，应该取决于仍然未知的爆炸机制。本文描述了计算方法和基本结果，包括对先驱体模型的依赖性和激波恢复时间。中微子数据是公开的电子版。
2013-01-09 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Constraining fast radio burst progenitors with gravitational lensing
快速射电暴（FRB）是近年来发现的新的瞬变射电源。由于射电测量中受角分辨率的限制，至今还没有发现光学对应物，因此很难确定FRB的起源。在本文中，我们提出了使用射电透镜测量约束FRB祖细胞。结果表明，不同类型的前体导致FRB被前景星系中的暗物质晕引力透镜化的概率不同，因为不同类型的前体导致FRB的红移分布不同。例如，双星产生的FRB的红移分布比单星产生的FRB的红移更低，因为双星和单星有不同的演化时间尺度。通过详细的计算，我们预测产生一个透镜事件的FRB样本大小对于不同的FRB祖模型有很大的不同。我们认为，这一事实可以用来区分不同的FRB模型，也讨论了实际的可能性，使用透镜观测在无线电调查，以限制FRB的祖先。
2014-05-14 astro-ph.HE
Equation-of-State Constraints on the Neutron-Star Binding Energy and Tests of Binary Formation Scenarios
形成双中子星系统的第二颗超新星预计将发生在由于二元相互作用而被超剥离的祖先中。因此，次级中子星的质量以及超新星后双星的轨道参数将取决于坍缩前核的性质。由于中子星处于强引力状态，它们的结合能在总质能收支中占很大比例。因此，第二颗中子星的结合能可以提供一个独特的视角，来判断它的前身是一个低质量的铁核还是一个氧-氖-镁核。我得到的重子质量和结合能的关系，结合强子状态方程目录以及最近的多信使中子星观测。利用这些关系，我得到了三颗被认为是由超剥离的祖先星形成的中子星的重子质量和结合能的第一个严格约束。有了这些限制，我测试，如果每个中子星是一致的形成从ONeMg核心，经历了电子捕获超新星。从这些测试中，我发现对于三颗中子星中的一颗，这种情况可以排除。因此，中子星的性质和稠密物质状态方程可以帮助区分双星的形成情况。
2021-03-25 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 Simple Approach to the Supernova Progenitor-Explosion Connection
我们提出了一种新的方法来了解景观超新星爆炸能量，喷射镍质量，和中子星出生质量。与其他最近的参数方法相比，我们的模型预测的中微子驱动的爆炸的基础上的崩溃前的恒星结构，而不需要流体动力学模拟的属性。该模型是基于物理动机的标度律和简单的微分方程描述的冲击波传播，收缩的中子星，中微子的排放，加热条件，和爆炸能量。使用模型参数兼容的多维模拟和成千上万的超新星祖先的细网格，我们得到一个杂色景观的中子星和黑洞形成类似于其他参数化的方法，并找到良好的协议与半经验措施的“爆炸性”的大质量恒星。我们预测的爆炸性能在很大程度上符合镍质量和爆炸能量之间的相关性。考虑到在爆炸阶段流出和下降流的共存，我们自然地得到爆炸能量和喷出物质量之间的正相关关系。这些相关性是相对稳健的参数变化，但我们的研究结果表明，有相当大的余地，在参数模型，以扩大或缩小黑洞和中子星形成的质量范围，并扩大或缩小爆炸能量。我们的模型目前仅限于一个全有或全无的处理回退，模型预测和观测约束之间仍然存在一些微小的差异。
2016-05-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
The demographics of neutron star - white dwarf mergers: rates, delay-time distributions and progenitors
中子星（NS）和白矮星（WD）的合并可能会引起爆炸性瞬变，这可能通过当前和未来的瞬变调查来观察。然而，这类事件的预期属性和分布并不清楚。在这里，我们描述了这些事件的发生率，它们的延迟时间分布，它们的祖先和它们的属性的分布。我们使用二进制人口合成模型，并考虑了广泛的初始条件和物理过程。特别是，我们考虑不同的共同包络演化模型和不同的NS natal踢分布。我们提供了详细的预测所考虑的每个模型。我们发现，绝大多数NS-WD合并发生在传质起重要作用的系统中，并且WD先于NS形成。对于大多数合并的WD具有碳-氧成分（60-80%），其余大部分是氧-氖WD。NS-WD合并的比率是Ia型超新星（SNe）比率的3-15%。它们的延迟时间分布与Ia型SNe非常相似，但稍微偏向于更早的时间。它们通常在年轻的0.1- 1Gyrs环境中爆炸，但有一个延伸到长Gyrs时间尺度的尾部分布。包括重大井涌的模型导致相对较宽的偏移分布，可达数百kpc。NS-WD合并的人口统计和物理性质表明，它们可能是特殊的类Ic型SNe，大多在晚型星系中爆炸。它们的整体性质可能与最近观察到的一类快速发展的SNe有关，而它们不太可能与富含Ca的SNe有关。
2018-10-08 astro-ph.HE astro-ph.SR
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
Progenitor models of the electromagnetic transient associated with the short GRB 130603B
由r-过程元素的放射性衰变提供能量的电磁瞬变，即所谓的kilonova/macronova，是至少包含一颗中子星的致密双星合并可能观测到的结果之一。最近的观测强烈地暗示了电磁瞬变的首次发现，这与短GRB 130603 B有关。我们结合数值相对论模拟和辐射转移模拟的动态喷出物的双中子星和黑洞-中子星合并，探索这一事件的可能的祖先。我们表明，在一个现实的参数范围内的喷出物模型一致再现所观察到的近红外过量。我们还表明，软状态方程模型的双中子星合并和刚性状态方程模型的黑洞-中子星合并有利于重现观测到的光度。
2013-10-06 astro-ph.HE gr-qc
The single-degenerate model for the progenitors of accretion-induced collapse events
氧氖白矮星（ONe WD）的吸积诱导坍缩（AIC）是恒星演化的一种理论预测结果，可能与某些中子星系统的形成有关。然而，AIC事件的起源模型还没有得到很好的研究，最近的研究表明，当CO WD表面发生偏离中心的碳点火时，CO WD+He星系统也可能通过AIC过程参与中子星系统的形成。本文系统地研究了AIC事件的单简并（SD）模型，包括CO WD+He星通道和ONe WD+MS/RG/He星通道的贡献。首先，在详细的双星演化计算的基础上，给出了在轨道周期--次质量平面内产生AIC事件的这些SD通道的初始参数空间。然后，根据一种二进制总体综合方法，基于初始参数空间，给出了这些SD通道的AIC事件发生率和延迟时间。我发现我们银河系中AIC事件的发生率在$\sim0.3-0.9\times10^{-3}$ \，yr $^{-1}$的范围内，它们的延迟时间为$>$ 30\，Myr。研究还发现，ONe WD+He星通道是产生AIC事件的主要途径，而CO WD+He星通道在研究AIC事件的起源时不可忽略。
2018-08-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
A gravitational wave detectable candidate Type Ia supernova progenitor
本文报道28分钟周期的双白矮星ATLAS J1138-5139，其碳氧白矮星接近并合并将引发Ia型超新星，且可被LISA探测。
2024-12-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
High Mass X-ray Binaries: Progenitors of double neutron star systems
在这篇评论中，我简要地描述了三种大质量X射线双星（HMXB）的性质，通过吸积：（i）Be拱星盘，（ii）超巨星风，（iii）罗氏瓣填充超巨星。在过去的几年里，一个以前未知的拥有超巨星的HMXB人口已经被揭示出来，多波长活动包括高能（INTEGRAL，Swift，XMM，Chandra）和光学/红外（主要是ESO）观测。这个族群被分为遮蔽的超巨星HMXB和超巨星快速X射线瞬变（SFXTs），其特征是短暂而强烈的X射线耀斑。我讨论了这些类型的超巨星HMXB的特点，提出了一个方案，描述这些高能量源的属性，并最终显示如何观察可以约束吸积模型（例如cluerous风，磁离心屏障，瞬态吸积盘等）。因为它们可能是发光蓝变星（LBV）的祖先，也可能是双中子星系统的祖先，与短/硬伽马射线暴有关，所以对这一HMXB种群的形成和演化的了解是至关重要的。
2015-10-26 astro-ph.HE
Gravitational Waves as a Probe of Core Collapse Supernova Progenitor Structure
本研究通过引力波信号探讨核心塌缩超新星前身星内部结构，发现更紧凑的前身星在引力波特征和能量释放上有显著差异。
2025-11-26 astro-ph.HE
Research Note: The Expected Spins of Gravitational Wave Sources With Isolated Field Binary Progenitors
本文研究了在引力波（GW）源祖先背景下，由一个原初黑洞（BH）和一个Wolf-Rayet（WR）星组成的场双星的动力学演化结果。我们认为，从一般的考虑，WR-后裔BH的自旋将是最大的，在大量的情况下，由于动力学效应。在其他情况下，自旋应该反映目前理论上不受约束的主黑洞的出生自旋。我们认为，目前公布的三个LIGO系统（GW 150914，GW 151226，LVT 151012）表明，这种自旋是小的。因此，如果这个经典的GW祖先通道确实占主导地位，那么所得到的引力波源的有效自旋分布应该是双模的。虽然这与迄今为止LIGO的探测结果一致，但与三个测量最好的大质量X射线双星（HMXB）系统形成对比。HMXB和GW源的自旋分布的比较最终应该揭示这些系统是否来自类似的天体物理通道。
2017-02-03 astro-ph.HE
On the environments and progenitors of supernova remnants associated with highly magnetized neutron stars
最近，随着超新星遗迹（SNR）Kes 75中HBP J 1846 -0258的类磁星活动的发现，高磁场磁星（HBP，被认为主要是旋转驱动的）和磁星（通常被认为是由其超强磁场驱动的）之间的区别已经变得模糊。是什么决定了中子星在诞生时的自旋特性，以及它作为类磁星或更经典的脉冲星的表现，目前还不清楚。此外，虽然一些研究表明磁星的祖先非常巨大，但目前对这些物体的祖先没有达成共识。为了解决这些问题，我们通过研究或重新访问它们的安全关联SNR来检查它们的环境。我们的方法是：1）通过对热发射超新星喷出物的X射线光谱研究推断其祖先恒星的质量，2）调查其宿主SNR的物理性质和环境条件。我们在这里强调我们的两个SNR的详细研究：G292.2-0.5与HBP J1119-6127和Kes 73与AXP 1 E 1841-045，并总结了其他（少数）HBP/磁星-SNR协会的当前观点。
2012-10-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
Is PSR J0726-2612 a dim isolated neutron star progenitor?
PSR J 0726 -2612的转动性质和X射线光度接近于暗孤立中子星（XDIN）。有人提出，该源可能是第一个具有可观测脉冲无线电发射的XDIN。我们已经调查了源的长期演变，以测试这种可能性在回退光盘模型。合理的模型曲线，可以解释PSR J 0726 -2612的演变与它的射电脉冲星的性质一致，是类似的偶极场强$B_0 \sim$几个$\times 10^{12}~$ G在恒星的极点的高B射电脉冲星。在同一个模型中，XDIN估计有相对较弱的磁场（$B_0 \lesssim 10^{12}~$ G），位于脉冲星死亡线以下。根据模拟结果，我们估计PSR J 0726 -2612的年龄为$t \sim 5 \times 10^4~$ yr，在$\sim 10^5~$ yr内将达到正常射电脉冲星的自转性质，而不是XDIN性质。
2020-08-17 astro-ph.HE
Constraints on Natal Kicks in Galactic Double Neutron Star Systems
自1975年Hulse和Taylor发现第一个双中子星（DNS）系统以来，目前在我们的银河系中有8个已确认的DNS。对于每个系统，测量了两颗中子星的质量、轨道半长轴和偏心率，并且知道了一半系统的自行。使用轨道参数和运动学信息，如果有的话，作为所有系统的约束条件，我们调查的第二个出生的中子星的直接祖质量和它在出生时收到的超新星踢的大小，主要目标是了解导致中子星形成的核心坍缩机制。与以前的研究相比，我们使用了一种新的方法来解决与观测系统的未知径向速度相关的不确定性。PSR B 1534 +12和PSR B 1913 +16的反冲星等分别为150 - 270 km/s和190 - 450 km/s（95%置信度），第二出生中子星的祖星质量分别为1.3 - 3.4 Msun和1.4 - 5.0 Msun（95%置信度）。这表明第二颗出生的中子星是由两个系统中的铁核坍缩超新星形成的。另一方面，PSR J 0737 -3039的反冲星等仅为5 - 120 km/s（95%），第二颗出生的中子星的祖星质量为1.3 - 1.9 Msun（95%）。由于相对较低的祖星质量和反冲星等，PSR J 0737 -3039中第二颗出生的中子星的形成可能与大质量O - Ne - Mg白矮星的电子捕获超新星有关。对于其余5个星系的DNS，反冲震级从几十到几百km/s不等，第二个形成的中子星的祖星质量可以低至~1…
2010-08-13 astro-ph.HE
End-to-end study of the home and genealogy of the first binary neutron star merger
双中子星合并是大质量双星演化的终极事件之一，我们对它们的母系统的了解仍处于初级阶段。即将到来的引力波探测，再加上多波长的后续观测，将使我们能够通过描述它们邻近的恒星星族并寻找它们的祖先来研究越来越多的这些事件。恒星演化模拟对这项工作至关重要，但它们也基于许多假设。此外，用于研究宿主星系的模型与用于研究祖先星系的模型不同，并且通常基于单星人口。在这里，我们介绍了一个框架来执行端到端的分析，并部署到第一个二元中子星合并-GW 170817。利用双星星族和光谱合成（BPASS）程序，我们可以反演宿主星系NGC 4993的物理性质，并推断出其前身星系。在我们的模拟中，GW 170817有98%以上的可能性来自Z=0.010的恒星星族，它们在5到12.5 Gyrs前诞生。通过仔细权衡恒星谱系，我们发现GW 170817很可能来自一个双星系统，它的主星质量为13-24 Msol，次级星质量为10-12 Msol，在它们的一生中经历了两到三次共同的包络事件。
2023-01-12 astro-ph.HE astro-ph.SR
A peculiar low-luminosity short gamma-ray burst from a double neutron star merger progenitor
双中子星（DNS）并合事件是产生短伽马射线暴（sGRB）和高频引力波（GW）的候选源。2017年8月17日，LIGO-Virgo引力波探测器网络（GW 170817）和NASA { \it Fermi}空间望远镜上的伽马射线监测器（GRB 170817 A）都探测到了这样一个巧合事件。在这里，我们表明，该sGRB的通量和光谱峰值能量落入已知sGRB的分布的较低部分。它的峰值各向同性光度异常低。高于该光度的估计事件率密度至少为$190^{+440}_{-160} {\rm Gpc^{-3} \ yr^{-1}}$，其接近但仍低于DNS合并事件率密度。这一事件可能起源于从大视角观察的结构射流。在{ \it Fermi}档案数据中也有类似的微弱软伽玛暴，其中一小部分可能属于附近的低光度sGRB的新种群。
2018-01-04 astro-ph.HE
Formation of millisecond pulsars with CO white dwarf companions - I. PSR J1614-2230: Evidence for a neutron star born massive
最近发现的一颗2兆太阳的毫秒脉冲双星（Demorest et al. 2010）不仅对高密度核物质的状态方程有重要影响，而且提出了一个有趣的问题，即中子星PSR J1614-2230是否生来就有质量。这个答案对于理解核心坍缩超新星中中子星的形成至关重要。此外，这个系统提出了关于祖先双星的性质以及它在质量交换X射线阶段如何演变的有趣问题。在本文中，我们讨论了PSR J1614-2230的祖先进化。我们已经进行了详细的恒星演化建模的中等质量的X射线双星经历的情况下A Roche瓣溢出（RLO）和应用的分析参数化计算的结果，无论是一个共同的信封演变或高度超爱丁顿各向同性再发射模式。我们发现PSR J1614-2230系统的形成有两种可能性：一种可能是它包含一颗2.2-2.6 M太阳的巨施主星，并通过一个共同的包层和旋入相演化而来;另一种可能是它起源于一颗4.0-5.0 M太阳的主序施主星的密近双星系统，并通过事例A RLO演化而来。我们的结论是，中子星出生时的质量必须分别为~1.95 M_sun或1.7+-0.15 M_sun，这大大超过了以前发现的射电脉冲星系统中的中子星出生质量。根据恒星演化和爆炸模型对中子星诞生质量的估计，我们认为PSR J 1614 -2230的起源星可能大于20 M太阳。
2011-06-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
Inferring binary black holes stellar progenitors with gravitational wave sources
在最后一次观测运行中，LIGO、Virgo和KAGRA合作已经从致密的双星合并中探测到了近100个引力波。研究观测到的双星的布居特性的一个常用方法是使用唯象模型来描述自旋、质量和红移分布。最近，为了提供一个更清晰的联系，形成所观察到的致密双星合并的天体物理过程，几位作者提出采用合成星表进行人口研究。在本文中，我们回顾了如何使用和解释的引力波祖星研究的合成双星目录。我们描述了如何建立多通道合并率，并描述了其相关的概率集中在恒星祖属性。我们介绍了一种方法来量化合并率的唯象重建与合成目录之间的匹配。我们详细介绍了多通道分层贝叶斯推断的合成目录的实现，突出计算方面和超优先选择相关的问题。我们发现，当从引力波观测中推断恒星祖先的性质时，应该考虑致密天体产生的相对效率。最后，通过模拟与LIGO和处女座的O4观测运行预期的灵敏度的二元黑洞探测，我们提出了两个案例研究相关的共同包络效率和祖金属丰度的二元黑洞的推断。最后我们讨论了如何祖先的属性可以联系到二元黑洞的属性。
2022-07-04 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational-Wave Constraints on the Progenitors of Fast Radio Bursts
快速射电暴（FRB）的本质至今仍是个谜。持续时间为毫秒的高能无线电脉冲，FRB被观察到与河外源一致的色散措施。人们提出了各种各样的模型来解释它们的起源。一种流行的理论上的FRB祖先是由中子星和/或黑洞组成的紧凑双星的合并。这种合并事件是强引力波发射器。我们证明了LIGO和Virgo引力波天文台的测量可以用来严重限制FRB二元合并模型的有效性。现有的测量约束的双黑洞率约$5\%$的FRB率，并从先进的LIGO的O 1和O2观测运行的结果可能会对FRB的分数，由于双中子星和中子星-黑洞的祖先类似的强约束。
2016-07-07 astro-ph.HE gr-qc
Angular Momentum Loss and Gravitational wave amplitudes for X-ray Binaries with a Neutron Star Component
中子星双星系统和双简并系统是检验现有恒星演化模型和爱因斯坦广义相对论的重要对象。在这项研究中，我们提出的角动量损失机制，通过引力辐射和磁化恒星风的一些选定的系统与一个中子星。我们计算并绘制了它们角动量损失的时间尺度。还估算了含有中子星的双星系统的引力波振幅，并绘制了它们在引力波探测器（LISA）上的探测能力。
2016-03-12 astro-ph.HE astro-ph.SR
Progenitor neutron stars of the lightest and heaviest millisecond pulsars
最近对两颗毫秒双星PSR J 1614 -2230和PSR J 0751 +1807的质量测量结果分别为M=1.97+/-0.04 Msun和M= 1.26 +/-0.14 Msun，表明这类天体的质量范围很广，而且可能也是核塌缩超新星中诞生的中子星的质量范围很广。从零年龄主序双星阶段出发，考虑PSR J1614-2230和PSR J 0751 +1807形成前演化阶段的差异，推断它们的出生质量。利用双星演化的模拟，我们重建了导致PSR J1614-2230和PSR J 0751 +1807形成的演化轨迹。我们详细分析了中/低质量X射线双星中由于物质吸积而导致的自旋演化。我们考虑两个状态方程的致密物质，一个纯核子物质和其他一个包括高密度软化由于超子的出现。利用广义相对论中的定常和轴对称恒星组态，以及最近提出的磁矩模型和观测激发的磁场衰减定律。中子星PSR J 0751 +1807和PSR J1614-2230的估计出生质量分别可能低至1.0 Msun和高达1.9 Msun。这些值弱依赖于状态方程和假设的磁场模型及其吸积引起的衰减。再生中子星的前身中子星的质量跨度很大，从1.0 Msun到1.9 Msun。包括可能与PSR J 0751 +1807相关的缓慢Roche叶分离阶段的影响，将使质量下限更低。一个关于核心坍缩超新星的现实理论应该可以解释这个大范围的质量。
2015-12-31 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
A new scenario for magnetar formation: Tayler-Spruit dynamo in a proto-neutron star spun up by fallback
磁星是孤立的年轻中子星，其特征是宇宙中已知的最强磁场。它们的磁场的起源仍然是一个具有挑战性的问题。发电机作用的原位磁场放大是在快速旋转的祖细胞中产生超强磁场的一个很有前途的过程。然而，目前还不清楚是否拥有快速核心旋转的祖先的分数足以解释整个磁星人口。为了解决这一点，我们提出了一个新的磁星形成的方案，其中一个缓慢旋转的原中子星旋转的超新星回落。我们认为，这可能会引发泰勒-斯普鲁特发电机的发展，而其他发电机过程是不受欢迎的。使用以前的工作，这个发电机和模拟的特点回落，我们推导出方程模型的耦合演化的原中子星旋转和磁场。他们的时间积分不同的后备群众成功地比较分析估计的放大时间尺度和饱和值的磁场。我们发现，在核心反弹后的$20$到$40$ s内的磁场被放大，并且径向磁场在强度$10^{14}-10^{15}$ G处饱和，因此跨越磁星的偶极磁场的全部范围。我们还比较了两个建议的饱和机制的预测表明，类磁星的磁场可以产生的中子星旋转到旋转周期$\lesssim8$ ms和$\lesssim28$ ms，对应于回退群众$\gtrsim4\times10^{-2}{\rm M}_{\odot}$和$\gtrsim10^{-2}{\rm M}_{\odot}$。因此，我们的研究结果表明，磁星可以形成从慢旋转的祖先兼容最近的超新星模拟的后备群众，并导致合理的初始旋转周期的原中子星。
2022-10-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
Probe for Type Ia supernova progenitor in decihertz gravitational wave astronomy
一般认为Ia型超新星是碳氧白矮星（WD）的热核爆炸。然而，目前对导致爆炸的事件没有达成共识。WD双星（WD-WD）合并可能是Ia型超新星的前身。天基引力波探测器，如DECi-hertz干涉仪引力波观测站，在分赫兹范围内具有相当高的灵敏度，可以直接观测WD-WD合并。因此，进入GWs的deci-Hz波段将使Ia型超新星的多信使观测能够确定它们的祖先和爆炸机制。本文利用邻近星系表和Ia超新星与宿主星系的关系，考虑了WD-WD合并的事件率和每年观测一次WD-WD合并的最小探测距离。此外，我们计算DECIGO的本地化WD-WD合并，并确定群众的二进制合并的能力。我们估计，deci-Hz GW天文台可以检测到GWs的振幅$h\sim10^{-20}[\rm Hz^{-1/2}]$在0.01-0.1 Hz，这是1000倍以上的检测极限的DECIGO。假设Ia超新星的祖先正在合并WD-WD（$1M_{\odot}-0.8M_{\odot}$），DECIGO预计将在$z=0.08$内探测到6600个WD-WD合并，并仅使用GW探测来识别$z\sim0.065$内这种WD-WD合并的宿主星系。
2022-09-14 astro-ph.HE
Gravitational-wave memory from a propagating relativistic jet: a probe of the interior of gamma-ray burst progenitors
一般认为，伽马射线暴（GRB）的相对论喷流最初应该通过大质量祖星的重包层或通过致密双星合并形成的合并喷出物传播。喷流与恒星包层或合并喷出物的相互作用可以导致喷流头部物质的减速，同时形成热茧。然而，这种喷流-包层/喷出物的相互作用实际上是无法用电磁辐射检测到的，只能通过爆发喷流的结构间接推断。因此，作为对这种现象的解决方案，我们建议喷流包络/喷出物相互作用可以产生幅度为$h\sim10^{-26}-10^{-23}$的引力波（GW）记忆，这可以用未来的GW探测器在亚赫兹到几十赫兹的频率范围内检测到。这提供了一个潜在的直接的方式来探测喷流的传播，然后伽玛暴的祖先的内部。此外，即使喷流最终被恒星包层或合并喷出物阻塞，这种方法原则上也是可行的。
2020-08-31 astro-ph.HE
Gravitational Waves from Core-Collapse Supernovae: Dependence on the Progenitor Star, Rotation Rate and Nuclear Equation of State
Swinburne University of Technology（斯威本科技大学）；ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery (OzGrav)（引力波发现卓越研究中心）；Monash University（莫纳什大学）
本研究通过137个轴对称核心坍缩超新星模拟，系统探究前身星质量、旋转速率和核态方程对引力波辐射的影响，发现CMF态方程和快速旋转显著改变信号特征，并首次揭示随机扰动可使信噪比变化达62%，同时提出改进的高频模式普适关系校准。
2026-09-29 astro-ph.HE
Backward Population Synthesis: Mapping the Evolutionary History of Gravitational-Wave Progenitors
提出一种从引力波观测中同时推断前身星属性和星族合成参数的流程，应用于GWTC-3星表并发现稳定质量转移效率可能随主黑洞质量变化。
2022-06-08 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
Probing Long Gamma Ray Bursts progenitor mass by Gravitational Waves
在这项工作中，我们提出了一个程序来推断伽马射线暴（GRB）的祖先和残余的质量，从观察到的能量$E_{iso}^{GRB}$各向同性发射，并考虑相关的发射引力波（GW）$ E_{iso}^{GW}$在不同的阶段。我们假设，在恒星坍缩过程中，祖先$E_{PROG}^{GW}$的GW能量被部分发射，剩余能量与残骸发射的GW能量有关。我们采取一个$237$长GRB的样本，并使用混合蒙特卡洛程序来探索，对于他们中的每一个，一个区域的可能的解决方案的$ E_{iso}^{GW}$作为一个功能的质量，半径，扁率，旋转频率的祖先和残余和能量的分数$k$发出的GRB GW。我们区分一个中子星（NS）或黑洞（BH）的残余物，并获得有趣的值的GW所发出的残余NS或BH的转换因子$k$和GRB祖星的质量和半径。我们还获得了剩余人口的平均质量，平均GW频率和GRB频率的GW发射与最公认的模型。
2015-05-30 astro-ph.HE gr-qc
A Sub-Solar Metallicity Progenitor for Cassiopeia A, the remnant of a Type IIb Supernova
我们首次报道了在IIb型超新星（SN IIb）遗迹仙后座A中探测到Mn-K $α$线。锰（$^{55}$ Mn，在$^{55}$ Co衰变后）是一种富中子元素，与铬（$^{52}$ Cr，在$^{52}$ Fe衰变后）一起主要在爆炸性不完全Si燃烧状态下合成。因此，Mn/Cr质量比及其中子过剩反映了爆炸过程中相关燃烧层的中子化。钱德拉对仙后座A的存档X射线数据表明，Mn/Cr质量比很低，其值在0.10- 0.66的范围内，与一维SN爆炸模型相比，这要求在不完全Si燃烧层处的电子分数为0.4990 $\lesssim Y_{\rm e} \lesssim$ 0.5。假设太阳金属丰度祖先具有典型爆炸能量（$1 \times 10^{51}$ erg）的爆炸模型无法重现如此高的电子分数。在这样的模型中，爆炸Si燃烧制度只延伸到Si/O层建立在祖的流体静力学演化;在Si/O层的$Y_e$低于我们的观测约束所需的值。我们可以满足所观察到的Mn/Cr的质量比，如果爆炸硅燃烧制度延伸到O/Ne流体静力层，其中具有较高的$Y_{\rm e}$。这将需要仙后座A的太阳下金属丰度祖先（$Z \lesssim 0.5Z_{\odot}$）的高能（$> 2 \times 10^{51}$ erg）和/或不对称爆炸。低的初始金属丰度可以用来排除单星祖先的可能性，剩下的可能性是有一个紧凑的伴星（白矮星，中子星…
2020-03-20 astro-ph.HE
Inferring neutron-star properties from gravitational-wave signals of binary mergers
两颗中子星合并后形成的合并残留物的振荡是高密度状态方程的特征。主振荡频率在引力波频谱的kHz范围内出现明显的峰值。我们描述了如何的主要振荡频率的残余物可以用来推断非旋转中子星的半径。
2015-03-30 astro-ph.HE astro-ph.SR
Three-dimensional core-collapse supernova simulations of massive and rotating progenitors
我们提出了三维模拟的大规模的旋转和非旋转的祖先进行的核心崩溃的广义相对论中微子流体动力学代码CoCoNuT-FMT和分析其爆炸特性和引力波信号。原型包括沃尔夫-拉叶星，初始氦星质量分别为$39\,M_{\odot}$和$20\,M_{\odot}$，以及一颗$18\,M_{\odot}$红超巨星。$39\,M_{\odot}$模型是一个快速旋转体，而其他两个祖先是非旋转的。两个沃尔夫-拉叶模型都产生了健康的中微子驱动的爆炸，而红超巨星模型则没有爆炸。在模拟结束时，对于$39\,M_{\odot}$和$20\,M_{\odot}$模型，爆炸能量已经分别达到了$1.1\times 10^{51}\,\mathrm{erg}$和$0.6\times 10^{51}\,\mathrm{erg}$。爆炸产生了相对高质量的中子星，但有适度的反冲。由于双极爆炸几何形状与旋转轴对齐，因此在$39\,M_{\odot}$模型中，旋转和反冲之间的$30^\circ$偏差相对较小。就引力波信号而言，质量大且快速旋转的$39\,M_{\odot}$前身因其巨大的引力波振幅而脱颖而出，这使得它可以被爱因斯坦望远镜探测到近2 Mpc。对于这个模型，我们发现，旋转显着改变的f-模式上的原始中子星参数的特征引力波频率的依赖性相比，非旋转的情况下。其他两个祖先有相当小的检测距离，尽管显着的低频发射在最敏感的频带的电…
2020-02-24 astro-ph.HE
Long-term Simulations of Multi-Dimensional Core-collapse Supernovae: Implications for Neutron Star Kicks
核心坍缩超新星（CCSNe）是大质量恒星演化的最后阶段，标志着中子星（NS）的诞生。非球面质量喷射驱动形成NS的出生踢。在这项工作中，我们基于长期流体动力学CCSN模拟研究了NS井涌的特性。我们进行二维（2D）模拟10个祖先从10.8到20 $\, M_{\odot}$星覆盖范围广泛的祖先的紧凑性参数，和两个三维（3D）模拟11.2 $\, M_{\odot}$星。我们的二维模型呈现了各种爆炸能量之间的$\sim 1.3 \times 10^{50}$ erg和$\sim 1.2 \times 10^{51}$ erg，和NS踢速度之间的$\sim 100$ km s $^{-1}$和$\sim 1500$ km s $^{-1}$。对于二维爆炸模型，我们发现冲击波的速度随着前驱体的致密性而增大。这是因为原中子星（PNS）的高致密性导致了高中微子光度，从而导致了更高能量的爆炸。由于高紧凑性的祖细胞产生大量的PNS，我们指出，NS质量和反冲速度可以相关，这是适度的观测支持。比较11.2 $\, M_{\odot}$星的2D和3D模型，如前所述，3D中的诊断爆炸能量高于2D中的诊断爆炸能量，而3D模型导致喷出物分布的不对称性小于2D中的不对称性，并且反冲速度小于2D中的。我们的研究结果证实了自洽CCSN建模的重要性，涵盖了长期的反弹后的演变在3D的定量预测的NS踢。
2019-08-05 astro-ph.HE
Determining the Structure of Rotating Massive Stellar Cores with Gravitational Waves
恒星核心坍缩产生的引力波（GW）信号包含了大量关于恒星前身星和由此产生的核心坍缩超新星（CCSN）的物理参数信息。我们提出了一种新的方法来限制CCSN祖属性崩溃时使用两个最可检测的GW信号的部分：核心反弹信号和演变的主频率模式从质子中子星。我们专注于核心反弹后，但爆炸前的时期，并调查GWs的预测能力，从旋转CCSNe约束祖星的属性。我们分析了34个二维和4个三维中微子辐射流体动力学模拟恒星核心崩溃的不同的初始质量和旋转速率的祖先。扩展以前的工作，我们验证了紧凑的祖在崩溃与早期的斜坡上升的斜率，并在旋转的情况下，也与核心角动量。结合这一信息与反弹信号，我们提出了一种新的分析方法来限制崩溃前的核心紧凑的祖。由于这些GW特征发生在核心反弹后不到一秒，因此这种分析可以让天文学家甚至在冲击爆发之前预测CCSN的电磁特性。
2021-06-22 astro-ph.HE
The Landscape of the Neutrino Mechanism of Core-Collapse Supernovae: Neutron Star and Black Hole Mass Functions, Explosion Energies and Nickel Yields
如果在大质量恒星核心坍缩期间形成的原中子星的中微子光度超过临界阈值，就会产生超新星（SN）。利用球形准静态演化序列，研究了爆炸阈值如何映射到观测量上，包括爆炸成功率、中子星（NS）和黑洞（BH）的质量函数、爆炸能量（E_SN）和镍产额（M_Ni），以及它们之间的相互关系.成功的爆炸与失败以复杂的模式交织在一起，这种模式不仅仅与最初的祖先质量或紧凑性有关。我们预测，初始质量为15 +/-1，19 +/-1和21-26 M_Sun的母星最有可能形成BH，BH的形成概率在太阳金属丰度下为非零，在低金属丰度下显著增加，低光度、低Ni产额的SNe来自靠近成功/失败界面的母星。我们定性地再现了观测到的E_SN-M_Ni相关性，预测了NS质量分布和E_SN分布的平均值和宽度之间的相关性，以及NS质量分布和BH质量分布的平均值之间的相关性。我们发现，观测到的平均NS质量约为1.33 M_Sun意味着成功的爆炸分数高于0.35。总之，我们表明，中微子机制可以在原则上解释所观察到的SNe及其紧凑的对象的属性。我们认为，祖细胞和结果的崎岖景观的任务，SN理论应该专注于复制广泛的分布观察SN属性。
2015-01-05 astro-ph.HE
Population synthesis of Thorne-Żytkow objects: Rejuvenated donors and unexplored progenitors in the common envelope formation channel
本文利用 COMPAS 种群合成研究大质量恒星与中子星公共包层演化形成 Thorne-Żytkow 天体的前身性质，发现约 92% 前身经历过物质转移并 rejuvenated，并估计银河系现存约 5±1 个 TŻO。
2024-11-13 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Gravo-thermal catastrophe in gravitational collapse and energy progenitor of Gamma-Ray Bursts
我们研究了恒星核的同系坍缩、强子碰撞弛豫的维里定理和强子碰撞的光子产生。因此，我们显示的重力热动力学过程，将引力能转换为光子能量。这个过程在能量和熵上都是有利的。采用重子总数守恒、能量动量守恒的欧拉方程和引力势的泊松方程来描述同源核坍缩。维里定理决定了强子碰撞从引力势获得的能量。强子光子产生率决定光子的能量密度。宏观和微观过程的时间尺度进行了研究，以验证近似。结果表明，不透明的光子对球的形成，其总能量，大小，温度和数密度，占伽马射线暴祖源的主要能量特征。我们得到了这些量的内在相关性。它们只取决于恒星核心的平均热指数。我们讨论了用观测数据对抗它们的可能性。
2021-07-23 astro-ph.HE nucl-th physics.plasm-ph
A Single Progenitor Model for GW150914 and GW170104
恒星质量黑洞（BH）的合并预计不会产生可检测的电磁（EM）辐射。然而，激光干涉仪引力波天文台（LIGO）探测到的引力波（GW）事件GW 150914和GW 170104是合并的结果，约60个太阳质量的双黑洞（BBH），每个都声称同时发射伽马射线。出于有趣的可能性的EM对应BBH合并，我们构建了一个模型，可以重现观察到的EM和GW信号GW 150914-和GW 170104-like事件，从一个单星的祖先。在Loeb（2016）之后，我们设想了一个大质量的快速旋转的恒星，其中旋转的棒不稳定性将核心分裂成两个超密度，这些超密度碎片成团块，这些团块合并形成具有任意自旋轨道排列的紧密双星中的BH。一旦形成，由于气体和引力波的阻力，BBH会螺旋上升，直到潮汐力触发BH与周围恒星密度气体的强烈喂养，大约在合并前10秒。由此产生的千兆-爱丁顿吸积峰发射出一个喷流，从祖星中爆发出来，并驱动一个强大的外流，在一秒钟内将气体从双星轨道上清除，从而保留了LIGO波段中的真空GW波形。单祖情景预测的伽马射线暴，调制在约0.2秒的啁啾周期的BBH由于相对论多普勒提升的存在的可变性。喷流爆发应该伴随着一颗低光度超新星。最后，由于单祖模型的BBH不存在于大的分离，它们将无法在激光干涉仪空间天线（LISA）的低频引力波波段检测到。因此，单祖BBH将是明确可辨的BBH形成通过交替，双祖进化方案。
2018-12-05 astro-ph.HE
High-Mass X-ray Binaries: progenitors of double compact objects
本文综述了大质量X射线双星的形成和演化。在包含中子星的HMXB系统中，只有那些轨道周期超过一年的系统才能在HMXB阶段之后的公共包络演化中幸存下来。这些系统可能产生具有偏心轨道的近距离双中子星。包含黑洞的HMXB不一定会演化成CE相。具有相对短轨道周期的系统将通过稳定的罗氏瓣溢出演化为包含黑洞的短周期沃尔夫-拉叶（WR）X射线双星。另外两种方式形成WR X射线双星与黑洞被确定：CE演化的宽HMXB和非常接近的系统的均匀演化。在这三种情况下，WR X射线双星的最终产物将是双黑洞或黑洞中子星双星。
2019-01-25 astro-ph.HE
Core-Collapse supernovae and its progenitors
无法维持引力坍缩的大质量恒星，在核燃烧阶段结束时，变成核心坍缩超新星，留下致密的物体，如中子星或黑洞。像质量和金属丰度的祖属性主要决定爆炸参数和紧凑的残留物的类型。在本文中，我们总结了ARIES和其他印度天文台严格观测到的三种核心塌陷类型IIP SNe 2012 aw、2013 ab和2013 ej的观测研究，并讨论了它们的起源和爆炸性质。
2016-03-08 astro-ph.HE
Cyg X-3: a Galactic double black hole or black hole-neutron star progenitor
没有已知的双黑洞（BH-BH）或黑洞-中子星（BH-NS）系统。我们认为Cyg X-3很可能是BH-BH或BH-NS的祖先。这个银河系X射线双星由一个紧凑的物体组成，由沃尔夫-拉叶（WR）型伴星提供风力。根据对观测数据的综合分析，最近认为天鹅座X-3有一个2-4.5 Msun BH和一个7.5-14.2 Msun WR伴星。我们发现，这样一个双星的命运导致迅速（<1百万年）形成一个封闭的BH-BH系统的上限允许WR质量（M_WR>13 Msun）。对于低到中等质量的WR星（M_WR=7-10 Msun），天鹅座X-3最有可能（概率70%）在WR最终成为超新星时被破坏。然而，以较小的概率，它可能会形成一个宽（15%）或封闭（15%）的BH-NS系统。对于Cyg X-3形成通道的BH-BH系统合并，先进的LIGO/VIRGO检测率为每年10次，而BH-NS系统则下降到每年0.1次。如果天鹅座X-3实际上拥有一颗低质量的BH和大质量的WR星，那么它为BH-BH/BH-NS系统的存在提供了额外的支持。
2012-09-12 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Progenitors of gravitational wave mergers: Binary evolution with the stellar grid-based code ComBinE
黑洞和中子星合并的第一个引力波探测代表了高能瞬态天体物理学的一个引人注目的新领域。LIGO-Virgo探测器观测到的信号来自极端物理物体的合并，这些物体是近距离双星系统中恒星演化的最终产物。为了更好地了解它们的起源和合并率，我们使用新的基于网格的二进制人口合成代码ComBinE在不同的金属丰度下进行了二进制人口合成。从新生的恒星对开始，我们跟踪它们的演化，包括质量损失，质量转移和吸积，共同的信封和超新星爆炸。我们应用基于密集网格的详细恒星结构模型的共同信封的结合能，利用改进的调查，随后的情况BB罗氏瓣溢出和规模超新星踢根据剥离的爆炸恒星。我们证明，所有的双黑洞合并，GW 150914，LVT 151012，GW 151226，GW 170104，GW 170608和GW 170814，以及双中子星合并GW 170817，在我们的模型中占适当的金属度制度。我们的二进制相互作用参数进行校准，以匹配准确确定的银河系双中子星系统的属性，我们讨论了它们的质量和类型的超新星起源。使用我们输入的物理参数的默认值，我们发现银河系等价星系的双中子星合并速率约为300万年^-1。我们对双中子星合并率密度的上限是在本机宇宙（z=0）中R=400 yr^-1 Gpc^-3。
2018-08-14 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Double Neutron Star Delay Times Across Cosmic Metallicities: The Role of Helium Star Progenitors
University of Florida（佛罗里达大学）；Institute for Fundamental Theory（基础理论研究所）；Université de Genève（日内瓦大学）；Gravitational Wave Science Center (GWSC)（引力波科学中心）；Northwestern University（西北大学）；Center for Interdisciplinary Exploration and Research in Astrophysics (CIERA)（天体物理学跨学科探索与研究中心）
本文通过研究金属丰度对氦星-中子星前身系统演化的影响，利用POSYDON代码进行星族合成，揭示了双中子星延迟时间分布随金属丰度的变化，并解释了短伽马射线暴和r过程元素富集。
2026-06-12 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Of Mountains and Molehills : Gravitational Waves from Neutron Stars
研究了吸积中子星的质量四极矩含量引起的表面不对称性。虽然这种不对称性产生的引力波的振幅似乎超出了当前一代探测器的探测能力极限，但似乎存在于HMXB中的具有强磁场的快速旋转中子星值得考虑用于下一代仪器对连续引力波的有针对性搜索。
2016-10-25 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Gravitational waves from magnetorotational core-collapse supernovae using 3D GRMHD simulations: effect of rotation and magnetic fields
Max-Planck-Institut für Astrophysik（马克斯·普朗克天体物理研究所）；University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学）；University of Hamburg（汉堡大学）；University of Tennessee（田纳西大学）；GRAPPA, University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学引力、暗物质和粒子物理中心）；IoP, University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学物理系）；University of British Columbia（不列颠哥伦比亚大学）；National Center for Supercomputing applications, University of Illinois（伊利诺伊大学国家超级计算应用中心）；University of Illinois（伊利诺伊大学）
研究通过3D GRMHD模拟探讨磁旋转核心塌缩超新星的引力波发射，发现磁场和自转对爆炸动力学及引力波信号有显著影响。
2025-09-23 astro-ph.HE
Magnetized massive stars as magnetar progenitors
磁星上超强磁场的起源是现代天体物理学中的一个谜。在自引力作用下的准球对称的自相似广义多变磁流体理论框架下，模拟了具有高表面磁场的大质量祖星的核坍缩动力学。通过对原始恒星表面质量密度、温度、磁场和风质量损失率等物理参数的详细描述，并考虑到反弹激波穿透恒星内部和包层的影响，我们发现在原始恒星中心留下了一个致密天体（即中子星），其半径为$\sim 10^6$ cm，质量范围为$\sim 1-3$太阳质量。此外，我们发现，这种紧凑的对象的表面磁场可以是$\sim 10^{14}-10^{15}$ G，与推断的磁星，其中包括软伽玛射线中继器（SGR）和异常X射线中继器（AXP）的一致。磁场增强因子与自相似标度指数$n$密切相关，它也决定了大质量母体的初始密度分布。基于引力核坍缩和反弹激波的磁流体动力学演化，我们提出磁化大质量恒星是磁星的祖先。我们的物理机制，这并不一定需要一个快速旋转的中子星内的特设发电机放大，有利于“化石场”的情况下形成磁星的强磁化核心崩溃内大规模的祖星。由于大质量祖星表面磁场强度的范围，我们的方案允许从恒星到磁星的连续磁场强度。
2009-02-18 astro-ph.HE
Remnant massive neutron stars of binary neutron star mergers: Evolution process and gravitational waveform
大质量（超大质量和超大质量）中子星很可能经常在双中子星合并后形成。我们探索的演化过程中残留的大质量中子星和它们发出的引力波，基于数值相对论模拟的双中子星合并采用各种状态方程和选择一个合理的范围内的中子星的质量的双星。我们发现，剩余超大质量中子星的寿命强烈依赖于总的双星质量，也对状态方程。由大质量中子星产生的引力波普遍具有频率近似恒定的准周期性质，尽管其频率随时间变化。我们还发现，引力波的频率和时变特性强烈地依赖于状态方程。本文导出了一个拟周期引力波形的拟合公式，它可用于引力波信号的数据分析。
2013-07-22 astro-ph.HE
