Spin distribution of binary black holes formed in open clusters
我们对四种不同金属丰度的疏散星团进行了直接N体模拟。为了研究起源于这些疏散星团的并合双星黑洞（BBH）的有效自旋，我们计算了Wolf-Rayet（WR）星及其近伴星（BBH祖星）的自旋演化，考虑了WR星的星风质量损失和潮汐自旋上升.我们发现，BBH祖较小的半长轴演变为合并BBH更大的有效自旋，因为强大的潮汐力。在本机宇宙中，约16%的合并黑洞的有效自旋大于0.1，即使黑洞和它们的祖先除了伴星施加的潮汐力之外没有自旋角动量。如果我们假设WR星在公共包络相位之后具有平坦和各向同性的无量纲自旋分布，则合并BBH的有效自旋分布与LIGO和Virgo的引力波观测结果相似。
2021-02-18 astro-ph.HE
Are long gamma-ray bursts progenitors to merging binary black holes?
本文用长伽马射线暴发生率替代恒星形成率，推断其与双黑洞并合之间的延迟时间分布，发现幂律斜率约为-0.96，支持LGRB追踪BBH前身形成，但仅至多约4%的LGRB能演化为并合双黑洞。
2024-12-12 astro-ph.HE gr-qc
The influence of the distribution of cosmic star formation at different metallicities on the properties of merging double compact objects
在本地宇宙中合并的双星起源于在不同时间和不同环境中形成的祖先系统。双致密天体的形成效率对恒星形成的金属丰度高度敏感。因此，面对理论预测与观测极限所造成的引力波观测，一个必须考虑的形成和演化的祖先恒星在化学演化的宇宙。特别是，这需要知道宇宙恒星形成率在不同金属丰度和时间的分布，通过红移（SFR（Z，z））探测。我们调查的影响，假设的SFR（Z，z）合并双紧凑对象的属性，特别是对他们的合并率密度。使用Chruslinska等人（2018）的一组二元演化模型，我们证明了在某些情况下，如果使用更接近于基于局部恒星形成星系观测的SFR（Z，z），则可以解决不同类型的双致密天体合并率与当前观测极限之间的紧张关系。而不需要改变关于不同质量的祖星演化的假设。这突出了找到对SFR（Z，z）的更严格约束和理解相关不确定性的重要性。
2018-11-08 astro-ph.HE
Merging Black Holes in Dwarf Galaxies: Calculating Binary Black Hole Coalescence Timescales from Simulations for LISA Detection
超大质量黑洞（SMBH）在矮星系中的合并将在21世纪30年代中期被激光干涉仪空间天线（LISA）探测到。以前的宇宙学流体动力学模拟已经显示了大质量黑洞在矮星系中合并的预测，但这些模拟受到其分辨率的限制，并且不能一直跟踪黑洞对合并。根据黑洞与宿主星系的性质计算了黑洞配对与合并之间的延迟时间，并利用这些延迟时间计算了8个宇宙学模拟中11个不同的矮星系内部合并的双黑洞的引力波应变。延迟时间的计算考虑了由于气体和恒星的动力学摩擦，损失锥散射，以及由于引力辐射导致的双星硬化。在模拟中的11个黑洞合并中，有5个黑洞对将在0.8 - 8 Gyr内合并形成一个紧密的对，可以被LISA观察到，其余6个由于模拟的分辨率限制而无法解决。由于所有五个解决密切对合并在哈勃时间内，我们作出广泛的估计，密切SMBH对矮星系将合并和可检测的LISA，但这一估计取决于在轨道衰变过程中存在的气体或解决方案的动力学浮力问题的核心潜力。
2023-02-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
Long gamma ray burst rate in the binary merger progenitor model
长伽马射线暴（GRB）可能产生于大质量恒星的核塌缩。然而，在高红移下，长伽玛暴速率并不跟随恒星形成速率（SFR）。在这封信中，我们专注于双星合并模型，并认为合并后的高自旋氦星是长伽玛暴的祖先。在这种情况下，我们估计伽玛暴率的人口合成方法与金属丰度的演变。由于风的质量损失较弱以及恒星演化的差异，低金属丰度双星比太阳金属丰度双星更容易成为长伽玛暴的前身星。在我们的结果中，长伽玛暴速率与观测速率大致一致，并表现出与观测红移演化相似的行为。
2017-11-08 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
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
It Takes Two: nucleosynthesis in core-collapse supernova simulations of binary-star progenitors
Technische Universität Darmstadt（达姆施塔特工业大学）；GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH（GSI亥姆霍兹重离子研究中心）；Max-Planck-Institut für Kernphysik（马克斯·普朗克核物理研究所）；Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；Argelander Institut für Astronomie（阿尔兰德天体物理研究所）；Max-Planck-Institut für Radioastronomie（马克斯·普朗克射电天文研究所）
本研究通过模拟单双星前身星核心坍缩超新星，发现双星前身星更易爆炸，且小α链网络可近似能量与镍丰度，但钛铬铁同位素产额受网络大小影响。
2026-10-07 astro-ph.HE
Effect of binary evolution on the inferred initial and final core masses of hydrogen-rich, Type~II supernova progenitors
大多数大质量恒星，核心坍缩超新星（SNe）的祖先，都是在近距离双星系统中发现的。Zapartas等人（2019）对富氢II型SN祖细胞的比例进行了建模，这些祖细胞的演化受到与其同伴的质量交换的影响，发现对于大多数假设，这一比例在1/3和1/2之间。在这里，我们更深入地研究了这种二进制历史的II型SN祖先的最终前SN核心质量分布的影响，使用人口合成模拟。我们发现，II型SNe的双星祖先通常会以比孤立生活时更大的核心质量结束生命，因为它们在爆炸前获得了质量或与伴星合并。不同的二元演化路径的组合通常会导致一个稍微浅的最终核心质量分布。在红超巨星问题的背景下讨论我们的结果，即，由于没有发现高亮度的祖先星，我们认为双星演化似乎并没有显著影响这个问题。这个结论与我们在二元物理假设中的变化是相当可靠的。我们还预测，推断的初始质量的II型SN祖从“年龄测定”其周围环境系统地产生较低的质量相比，探测前SN的核心质量或光度的方法。从这些不同的技术推断的SN祖先的初始质量之间的一个强大的差异可能表明一个演化历史的二元质量吸积或合并。
2020-12-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
The cosmic merger rate of stellar black hole binaries from the Illustris simulation
黑洞双星的宇宙合并率密度可以为我们提供一个重要的线索，以限制BHB的形成渠道，根据目前和即将到来的引力波的检测。采用Monte Carlo方法，将新的BHB粒子数合成模型与Illustris宇宙学模拟相结合，研究BHB合并的宇宙历史。我们探讨六个人口合成模型，不同的处方超新星，共同的信封，和出生踢。在大多数模型中，宇宙BHB合并率与宇宙恒星形成率遵循相同的趋势。宇宙BHB合并率的正常化在很大程度上取决于共同包络的处理和出生踢的分布。我们发现，大多数BHB合并在LIGO的仪器视界来自相对贫金属的祖先（<0.2 Zsun）。合并BHB的总质量跨越了很大的范围，从~6到~82 Msun。在我们的基准模型中，与GW 150914、GW 151226和GW 170104一致的合并BHB分别占LIGO视界内合并的所有BHB的6%、3%和12%。重系统，如GW 150914，来自贫金属祖细胞（<0.15 Zsun）。大多数在本地宇宙中合并的类GW 150914系统似乎是在高红移时形成的，具有很长的延迟时间。相比之下，类似GW 151226的系统在整个宇宙历史中形成并融合，来自具有广泛金属丰度的祖先。未来的探测将是至关重要的，以限制共同的信封，对出生踢，并对BHB质量功能。
2017-08-18 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Connecting The Hierarchically Merging Binary Black Hole Population To Their Host Galaxies
本文通过计算引力波定位与星系目录的角交叉关联，评估区分AGN盘内层级并合黑洞与普通星系中层级并合的比例，预测约5000次并合事件即可在A#探测器灵敏度下确定AGN起源主导情景。
2025-08-26 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The diverse lives of progenitors of hydrogen-rich core-collapse supernovae: the role of binary interaction
富氢超新星，被称为II型（SNe II），是大质量恒星核心坍缩后观察到的最常见的爆炸类型。我们使用分析估计和人口合成模拟来评估SNe II祖细胞的分数，预计已交换质量与同伴爆炸前。我们估计，1/3到1/2的SN II祖星在爆炸前与双星伴星有质量交换的历史。导致SN II祖星的主要双星通道涉及双星的合并。合并预计将产生多样性的SN II祖先的特点，这取决于进化的时间和合并的属性。另一种可能是，来自相互作用的双星的SN II祖先可能从它们的伴星吸积了质量，然后在伴星爆炸后被从双星系统中弹射出来。我们表明，SN II的祖先，预计经历了二元相互作用的整体分数是强大的对我们的模型中的主要物理不确定性。然而，不同的二元进化通道的相对重要性受到改变物理假设的影响。我们进一步讨论的方式，二进制可能有助于观察到的多样性SNE II考虑潜在的观测签名所产生的每个二进制通道。对于在爆炸时具有大量富氢包层的超新星（即，除了IIb型SNe外，一颗幸存的非致密伴星通常表明超新星的前身星是一颗宽的、没有相互作用的双星。我们认为，即使是II-P型SNe的一个显着的一部分，预计已获得质量的同伴爆炸前。
2019-07-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
Radio Loud vs. Radio Quiet Gamma-ray Bursts: the Role of Binary Progenitors
我们探讨了射电响亮的伽马射线暴（GRB）的可能性，在相互作用的双星系统中的大质量恒星的崩溃，而射电安静的GRB产生的单个大质量恒星的崩溃。一个双星系统可以有必要的角动量和能量预算来解释较长的即时伽马射线持续时间和较高的各向同性能量在射电大声子样本的长伽玛暴。此外，双星系统可以导致丰富和扩展的星周环境，允许在射电大声系统中看到的长寿命射电余辉的存在。最后，双星系统与单星系统中恒星的相对比例似乎与射电强暴与射电静暴的比例一致。
2022-02-12 astro-ph.HE
A binary merger product as the direct progenitor of a Type II-P supernova
School of Astronomy and Space Science, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学天文与空间科学学院）；National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台）；Institute for Frontiers in Astronomy and Astrophysics, Beijing Normal University（北京师范大学天文与空间科学学院前沿天文与天体物理研究所）；Institute of Astrophysics, Foundation for Research and Technology-Hellas（希腊研究基金会天体物理研究所）；Physics Department, National and Kapodistrian University of Athens（雅典国立卡波蒂斯坦大学物理系）；Department of Physics, Royal Holloway, University of London（伦敦大学皇家霍洛威学院物理系）；Department of Physics, University of Florida（佛罗里达大学物理系）
本研究发现II型Ia超新星2018gj的红超巨星前体是双星系统合并产物，通过先进模拟揭示了其独特的内部结构和演化过程，为II型Ia超新星的二元前体渠道提供了首个实证支持。
2026-01-14 astro-ph.HE
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
The Signature of a Windy Radio Supernova Progenitor in a Binary System
II型超新星的前身预计会在爆炸前在密集的恒星风中释放出大量的物质。当前身星是双星的一员时，轨道运动调节了这股风的密度。当原始物质爆炸时，高速喷出物与调制风碰撞，从而产生调制无线电信号。本文导出了在大杆件质量比极限下无线电信号调制参数与二进制参数之间的一般解析关系。我们使用这些关系来推断SN 1979c的半长轴和伴星质量的下限。我们进一步约束的分析估计使用AMUSE框架的数值模拟。在这些计算中，我们模拟的祖先双星系统，包括风和伴星的引力效应。模拟输出与超新星SN 1979C中观测到的无线电信号进行了比较。我们发现它一定是一个轨道周期约为2000年的双星。如果爆炸的恒星是从太阳金属度下的$\sim 18 M_{\odot}$零年龄主序星演化而来，我们推导出轨道离心率低于0.8的伴星质量为$5$到$12 M_{\odot}$。
2019-01-29 astro-ph.HE astro-ph.SR
QLUSTER: quick clusters of merging binary black holes
QLUSTER是一个快速近似研究致密环境中双黑洞分层并合发生与性质的玩具模型，并提出分层并合效率估计量来量化其在天体物理环境中的重要性。
2023-11-28 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Binary population synthesis models for core-collapse gamma-ray burst progenitors
长持续时间的伽马射线暴（GRB）被认为是大质量、剥离的外壳、快速旋转的恒星的最终命运。除此之外，我们对祖先系统的了解是有限的。利用BPASS（Binary Population and Spectral Synthesis）恒星演化模型，我们研究了双星中某些大质量恒星在保持喷流产生所需的角动量的同时，仍然通过风或双星相互作用而失去其外层包层的可能性。我们发现，总氢质量小于0.0005 Msun和氦喷出物的质量分数小于0.20提供了最好的阈值超新星II/Ibc型和Ib/Ic司分别。应用潮汐算法对BPASS输出的恒星演化模型进行后处理，计算了双星系统中的潮汐相互作用。我们发现，所观察到的体积伽马射线暴率的演变，可以重新创建使用两个不同的途径和合理的分布的突发参数。在第一条路径中，恒星通过质量吸积旋转成准均匀状态。在第二种情况下，潮汐保持旋转，否则恒星会旋转下来。两者都导致Ic型超新星的祖先，和金属丰度分布与GRB宿主星系人口一致。在我们的模型中给出的假设，推断出的喷流产生的核心角动量阈值与对双相星的理论要求是一致的。因此，我们可以重现几个方面的核心坍缩超新星/伽玛射线暴的观测和理论同时进行。我们讨论了预测的可观察到的性质的伽玛射线暴的祖先和他们的幸存的同伴。
2019-11-19 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Single and binary stellar progenitors of long-duration gamma-ray bursts
本文介绍了长持续时间伽马射线暴起源的最常见的理论。我将讨论两种天体物理学场景：磁星模型和磁星模型。按照他们的要求，这颗恒星的前身应该是一颗无核大质量恒星，它的核心是一颗快速旋转、坍缩的铁质恒星。这样的天体被称为TWUIN星，可能是由大质量单星或大质量双星系统通过化学均匀演化而产生的。这条演化道路的各种结果（如超新星爆炸和引力波的生产）也被提及，并为未来的研究方向提出了建议。在多信使天文学的时代，我希望能及时地概述恒星天体物理学家是如何寻找长时间伽马射线暴的祖先模型的，以及他们迄今为止的发现。
2017-10-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Influence of Stellar Rotation in Binary Systems on Core-Collapse Supernova Progenitors and Multi-messenger Signals
本文利用MESA和二维超新星模拟，研究双星系统中恒星自转对核坍缩超新星前身星的影响，发现初始轨道周期显著改变前身星结构及中微子与引力波信号，并在部分失败爆发模型中观测到恒星级黑洞形成。
2024-01-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
A database of spectral energy distributions of progenitors of core-collapse supernovae
本文介绍了一个数据库的光谱和光度光谱能量分布（spec-SED和photo-SED）的祖先的核心坍缩超新星（CCSNe）。双星和单星祖先都包括在数据库中。该数据库包括初始金属丰度（$Z$）范围0.0001- 0.03，质量范围8- 25 \dsm{}，二元质量比范围0- 1，轨道周期范围0.1- 10000天。数据库中包括单星和双星CCSN祖星的低分辨率光谱SED和光SED。这些数据可用于研究基本参数，例如，CCSN祖细胞的金属丰度、年龄、初始和最终质量。该方法也可用于研究不同因素对CCSN祖细胞参数测定的影响。利用该数据库拟合双星CCSN祖星的SED时，建议事先确定其金属丰度和轨道周期，而对单星祖星则不需要。
2021-02-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
Explaining Non-Merger Gamma-Ray Bursts and Broad-Lined Supernovae with Close Binary Progenitors with Black Hole Central Engine
本文研究密近双星前身星与黑洞吸积盘引擎组合，可统一解释长时标伽马射线暴、低光度暴、超长暴及宽谱线超新星，并排除磁星引擎，为未来观测提供预测。
2024-11-05 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
Merging stellar-mass binary black holes
LIGO和Virgo探测器直接观测到了恒星质量黑洞对合并产生的引力波，以及少量涉及中子星的合并。这些观测结果带来了希望，紧凑的物体合并可以作为恒星和双星演化的探测器，也许还有恒星动力学。这篇研讨会风格的文章总结了现有的观测结果，描述了合并恒星质量黑洞双星的形成通道的理论预测以及它们的速率和可观测性质，并提出了引力波天文学的一些前景。
2022-01-19 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Single vs. Binary Origin: The Diversity of Stripped-Envelope Supernova Remnants
Kyoto University（京都大学）；The University of Tokyo（东京大学）；Smithsonian Astrophysical Observatory（史密森尼天体物理台）
本文通过单双星起源的自洽模拟，揭示了被剥离包层超新星残骸在周围介质结构、动态和光谱特征上的差异，并引入了新的特征时间尺度，为未来研究提供框架。
2026-04-01 astro-ph.HE
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
Type Ib and IIb supernova progenitors in interacting binary systems
我们探索性质的Ib型和IIb型SN的祖先，在二进制系统中的稳定的质量转移产生的，使用一个新的网格的恒星演化模型，从初始的主要质量范围为10 - 18 $\mathrm{M_\odot}$在太阳和大麦云云金属丰度。我们发现蓝色和黄色的超巨星SN IIb的祖先（例如，SN 2008 ax、SN 2011 dh、SN 2016 gkg）具有小于约0.15 $\mathrm{M_\odot}$的氢包封质量，这主要是由于具有相对低的初始质量和/或低金属度的早期情况B质量转移。红超巨星（RSG）SN IIb祖星（例如，SN 1993 J，SN 2013 df）是通过晚期情况B质量转移产生的，并具有更大质量的氢包层（$M_\mathrm{H,env} > 0.15~\mathrm{M_\odot}$）。SN Ib祖细胞主要由早期Case B质量转移产生。我们的模型预测，在我们考虑的初始质量范围内，SN IIb祖细胞在光学（$-8.0 \lesssim M_\mathrm{V} \lesssim -5.0$）方面比大多数SN Ib祖细胞（$M_\mathrm{V} \gtrsim -5.0$）系统地更发光。然而，SN Ib iPTF 13 bvn的光学明亮祖先（即，$M_\mathrm{V} \simeq -6.5$）可以很好地解释为最终质量为$\sim 3.0~\mathrm{M_\odot}$…
2017-01-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
Nebular phase observations of the type-Ib supernova iPTF13bvn favour a binary progenitor
目的。我们提出并分析了晚时间观测的Ib型超新星与可能的前超新星的祖先检测，iPTF 13 bvn，采取在$\sim$ 300天后爆炸，并讨论了这些背景下的约束超新星的祖先。先前的研究提出了两种可能的超新星前身星的性质，即大质量沃尔夫-拉叶星或密近双星系统中的低质量恒星。方法.观测结果表明，该超新星已进入星云相，光谱主要为Mg~I] $λλ$ 4571，[O~I] $λλ$ 6300，6364和[Ca~II] $λλ$ 7291，7324发射线。我们测量了发射线通量，估算了核心氧的质量，并与其他超新星的[O~I]/[Ca~II]线比值进行了比较。结果超新星前身的核心氧质量估计为$\lesssim$ 0.7 M $_\odot$，这意味着最初的前身质量不超过$\sim$ 15 - 17 M $_\odot$。由于推导出的质量太小，不可能使一颗恒星成为沃尔夫-拉叶星，这一结果更支持iPTF 13 bvn的祖星的双星性质。[O~I]/[Ca~II]线比值与其他超新星的比较也表明iPTF 13 bvn似乎与剥离包层和II型超新星的低质量祖先密切相关。
2015-04-07 astro-ph.HE astro-ph.SR
Progenitors of binary black hole mergers detected by LIGO
简要讨论了在LIGO O1科学运行期间探测到的大质量近距离双星黑洞的可能形成机制，这些黑洞可以在哈勃时间合并产生强大的引力波爆发。这些途径包括从低金属丰度大质量双星演化、球状星团的动力学形成和原始黑洞。讨论了LIGO GW 150914和LTV 151012事件的低有效黑洞自旋。人口合成计算的预期自旋和啁啾质量分布的标准场大规模的二进制形成通道不同的金属丰度（从零金属人口III星太阳金属丰度）。我们的结论是，合并的双黑洞可以包含来自不同的形成渠道，歧视之间的质量和自旋测量正在进行的和未来的引力波观测统计数据的增加，可以作出。
2017-02-26 astro-ph.HE
Extreme resonant eccentricity excitation of stars around merging black-hole binary
本文研究共面三体系统中恒星绕并合黑洞双星的动力学，发现共振平流可导致恒星轨道极端偏心率增长，并影响BHB硬化速率及产生可观测特征。
2024-06-07 astro-ph.HE gr-qc
Contribution of Population III Stars to Merging Binary Black Holes
本研究通过快速双星种群合成模拟，发现孤立双星（包括Pop III恒星）形成的双黑洞可解释GWTC-3观测到的并合率密度与质量分布，并预测未来几年将发现几颗对不稳定性超新星。
2024-03-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
Close Binary Progenitors of Long Gamma Ray Bursts
中微子湮灭机制对质量吸积率的强烈依赖使得很难解释持续时间超过100秒的LGRB以及与主伽马射线脉冲相隔数百秒的前体。更困难的是解释斯威夫特对浅衰变阶段和X射线耀斑的观测，如果它们确实表明中心引擎的活动长达10，000秒。这些数据表明，一些其他的，最有可能的磁性机制必须加以考虑。磁模型不需要在恒星坍缩的最初几秒钟内形成吸积盘，因此不需要在超新星爆发前状态下非常快速地旋转恒星核。这扩大了潜在的LGRB祖细胞的范围。在本文中，我们重新审查的密切的二进制的情况下，允许后期发展的吸积盘的可能性，并调查的质量吸积率，黑洞质量，和自旋的可用范围。一个特别有趣的版本的二元祖先涉及WR星与超紧凑伴星，中子星或黑洞的合并。在这种情况下，我们预计会形成寿命很长的吸积盘，这可以解释斯威夫特观察到的浅衰变和X射线耀斑的阶段。类似的长寿命的磁性中央引擎预计在目前的单星模型的LGRB祖先，由于他们的假设异常快速的旋转。
2009-08-05 astro-ph.HE
Type Ib/c supernovae in binary systems I. Evolution and properties of the progenitor stars
我们调查的Ib/c型超新星（SN Ib/c）的祖先在近距离双星系统的演化，使用新的演化模型，包括旋转的影响，初始质量为12 - 25 Msun的主要组成部分，和单氦星的初始质量为2.8 - 20 Msun。我们发现，尽管潮汐相互作用对主恒星的旋转的影响，在不同的二元模型序列中的超新星前阶段的核心中保留的角动量的量收敛到一个类似于以前的单星模型中发现的值。这个量大到足以产生毫秒磁星，但太小了，不能产生磁星或长伽马射线暴。我们采用最新的估计沃尔夫-拉叶质量损失率，其影响SN Ib/c祖详细讨论。在恒星结构方面，在双星系统中的SN Ib/c祖星被预测有很大的最终质量范围，甚至可以达到7 Msun，氦包层为0.16 - 1.5 Msun。我们的研究结果表明，如果缺乏氦线的光谱中的SNe Ic是由于少量的氦，分布的初始和最终的质量的SNIc祖细胞应该是双峰。此外，我们发现，薄的氢层（0.001 - 0.01 Msun），预计将存在于许多SN Ib祖在presupernova阶段。我们表明，氢的存在下，连同一个相当厚的氦信封，可以导致一个显着的膨胀的一些SN Ib/c祖超新星爆炸的时间。这可能对冲击爆发和超新星光曲线产生重要影响。我们还认为，通过AB/B转移产生的薄氢层的一些SN祖细胞可能与IIb型超新星祖细胞相对较小的半径约为10 Rsun。
2010-10-07 astro-ph.HE astro-ph.SR
Matter Mixing in Aspherical Core-collapse Supernovae: Three-dimensional Simulations with Single Star and Binary Merger Progenitor Models for SN 1987A
我们对SN 1987A的非球面核坍缩超新星进行了三维流体动力学模拟。研究了四种前超新星模型和参数化非球面爆炸的影响。四个超新星前模型包括一个蓝超巨星（BSG）模型，该模型基于最近为SN 1987A的祖先开发的缓慢合并场景（Urushibata et al. 2018）。另外两个是基于单星演化的BSG模型和两个红超巨星（RSG）模型。在调查的爆炸（模拟）模型中，一个模型与二进制合并祖模型和不对称的双极爆炸，它调用一个喷流爆炸，最好的再现约束的质量高速$^{56}$镍，推断从观察到的[Fe II]线配置文件。二元并合先驱体模型的优点是C+O核和氦层的$ρ\,r^3$轮廓平坦且延伸较少，这可能是由于氦核质量小。从最佳爆炸模型出发，预测了双极爆炸轴的方向（最强爆炸方向）、中子星（NS）反冲速度及其方向。其他相关的影响和未来的展望也被给出。
2019-12-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
Progenitor models of supernovae interacting with their binary companions
Argelander Institut für Astronomie（阿尔根德天文学研究所）
研究核心坍缩超新星受前身与双星伴星相互作用的影响，利用恒星演化模型网格预测超新星类型频率等，还研究了新生致密天体与伴星相互作用，结果有助于识别此类超新星及限制单双星演化模型中的不确定物理。
2026-07-29 astro-ph.HE astro-ph.SR
Evolutionary tracks of binary neutron star progenitors across cosmic times
本研究利用星族合成代码 COSMIC 探索双中子星前身演化，确定了三条主要演化轨迹，并发现合并时间延迟分布呈复杂结构，吸积诱导塌缩情景在高红移占主导，对星系化学富集和短伽马射线暴研究具重要意义。
2024-11-07 astro-ph.HE astro-ph.SR
Binary progenitor systems for Type Ic supernovae
本文通过比较II型与Ic型超新星所处环境的分子气体密度，推断Ic型超新星前身星大多经历双星相互作用，而非单一极高质量恒星坍缩，为改进宇宙学模拟中的反馈与化学混合提供了依据。
2024-09-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
A Multiwavelength Study of the Massive Colliding Wind Binary WR 20a: A Possible Progenitor for Fast-Spinning LIGO Binary Black Hole Mergers
WR 20 a是我们银河系中已知的最大的近距离双星。它由两颗$\approx$ 80 M的沃尔夫-拉叶星组成，短周期为$\approx$ 3.7天，位于疏散星团Westerlund 2。因此，WR 20 a为我们提供了一个独特的实验室，用于研究目前不确定的双星演化和致密天体形成的物理学，以及研究大规模食双星系统中的风碰撞区域。我们使用深钱德拉观测WR 20 a研究的时间变化的风碰撞区域之间的两个沃尔夫-拉叶星，并能够产生一个X射线光变曲线覆盖$\approx$ 2/3的轨道周期。我们发现X射线光变曲线是不对称的，因为一个峰的通量比另一个峰的通量大2.5 $σ$。这种不对称性可能是由两颗恒星的不对称质量损失造成的，或者是由于系统异常快速的旋转而导致的风碰撞区域的不平衡。与TESS和ASAS-SN测量的光学光变曲线相比，X射线光变曲线在相空间中也发生了移动。此外，我们探讨了最终的命运，这个系统的建模所产生的二元黑洞合并预计在两颗恒星的生命结束。我们的结论是，这个系统将演变为一个代表的子人口的LIGO祖先的快速旋转的二元黑洞合并事件。
2022-12-05 astro-ph.HE
Simulating merging binary black holes with nearly extremal spins
天体物理上现实的黑洞可能具有接近极端的自旋（即，接近1的无量纲单位）。双黑洞的数值模拟是校准引力波探测分析模板和探索弯曲时空非线性动力学的重要工具。然而，所有先前对双黑洞螺旋、合并和衰荡的模拟都受到一个显然不可逾越的障碍的限制：合并黑洞的自旋不能超过0.93，这离自旋物理效应的最大可能值还有很长的路要走。在本文中，我们第一次超过了这个极限，开辟了一条道路，以数字探索合并的行为，近极端的黑洞。具体来说，使用一种改进的初始数据的方法，适用于二进制黑洞与近极端的自旋，我们模拟的inspiral（通过12.5轨道），合并和衰荡的两个等质量的黑洞具有相同的自旋的幅度为0.95 antialigned与轨道角动量。
2011-01-11 astro-ph.HE gr-qc
Dispersion and Rotation Measures from the Ejecta of Compact Binary Mergers: Clue to the Progenitors of Fast Radio Bursts
自从发现与银河SGR 1935+2154相关的FRB 200428以来，磁星被认为是快速射电暴（FRB）的动力。人们普遍认为磁星可以通过核心坍缩（CC）爆炸和致密的双星合并形成，例如双星中子星（BNS），双星白矮星（BWD）和中子星-白矮星（NSWD）合并。因此，重要的是要区分不同的祖细胞。并合喷出物的膨胀产生了随时间演化的色散测度（DM）和旋转测度（RM），可以探测FRB的局部环境。在本文中，我们推导出的DM和RM的标度律不同的动力学结构（质量和能量分布）的喷出物在均匀的环境介质（合并的情况下）和风环境（CC的情况下）。我们发现，在合并的早期阶段，DM和RM将增加，而DM将继续缓慢增长，但RM将减少在合并的情况下，在后期阶段。在BNS合并情景下，我们首次同时拟合了FRB 121102的DM和RM演化，发现它在2012年首次被探测时的源年龄为$ \sim9-10 $ yr，周围介质密度为$ \sim 2.5-3.1 $ cm $ ^{-3} $ .一些FRB的大偏移与BNS/NSWD信道一致。用总体合成方法估计了紧二进制合并率。BWD合并率接近观察到的FRB率。因此，FRB的祖细胞可能不是唯一的。
2020-12-14 astro-ph.HE
The progenitor of binary millisecond radio pulsar PSR J1713+0747 (Research Note)
PSR J1713+0747是一个双星系统，由一颗自转周期为4.57 ms的毫秒射电脉冲星和一颗周期为67.8天的低质量白矮星伴星组成。使用广义相对论夏皮罗延迟，WD和脉冲星组件的质量以前被发现是$0.28\pm 0.03 M_{\odot}$和$1.3\pm 0.2 M_{\odot}$（68%的置信度），分别。标准的双星演化理论认为PSR J1713+0747是从一颗低质量X射线双星（LMXB）演化而来。在这里，我们测试这个假设。我们使用二进制演化代码和WD演化代码来计算LMXB的演化序列，这些序列可能导致PSR J1713+0747等二进制毫秒射电望远镜。在质量交换过程中，质量传递是非保守的。由于热不稳定性和粘性不稳定性在吸积盘中发展，中子星只吸积了一小部分进入的物质。我们发现PSR J1713+0747的前身星可以被模拟为一个LMXB，其中包括一颗质量为$1.3-1.6 M_{\odot}$的施主星，初始轨道周期为2.40 ~ 4.15天。如果WD的冷却时标为8 Gyr，则其当前有效温度在3870 ~ 4120 K之间，略高于观测值。我们估计表面重力为${\rm Log} (g) \approx 7.38 - 7.40$。
2011-01-27 astro-ph.HE
Progenitors of low-mass binary black-hole mergers in the isolated binary evolution scenario
我们的目标是研究的祖属性和预期的两个最低质量的二进制黑洞（BH）合并，GW 151226和GW 170608，在前两个先进的LIGO-Virgo运行中检测到，在孤立的二进制演化的情况下。我们使用的公共MESA代码，我们适应包括BH的形成和不稳定的传质过程中开发的共同信封（CE）阶段。使用超过60000二元模拟，我们探索了广泛的初始恒星质量，分离，金属丰度和质量转移效率的参数空间。我们得到的预期分布的啁啾质量，质量比，合并时间延迟占初始恒星二元分布。我们的模拟表明，虽然我们获得的祖先在整个探索的金属丰度范围内都是相容的，但根据恒星风，它们对恒星的初始质量有很强的依赖性。所有的祖先遵循一个类似的演化路径，从双星初始分离的$30-200~R_\odot$范围内，经历了一个稳定的质量转移相互作用之前，形成的第一个BH，和第二个不稳定的质量转移插曲导致CE喷射发生时，二级恒星穿过赫兹斯普林间隙或当它是燃烧他在其核心。CE阶段在所考虑的低质量范围内起着根本性的作用：只有经历这种不稳定的质量转移阶段的祖细胞能够在不到哈勃时间内合并。我们发现综合合并率密度范围内$0.2-5.0~{\rm yr}^{-1}~{\rm Gpc}^{-3}$在本地宇宙的最高传质效率探索。最高速率密度导致$1.2-3.3~{\rm yr}^{-1}$的检测率，与观察到的速率一致。当与观测值比较时，使用$α_{\rm CE…
2021-03-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
The landscape of binary core-collapse supernova progenitors and the late emergence of Wolf-Rayet winds
本文通过数千个双星演化模拟，系统描绘了核心坍缩超新星前身星的多样图景，并发现被双星剥离的恒星在演化末期会短暂出现沃尔夫-拉叶星风，可解释I b/c型超新星的观测特征。
2025-07-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
Are the observed black hole mergers spins consistent with field binary progenitors?
最近观测到的来自双黑洞合并的引力波中的一个难题是观测到的祖先黑洞的低（投影）自旋。在四个事件中的两个，GW150914和最近的GW170104，观察到的自旋最有可能是负的（但与零一致）。在第三种情况下，LVT151012实际上是零，只有在第四种情况下，GW151226，自旋是正的，但很低。这些观测结果在预期正的高自旋的场双星方案中是令人困惑的。考虑到最有利的Wolfe Rayet（WR）的祖先，我们估计预期的自旋分布为不同的演化方案，并将其与观测结果进行比较。对于典型的参数，人们期望合并的显著部分（$\ge 25\%$）具有高的有效自旋值。然而，由于共同包络阶段的结果（典型的分离和恒星是否旋转）和大质量恒星演化的后期阶段（风的强度）的不确定性，我们不能统治我们的场景，其中预期的自旋很低。虽然对高有效自旋事件的观测将支持这种情况，但对负自旋事件的进一步观测将排除这种情况。
2017-07-27 astro-ph.HE gr-qc
Comparing an analytical spacetime metric for a merging binary to a fully nonlinear numerical evolution using curvature scalars
我们引入了一个新的几何不变的处方比较两个不同的时空的基础上测地线偏差。我们使用这种方法比较家庭最近推出的分析时空表示吸气黑洞双星完全非线性数值解的爱因斯坦方程。我们的方法可以用来改善分析时空模型，提供了一个局部的措施，违反爱因斯坦方程的影响，将类时测地线，并间接，气体动力学。我们还讨论了这种方法的优点和局限性。
2018-03-28 astro-ph.HE gr-qc
Did the progenitor of SN2011dh have a binary companion?
我们提出了后期哈勃太空望远镜（HST）的紫外线（UV）和光学观测的网站SN 2011 dh在星系M51，~1164天后爆炸。在SN位置，我们观察到一个在所有波长都可见的点源，它比爆炸前观察到的黄超巨星祖先的光谱能量分布（SED）要暗得多。因此，以前报告的光度测定的祖是完全不受任何来源，可能会持续在SN位置爆炸后。与之前报道的SN 2011 dh的后期光度演化相比，我们发现其光变曲线在所有波长处都处于平台状态。晚时间源的SED显然与恒星源的SED不一致。虽然SED在紫外波段是明亮的，但没有强有力的证据表明它的晚期光度完全来自于与双星伴星相对应的恒星源，尽管不能排除伴星对观测到的紫外通量的部分贡献。
2015-09-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
Wolf-Rayet -- compact object binaries as progenitors of binary compact objects
本研究使用SEVN代码模拟双星演化，发现沃尔夫-拉叶星与致密星双星（WR-COs）是双致密星并合（BCOs）的主要前身星，并证实银河系内的Cyg X-3是极具潜力的BCO前身星。
2025-03-19 astro-ph.HE
A Binary Progenitor for the Type IIb Supernova 2011dh in M51
我们进行二进制恒星的演化计算后，在系统中的两颗恒星的同时演化，研究一个潜在的祖先系统的IIb型超新星2011 dh。爆炸前测光以及光变曲线建模提供了对祖系统的物理特性的限制。在这里，我们提出了一个密切的二元系统，是与这种约束兼容。该系统是由太阳系的恒星组成，16 Msun + 10 Msun在圆形轨道上，初始周期为125天。主恒星演化结束时是一颗黄超巨星，质量约为4 Msun，最终氢含量约为3-5E-03 Msun，有效温度和光度与超新星SN 2011 dh爆炸前的观测结果一致。这些结果对所采用的吸积效率因子β几乎不敏感。在爆炸时，伴星的有效温度为22至40千开尔文，取决于β的值，并且位于零年龄主序星附近。考虑到HST前SN测光的不确定性，在观测到的最蓝波段中只能勉强探测到二级星。与单星相对，近距离双星系统提供了一个自然的框架来解释SN 2011 dh的性质。
2012-11-01 astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraining parameters of low mass merging compact binary systems with Einstein Telescope alone
爱因斯坦望远镜（ET）是未来的第三代引力波探测器，对引力波信号的探测灵敏度将降至1 Hz。这种改进的低频灵敏度的ET将允许观察低质量的双星在合并之前在检测波段的较长时间。由于与当前和先进的2G检测器相比提高了灵敏度，因此检测率也将大大提高。由于与ET合并的致密双星的高检测率，它将是进行人口研究的有用工具。在本文中，我们提出了一种算法来估计的低质量合并紧凑的二进制系统，如本地化，啁啾质量，红移，质量比和源的总质量，这是至关重要的，以估计的能力，研究各种紧凑的二进制人口的ET。对于在共动体积中均匀分布的紧双星，我们发现，用单个ET，双星的$\approx 1\%$可以局域在800平方度内。啁啾质量和总质量的值可以被约束在$\lesssim 5\%$误差内，而对于使用单个ET的有效SNR $\gtrsim 50$，$z$和$D_L$可以用$\lesssim 15\%$的误差来估计。
2022-12-16 astro-ph.HE gr-qc
Spin-Orbit Alignment in Merging Binary Black Holes Following Collisions with Massive Stars
本文通过流体动力学模拟研究致密星团中双黑洞（BBHs）与大质量恒星碰撞及碎片吸积对自旋-轨道对准的影响，发现其可形成小正有效自旋（χₑff≲0.2）的BBHs，挑战了动态组装BBHs自旋各向同性的假设。
2025-02-13 astro-ph.HE
Three-dimensional simulation of a core-collapse supernova for a binary star progenitor of SN 1987A
我们使用Urushibata等人（2018）的SN 1987 A的二元演化祖先模型，在三维空间中展示了自洽，非旋转核心坍缩超新星模拟的结果。这个18.3太阳质量的祖先模型是由14颗和8颗太阳质量的恒星缓慢合并演化而来的，它满足大多数观测约束，如红蓝演化、寿命、总质量和坍缩时在赫兹-罗素图中的位置以及化学异常。我们的模拟是从一个球对称的崩溃，并映射到三维坐标反弹后10毫秒，按照非球形流体动力学的演变。我们得到了中微子驱动的冲击波复苏后反弹350毫秒，导致形成一个新诞生的中子星的平均引力质量为1.35太阳质量和自旋周期为0.1秒。我们还讨论了与SN 1987 A具有相同特征的银河系事件的引力波和中微子信号的可探测性。在我们的最终模拟时间（660 ms postbounce），诊断爆炸能量，虽然仍在增长，是较小的（0.15 foe）相比，观察值（1.5 foe）。从模拟中得到的56 Ni质量（0.01太阳质量）也小于SN 1987 A报告的质量（0.07太阳质量）。长期模拟包括我们的三维模型中缺少的几个物理成分，如旋转，磁场，或更精细的中微子不透明度，应该做的理论预测和观测值之间的差距桥梁。
2022-06-07 astro-ph.HE
Signatures of mass ratio reversal in gravitational waves from merging binary black holes
合并的双黑洞的自旋提供了对它们形成历史的见解。最近有人认为，在两颗大质量恒星的孤立双星演化中，第一个出生的黑洞是缓慢旋转的，而如果双星足够紧密，第二个出生的黑洞的祖先可以潮汐地旋转。因此，人们可能会天真地认为，只有合并双星中质量较小的黑洞才会表现出不可忽略的自旋。然而，如果双星的质量比被“反转”（通常是在第一次质量转移期间），潮汐旋转的第二个出生的黑洞就有可能成为质量更大的黑洞。我们研究的性质，这种质量比反转（MRR）的二元黑洞合并使用一个大的560人口综合模型。我们发现，更大质量的黑洞形成第二次在$\gtrsim 70\%$的二元黑洞观测LIGO，处女座，和KAGRA的大多数模型的变化，我们认为，与典型的总质量$\gtrsim 20$ M $_{\odot}$和质量比$q = m_2 / m_1 \sim 0.7$（其中$m_1 > m_2$）。这些系统的形成历史通常只涉及稳定的传质事件。第二个出生的黑洞具有不可忽略的自旋（$χ> 0.05$），在高达$25\%$的二元黑洞中，其中质量较大（较小）的黑洞在$0\%$ - $80\%$（$20\%$ - $100\%$）的情况下旋转，在我们的模型中变化很大。我们讨论了我们的模型的背景下，几个观察到的引力波事件和观察到的质量比有效自旋相关。
2022-05-03 astro-ph.HE gr-qc
Euclid detectability of pair instability supernovae in binary population synthesis models consistent with merging binary black holes
本文基于双星布居模型，推导了欧几里德空间望远镜运行期间对不稳定超新星（PISNe）的预期探测数。我们的模型再现了全球最大的率在初级BH质量的$\sim 9-10$ $M_\odot$，和整体梯度的初级BH质量分布在二进制BH合并率与最近的观察一致。我们考虑不同的PISN条件，这取决于$^{12}$ C $(α, γ)^{16}$ O反应速率。基准和$3σ$模型分别采用标准和$3σ$ -较小的反应速率。我们的基准模型预测，欧几里得探测到几个氢贫PISNe。对于$3σ$模型，如果恒星质量分布扩展到$M_{\max} = 600 M_\odot$，则Euclid预计会检测到$\sim 1$贫氢PISN，但如果是$M_{\max} = 300 M_\odot$，则预期的数量会明显变小。我们可以通过观察到的PISN率来区分基准模型和$3σ$模型。这将有助于我们限制二元BH的起源和反应速率，尽管在$M_{\max}$和反应速率之间仍然存在简并。PISN喷出物质量估计从光变曲线和光谱获得的后续观测将是重要的解开简并。
2022-12-12 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
On the mass-function of GWTC-2 binary black hole systems and their progenitors
LIGO黑洞双星（BBH）的分布显示了一个中等质量的范围内一致的萨尔彼得初始质量函数（IMF）的黑洞形成的核心坍缩超新星，受保持二进制协会。它们有效地参数化的平均质量$μ$与皮尔逊相关系数$r = 0.93\,\pm\,0.06$的次级到初级群众与平均质量比$\bar{q}\simeq 0.67$，$q=M_2/M_1$，符合缺乏中等质量的X射线双星。LIGO BBH的质量函数可以很好地近似于一个带尾$μ\gtrsim 31.4M_\odot$ {在平均二元质量$μ=\left(M_1+M_2\right)/2$中}的破幂律。由观测质量函数的尾部推导出的幂律指数$α_{B,true}=4.77\pm 0.73$接近由初始质量函数的Salpeter指数$α_S=2.35$定义的不相关二元初始质量函数的上界$2α_S=4.7$。所观察到的BBH质量比$q$的低散射证据均衡的质量转移之前，BBH形成的二元演化。此外，在祖先红移$z^\prime$处，幂律指数满足平坦$Λ$ CDM背景宇宙学中的$α_B^\prime>α_B$。束缚$α_{B,true}^\prime \lesssim 2α_S$因此排除了在任意高红移$z^\prime \gg1$下的早期形成，这可以通过即将到来的LIGO O 4 -5观测的扩展BBH调查变得更加精确和鲁棒。
2022-11-02 astro-ph.HE
