The importance of live binary evolution in numerical simulations of binaries embedded in circumbinary discs
本文通过高分辨率流体模拟证明，在环双星盘双星模拟中固定轨道会高估引力力矩并抑制吸积率周期调制，而活体轨道演化对准确预测大质量黑洞双星候选体的可观测周期性至关重要。
2023-04-07 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
A Circumbinary Disk Model for the Rapid Orbital Shrinkage in Black Hole Low-Mass X-ray Binaries
几个黑洞低质量X射线双星（BHLMXB）表现出非常快的轨道收缩，这是很难理解的LMXB演化的标准图片。基于在A0620-00和XTE J1118+480中探测到环双星盘的可能性，我们研究了环双星盘与内双星相互作用的影响，并利用恒星天体物理实验模块计算了该双星的演化.我们考虑两种情况下的CB盘的形成，它是美联储在LMXB的单次爆发或连续爆发的质量损失。我们表明，当采取合理的初始质量和磁盘的耗散时间的值，它是可以解释的快速轨道收缩在BHLMXBs没有调用高的传质速率。
2018-04-21 astro-ph.HE
Dynamics and spin alignment in massive, gravito-turbulent circumbinary discs around supermassive black hole binaries
本研究通过3D流体动力学模拟探究超大质量黑洞双星周围环双星盘的动力学与自旋演化，发现双星均会收缩且无次级黑洞优先吸积，导致引力波背景较弱，但自旋对齐速度快于双星旋近时标。
2024-09-12 astro-ph.GA astro-ph.HE
Orbital Contraction of Post-Common-Envelope Binaries with a Circumbinary Disk
Faculty of Science and Engineering, Kyushu Sangyo University（九州产业大学理工学部）
研究了环绕双星盘对双星轨道收缩的影响，发现盘的存在使轨道进一步收缩17%，对双中子星双星形成有重要意义。
2026-03-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
Orbital Evolution of Binaries in Circumbinary Disks
基于大规模流体动力学模拟，研究环双星盘中不等质量偏心双星的轨道演化，给出偏心率平衡及并合或扩张的质量比判据。
2023-02-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
Orbital period decay of compact black hole x-ray binaries: the influence of circumbinary disks?
最近，紧凑型黑洞X射线双星XTE J 1118+480和A0620-00被报道正在经历快速的轨道周期衰减，这比引力波辐射的预期高两个数量级。Ap/Bp星的磁制动被认为是伴星$B_{\rm s}\ga 10^{4}$ G.然而，我们的计算表明，异常磁制动不能显着地有助于在这两个源中观察到的大的轨道周期衰减率，即使$B_{\rm s}\ga 10^{4}$ G。观测提供的证据表明，围绕两个紧凑的黑洞X射线双星的环双星盘可能存在。分析表明，在合理的参数下，环双星盘与双星之间的潮汐力矩可以有效地提取双星的轨道角动量，并产生较大的轨道周期变化率。在环双星盘模型的基础上，利用恒星演化程序模拟了XTE J 1118+480的演化.我们的计算与观测数据（两个分量的质量，施主星半径，轨道周期和轨道周期导数）近似一致。质量传递速率和环双星盘质量明显远大于观测值。因此，环双星盘不可能是某些致密黑洞X射线双星轨道快速衰变的主要原因。
2015-11-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
Preferential Accretion and Circumbinary Disk Precession in Eccentric Binary Systems
我们提出了一套高分辨率的流体动力学模拟的双星沉浸在环双星吸积盘（CBD）。第一次，我们调查的优先吸积率作为偏心率$e_{\rm b}$和质量比$q_{\rm b}$在密集采样的参数空间的函数，发现当与圆形双星相比，质量比增长更有效地在中等偏心轨道（$0.0 \lesssim e_{\rm b} \lesssim 0.4$）和高偏心率（$e_{\rm b} \gtrsim 0.6 $）抑制质量比的增长。我们认为，这种非单调的优先吸积行为可能会产生一个可观察到的恒星双星和大质量黑洞双星的质量比分布的变化。我们进一步发现，CBD的响应可以分为三个制度，这取决于偏心率和质量比：（i）CBD周围的圆形双星总是进动自由，而CBD周围的偏心双星要么（ii）进行强制进动或（iii）保持锁定在一个角度相对于二进制近心点。偏心双星的强迫进动与进动时间尺度上的单个吸积速率的强烈调制有关，这是具有短轨道周期的吸积双星中的一个潜在可观察到的签名。我们为我们的模拟套件提供了CBD锁定角和旋进率作为$e_{\rm b}$和$q_{\rm b}$的函数。
2022-11-21 astro-ph.HE
On the orbital evolution of binaries with circumbinary discs
环双星盘一般被认为是通过轨道共振引起的引力力矩，从双星轨道上吸收角动量和能量。这个过程导致双星轨道随时间的收缩，并且在各种天体物理学背景下都很重要，包括恒星双星的轨道演化，原行星盘中行星的迁移，以及黑洞双星（恒星和超大质量）的演化。致密双星的合并提供了宇宙中引力波的来源。最近，几个研究小组报告了环双星盘的数值模拟，得出了相反的结果，发现双星随着时间的推移而膨胀。在这里，我们认为，这一结果主要是由于模拟参数的选择，数值的原因，这不同于现实的光盘参数在许多情况下。我们提供的物理参数，然后证明与三维流体动力学模拟，厚（高压，高粘度）光盘驱动器足够的吸积高角动量材料，迫使二元膨胀，而在更现实的情况下薄（低压，低粘度）光盘有较少的吸积和二元收缩。在后一种情况下，潮汐通常将角动量和能量从旋转速度更快的物体（双星）转移到旋转速度较低的物体（圆盘），是圆盘双星演化的主要驱动力。这会导致二进制文件缩小。因此，我们的结论是，对于常见的环双星盘参数，非极端质量比的双星预计会随着时间的推移而缩小。如果盘的粘度异常高，双星的膨胀可能会发生，这可能发生在非常厚的盘中，例如环行星盘，超级爱丁顿活动星系核，或被动原恒星盘的外部区域被加热。（节略）。
2020-07-22 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.HE
A pseudo-Newtonian stationary circumbinary slim disk model
本文建立纳入双星潮汐力矩的伪牛顿稳态绕双星slim盘模型，通过与薄盘和单黑洞AGN比较，揭示密度、光谱、力矩及轨道收缩效应。
2025-09-28 astro-ph.HE
On the orbital evolution of supermassive black hole binaries with circumbinary accretion discs
气态环双星吸积盘为星系核中超大质量黑洞的合并提供了一种很有前途的机制。我们测量的扭矩施加在吸积SMBH二进制，使用二维，等温，移动网格，粘性流体动力学模拟的circumbinary吸积盘。我们的计算域包括整个内部区域的circumbinary磁盘与个人黑洞（BH）包括作为点质量的网格和一个水槽处方模型吸积到每个BH。每个黑洞都有自己清晰的吸积盘（minidisks）。我们探索了一系列的质量去除率的水槽处方去除气体的中心区域的minidisks。我们发现，施加在二进制的扭矩主要是重力，并占主导地位的气体轨道密切落后和领先的个人BH。来自更远的扭曲的环双星盘和来自角动量的直接吸积的扭矩是次主导的。扭矩是敏感的汇处方：较慢的汇导致更多的气体积累附近的BH和更多的负扭矩，驱动的双合并更快。对于更快的下沉，扭矩的负值较小，最终变为正值（对于非物理快速下沉）。当minidisces被建模为标准的阿尔法光盘，我们的结果是不敏感的下沉半径的选择。将模拟结果缩放到双星轨道周期tbin = 1 yr，背景盘吸积速率Mdot = 0.3MEdd（爱丁顿单位），双星的吸气时间尺度为3 × 10^6年，与SMBH的质量无关。对于总质量小于10^7 Msun的双星，这比单独由引力波（GW）辐射产生的螺旋时间要短，这意味着气体盘将对SMBH双星的数量产生重大影响，并可能影响脉冲星定时阵列的GW信号。
2017-03-11 astro-ph.HE
Warping and tearing of misaligned circumbinary disks around eccentric SMBH binaries
研究了偏心轨道上双超大质量黑洞周围非自引力薄盘的翘曲和撕裂。环双星盘与双星轨道平面有明显的错位，并受到随时间变化的潮汐力矩的影响。原则上，这样的盘是翘曲和旋进的，并且在潮汐旋进力矩强于局部粘性力矩的区域中被撕裂成相互错位的环。我们推导出潮汐翘曲和撕裂半径的偏心SMBH双星周围的不对齐的circumbinary磁盘。我们发现，在磁盘的粘度参数，α，大于一个临界值取决于磁盘的纵横比，磁盘翘曲出现撕裂半径之外。对于H/r ~<0.1，该条件表示为alpha > sqrt{H/3r}，其中H是盘刻度高度。如果α < sqrt{H/3r}，则只有盘撕裂发生，因为潮汐翘曲半径在撕裂半径内，其中大多数盘物质可能快速吸积到SMBH上。在翘曲和撕裂的盘中，潮汐翘曲和撕裂半径都强烈地依赖于双星半长轴，尽管它们也轻微地依赖于其他轨道和盘参数。这种强烈的依赖性使我们能够在观测上确定潮汐弯曲或撕裂半径后估计半长轴：对于0.1 pc的潮汐弯曲半径，具有典型轨道和盘参数的10 ^7 Msun黑洞的半长轴估计为~10^{-2} pc。我们还简要讨论了活动星系核中观测到的弯曲脉泽盘的中心天体是超大质量黑洞双星的可能性。
2015-02-01 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
A Survey of Disc Thickness and Viscosity in Circumbinary Accretion: Binary Evolution, Variability, and Disc Morphology
大部分的参数空间有关的天体物理学的环双星吸积盘的演变仍然没有探索。我们已经进行了一套circumbinary光盘模拟调查光盘厚度和运动粘度，使用恒定的$ν$和恒定的$α$处方。我们主要关注$0.1$和$0.033$之间的圆盘纵横比，以及$ν=0.0005$和$ν=0.008$之间的粘度（以二进制半长轴和轨道频率为单位），并专门研究圆形等质量二进制。这两个因素都强烈影响着二元半长轴的演变：在$ν=0.0005,$，吸气发生在纵横比$\lesssim0.059$，而在$ν=0.004$，吸气只发生在纵横比$\lesssim0.04$。吸气的发生主要是因为越来越强的负扭矩上的二进制流的材料落后的二进制，与可以忽略不计的贡献，从共振扭矩激发的circumbinary光盘。我们发现，减少吸积率发生时，模拟初始化太远，从最终的准稳态驱动的相互作用与二进制，而不是内在联系的光盘纵横比。我们发现，不仅腔的大小增加，粘度降低，但薄circumbinary光盘变得更加偏心。我们的研究结果表明，超大质量黑洞双星应该被驱动，比以前的估计更快，从$\sim$秒差距的距离，引力波驱动他们的inspiral，可能会减少脉冲星定时阵列可观测到的双星的数量。
2022-06-06 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Circumbinary Accretion: From Binary Stars to Massive Binary Black Holes
我们回顾了近年来关于环双星吸积动力学的研究成果，包括时间变率、盘与双星之间的角动量转移以及吸积双星的长期演化。这些动力学可以影响恒星双星的形成/演化，环绕双星的行星形成/迁移，以及（超）大质量黑洞双星的演化。我们讨论的动力学和演化的倾斜/翘曲的circumbinary磁盘和连接与最近的观测原行星盘。一种特殊的环双星吸积涉及嵌入“大”盘中的双星，这可能有助于AGN盘中恒星质量黑洞的合并。亮点包括：$\bullet$环联星吸积是高度可变的，在$P_{\rm b}$（联星周期）或$\sim 5P_{\rm p}$被调制，取决于联星的偏心率$e_{\rm b}$和质量比$q_{\rm b}$。$\bullet$环双星盘的内部区域可以发展出相干的偏心结构，这可能会调节吸积并影响盘中发生的物理过程（例如行星迁移）。$\bullet$在很长的时间尺度上，环双星吸积会使双星的质量趋于相等，它并不总是像通常认为的那样导致双星轨道的衰变。长期轨道演化取决于双星参数（$e_{\rm b}$和$q_{\rm b}$）和吸积气体的热力学性质。$\bullet$围绕低偏心率双星的未对准盘由于粘性耗散而趋向于共面演化。但当$e_{\rm b}$显著时，盘可以向“极排列”演化，盘平面垂直于二元平面。
2023-01-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
Mergers of black hole binaries driven by misaligned circumbinary discs
本研究通过流体动力学模拟发现，质量仅为双星百分之几的未对准环绕盘可借助ZKL振荡显著提高黑洞双星偏心率，并可能缩短并合时间。
2023-11-16 astro-ph.HE
Accretion into the Central Cavity of a Circumbinary Disk
一个质量接近相等的双黑洞可以清除环二吸积盘的中心空腔;然而，以前的工作已经揭示了吸积流进入这个空腔。在这里，我们使用二维流体动力学模拟研究吸积流和它们的周期性行为。特别是，我们进行了一套模拟，涵盖不同的二元质量比$q=M_2/M_1$的范围$0.01 \leq q \leq 1$。在每一种情况下，我们都跟踪了几千个双星轨道，直到它松弛到一个稳定的吸积模式。我们发现以下结果：（i）虽然双星在维持低密度空腔方面是有效的，但通过窄的相干吸积流进入空腔的时间平均质量吸积速率与具有相同质量的单个BH的盘相比最多被抑制$\sim 5$的一个因子;（ii）最大的抑制发生在$q\approx 0.05$ ;质量比较低或较高的双星都不太显著地抑制吸积;（iii）对于$q \gtrsim 0.05$，吸积率受到双星的强烈调制，并且依赖于$q$的精确值，吸积率的功率谱显示出一个、两个或三个不同的周期;（v）对于$q \lesssim 0.05$，吸积率变得稳定，没有时间变化。大多数在星系合并中产生的双星被认为具有$q\gtrsim 0.05$。如果这些双星的光度跟踪它们的吸积速率，那么它们的光变曲线的周期图可以帮助它们的识别，并限制它们的质量比和盘属性。
2013-10-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
The late inspiral of supermassive black hole binaries with circumbinary gas discs in the LISA band
本文采用二维动网格粘性流体动力学方法模拟了合并超大质量黑洞双星周围的吸积盘。模拟是伪牛顿的，与BH建模为点质量与Paczynski-Wiita潜力，并包括粘性加热，冲击加热，和辐射冷却。我们跟踪了一个等质量双星的引力螺旋，其组成质量为M_bh=10^6 M_sun，从初始分离60 r_g（其中r_g=GM_bh/c^2是引力半径）到合并。我们发现，一个中心，低密度的空腔周围的二进制形式，在以前的工作中，但BH捕获气体从circumbinary光盘和吸积有效地通过自己的minidisks，以及后，他们的inspiral超过粘性的发展光盘。该系统保持明亮，在整个螺旋过程中显示出强烈的周期性，其频率是双星轨道频率的两倍，一直到合并。在软X射线波段，热辐射主要由环双星盘的内边缘控制，在螺旋早期具有明显的周期性。相比之下，较硬的X射线发射主要是由迷你盘，光变曲线最初更嘈杂，但在螺旋后期发展出明显的周期性。这种变化模式应该有助于识别天基引力波探测器LISA探测到的SMBHB的EM对应物。
2018-01-07 astro-ph.HE
$\textit{BMAD}$-Circumbinary Magnetically Arrested Disks around Stellar or Black Hole Binaries: Hot Accretion Flows, Disk Properties, and Angular Momentum Transfer
本文通过三维磁流体模拟研究等质量双星周围的环双星磁滞盘（BMAD），揭示强磁场下磁通喷发、磁塔外流及角动量转移机制，并发现BMAD状态可能促进双星轨道收缩。
2025-08-23 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Fast orbital shrinkage of black hole X-ray binaries driven by circumbinary disks
最近，黑洞X射线双星（BHXB）Nova Muscae 1991被报道正在经历一个非常快速的轨道衰变。迄今为止，有三个BHXB具有非常高的轨道周期导数，这不能用标准的恒星演化理论来解释。在这项工作中，我们调查的二进制和周围的circumbinary（CB）盘之间的共振相互作用是否可以产生所观察到的轨道周期导数。分析计算表明，观测到的XTE J1118+480和A0620-00的轨道周期导数可以来源于双星与质量为$10^{-9}~\rm M_{\odot}$的CB盘之间的潮汐力矩，这与这两个源中探测到的尘埃盘质量基本一致。然而，苍蝇座新星1991可能被一个质量为$10^{-7}~\rm M_{\odot}$的重CB盘所包围。基于CB盘模型和反常磁制动理论，我们利用MESA程序模拟了三个中等质量施主星BHXB的演化过程。我们的模拟结果与观测到的施主星质量、轨道周期和轨道周期导数基本一致。然而，计算的施主星的有效温度高于两个源的观测光谱类型所指示的。
2019-04-22 astro-ph.HE
On the Role of Gas Cooling in the Dynamics of Circumbinary Disks
双星与环双星盘（CBD）之间的流体动力学相互作用在从年轻恒星双星到超大质量黑洞双星的各种天体物理系统中起着重要的作用。以往的模拟大都采用局部等温状态方程。我们进行了二维粘性流体动力学模拟的CBD周围的等质量，圆形的双星，治疗的气体热力学的热弛豫向平衡温度（恒定的$β$冷却时间，其中$β$是当地开普勒时间的单位冷却时间）。作为一个初步的研究，我们使用基于网格的代码雅典娜++极网格，覆盖扩展磁盘以外的二进制共轨区域。我们发现，随着冷却时间的延长，吸积的可变性逐渐被抑制，CBD的形态变得更加对称。圆盘还显示了取决于初始条件的滞后行为的证据。气体冷却也会影响双星和CBD之间的角动量转移速率，在给定我们采用的盘厚度和粘度（$H/r\sim 0.1$和$α\sim 0.1$）的情况下，除了中间$β$值的窄范围外，大多数$β$值在0和4.0之间，双星轨道在吸积的同时会膨胀。文中还讨论了用极坐标网格切除中心区域的有效性。
2022-12-08 astro-ph.HE
Decoupling of a supermassive black hole binary from its magnetically arrested circumbinary accretion disk
该研究首次模拟了磁捕获环双星吸积盘中超大质量黑洞双星的解耦过程，揭示了三阶段演化及磁通量爆发，对多信使瞬变有重要意义。
2024-10-30 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Lyman edges in supermassive black hole binaries
我们提出了一个新的光谱特征的超大质量黑洞双星（SMBHB）的circumbinary气体盘：急剧下降的流量蓝莱曼极限。如果在光谱的莱曼连续区中占主导地位的气体足够冷（T <20，000 K）以包含大量的中性氢，则会产生突出的边缘。如果双星的扭矩在圆盘中打开一个中心空腔，并从内部区域清除大部分热气，并且如果来自单个BH的任何残余UV发射是暗淡的或间歇性的，则环双星圆盘可能处于这种状态。我们使用辐射转移代码TLUSTY模型的垂直结构和光谱的circumbinary磁盘，并确定BH质量和二元分离产生莱曼边缘的范围。我们发现，轨道周期为0.1 - 10年的紧凑超大质量双星，其引力波（GWs）预计将被脉冲星定时阵列（PTA）检测到，可能有突出的莱曼边缘。这样强的光谱边缘特征通常不存在于活动星系核的光谱中，可以作为SMBHB存在的佐证。
2014-11-16 astro-ph.HE
WISE Detection of the Galactic Low-Mass X-Ray Binaries
我们报告的结果，从我们的搜索宽视场红外巡天探测银河系低质量X射线双星。在Liu et al.（2007）的187个双星中，我们发现了13个对应双星和两个候选双星。在这13颗双星中，有两颗（4U~0614+091和GX~339 $-$ 4）已被证实存在喷流，另一颗（GRS~1915+105）已被证实存在环双星盘。在收集了文献中的宽波段光学和近红外数据并构造了另外10颗双星的通量密度谱后，我们确定了这3颗双星是由一颗双星的近红外光谱和一颗双星的近红外光谱组成的。（A0620 $-$ 00、XTE J1118+480和GX 1+4）是候选环双星磁盘系统，其中三个（天蝎座X-1、海尔X-1和雨燕J1753.5 $-$ 0127）是特殊的系统，其红外辐射的来源相当不确定。我们讨论的结果和WISE对应的亮度分布在已知的LMXB，并提出超过一半的LMXB将有一个喷流，环双星盘，或两者兼而有之。
2014-04-14 astro-ph.HE
Signatures of Circumbinary Disk Dynamics in Multi-Messenger Population Studies of Massive Black Hole Binaries
本研究揭示环双星盘驱动演化在大质量黑洞双星种群中留下独特偏心率特征，影响引力波背景振幅并预测偏心双星为常态，为多信使观测提供关键预测。
2024-03-13 astro-ph.HE
Self-lensing flares from black hole binaries III: general-relativistic ray tracing of circumbinary accretion simulations
本研究通过广义相对论光线追踪模拟环双星吸积，证实黑洞双星自引力透镜耀斑的特征，并发现低倾角下激波耀斑可能干扰其识别。
2023-11-14 astro-ph.HE
Magnetic-Field-Induced Inspiral of Binaries with Circumbinary Disk: Black Hole and Protostellar Systems
Hosei University（法政大学）；Peking University（北京大学）；The University of Tokyo（东京大学）
研究通过高分辨率MHD模拟揭示磁场驱动双星系统轨道衰减机制，提出通过磁旋转不稳定性促进黑洞合并的新机制，同时解释了磁过程在双星形成中的作用。
2026-04-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
Eccentric Signatures of Stellar-Mass Binary Black Holes with Circumbinary Disks in LISA
本文结合盘驱动与引力波驱动演化模型，揭示带环双星盘的恒星级双黑洞在LISA频段的可探测偏心率特征及其与质量比的关联。
2024-10-28 astro-ph.HE gr-qc
Circumbinary disks in post common envelope binary systems with compact objects
Technion - Israel Institute of Technology（以色列理工学院）；University of Arizona（亚利桑那大学）
研究双星系统在共同包层演化后形成绕双星盘的影响，发现其对双星轨道演化和引力波事件率预测的重要性。
2026-01-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
Resolving the relative influence of strong field spacetime dynamics and MHD on circumbinary disk physics
本文在相对论范围内研究了围绕超大质量黑洞双星的磁化和非磁化环双星吸积盘。我们使用后牛顿展开来构建一个解析时空，并确定后牛顿（PN）展开的顺序如何影响气体的动力学。我们发现非常小的差异，在晚时间的非磁化流体动力学演化的两个时空之间的整体动力学分离约$40GM/c^2$其中$M$是二进制的总质量。对于较小的分离，由于PN阶的差异变得可比的差异所造成的使用初始数据进一步从平衡。对于磁化气体，MHD应力，这驱动吸积动力学，往往掩盖所有高阶PN效应，甚至在分离的$20GM/c^2$，导致基本上相同的观察到的电磁光度。这意味着我们对EM信号的计算可能对小的二进制分离是鲁棒的。我们的调查是第一次展示PN精度的水平如何影响一个circumbinary磁盘的演变，并通知我们的范围内分离信任PN近似这种研究。我们还讨论了初始条件和二进制分离对模拟预测的影响。
2015-01-31 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
The Evolution of Accreting Binaries: from Brown Dwarfs to Supermassive Black Holes
该研究系统调查了从棕矮星到超大质量黑洞的环绕双星吸积盘，发现低质量比双星多外旋，但某些质量比下快速内旋，且粘性空间分布影响优先吸积，并解释了变率与偏心率的关系。
2023-10-11 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.HE
Hydrodynamic Torques in Circumbinary Accretion Disks
气体盘被认为是促进二元黑洞合并的一种机制。我们探索环双星盘系统，以确定中央双星的演变。要做到这一点，我们进行三维，流体动力学，局部等温模拟的circumbinary磁盘上的笛卡尔网格。我们专注于固定的圆形轨道上的等质量比的双星。为了研究双星的轨道演化，我们研究了施加在系统上的各种扭矩。对于盘平面和双星轨道平面对齐的情况，我们发现总力矩是正的，因此双星的半长轴增加。对于未对准的情况，我们运行模拟与二元轨道平面和磁盘中平面未对准45 \degree，并发现相同的结果-二元增长。环双星盘重新排列到双星平面的时间尺度与盘的整体粘性时间尺度一致。
2019-02-28 astro-ph.HE
Binary orbital evolution driven by a circumbinary disc
环双星盘与中心双星系统的相互作用是否会导致双星轨道的收缩或膨胀，这一问题引起了人们的极大兴趣，因为它影响着双星黑洞和恒星双星形成阶段的演化。我们对环联星盘进行了二维流体动力学模拟，其中包含盘粘度和厚度的大参数集以及圆轨道上联星的两种不同联星质量比。对于这些，我们仔细测量了盘和双星系统之间的净角动量和质量转移，并计算了归一化的比角动量吸积，$j_\mathrm{s}$。这是比较的理论，临界特定的角动量变化$j_\mathrm{s,crit}$，从扩大的情况下，这取决于二进制的质量比和相对吸积到两个明星分开的收缩。使用有限和无限的光盘模型，我们表明，推断的二进制演变是非常相似的两个设置，并确认$j_\mathrm{s}$可以准确地测量与圆柱形模拟，不包括中央二进制。然而，为了获得非等质量双星的相对吸积到恒星上，需要覆盖包括双星在内的整个域的模拟。我们发现，对于厚光盘的纵横比$h = 0.1$的二元膨胀的所有粘度，而光盘与$h = 0.05$导致膨胀，只有更大的粘度与$α$超过$\sim 0.005$。总体而言，制度的二元膨胀扩展到一个更广泛的参数空间比以前预期的，但薄，低粘度盘的轨道收缩。
2022-02-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
Gas pile-up, gap overflow, and Type 1.5 migration in circumbinary disks: application to supermassive black hole binaries
研究了超大质量黑洞与标准辐射有效薄吸积盘的相互作用。我们研究的磁盘和迁移SMBH系统的稳态配置，自洽占潮汐和粘性扭矩和加热，辐射扩散限制冷却，气体和辐射压力，以及二进制的轨道衰减。我们得到一个“相图”的系统作为一个功能的二进制参数，显示制度中的磁盘结构和迁移有一个不同的字符。虽然大质量双星可以在大半径的圆盘中产生一个中心间隙，但次级双星的潮汐屏障会导致其轨道外的气体大量堆积，这可能导致间隙的关闭。我们发现，这种溢出发生在轨道间距为~200 M_7^{-1/2}引力半径时，其中M = 10^7 M_7 Msun是双星的总质量。如果次级星系的质量小于~10^6兆太阳，那么在引力波（GW）开始主导轨道衰变之前，这个间隙就会闭合。在这种状态下，圆盘仍然受到强烈的扰动，但堆积的气体像多孔的堤坝一样不断溢出，并穿过次级轨道。相应的迁移率，我们标记为1.5型，比通常称为I型和II型迁移的极限情况慢。与未受扰动的圆盘相比，处于溢出状态的稳态圆盘在光学波段的亮度高达数百倍。像PanSTARRS或LSST这样的调查可能会发现这个双星群体的周期性变化。我们的研究结果意味着围绕SMBH的环双星盘可以扩展到小半径的合并的最后阶段，当他们被LISA检测到，并可能产生一致的电磁（EM）发射类似于活动星系核（AGN）。
2012-09-13 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Hydrodynamical Simulations of Circumbinary Accretion: Balance between Heating and Cooling
本文利用Athena++开展二维粘性流体模拟，研究环双星盘冷却对等质量圆形双星轨道演化、吸积变化和盘形态的影响，发现冷却效应敏感依赖于粘性预设，并在特定冷却时间范围内导致双星向内旋进。
2023-09-19 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
Planetary Desert around Compact Binaries: Dynamical Instability Triggered by Resonance-Induced Eccentricity Excitation
Institute for Astronomy, School of Physics, Zhejiang University（浙江大学物理学院天体物理研究所）；Center for Cosmology and Computational Astrophysics, Institute for Advanced Study in Physics, Zhejiang University（浙江大学物理高等研究院宇宙学与计算天体物理中心）；Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学李政道研究所）；Department of Astronomy, Center for Astrophysics and Planetary Science, Cornell University（康奈尔大学天文学系天文与行星科学中心）
研究通过模拟多行星双星系统的长期动力学，发现共振诱导的偏心率激发可引发连锁反应，导致双星行星沙漠的形成。
2026-02-28 astro-ph.EP astro-ph.HE
Long-term Evolution of Binary Orbits Induced by Circumbinary Disks
本研究提出环双星盘与双星相互作用长期演化的新形式体系，开发spindler Python包实现模型，发现多数场景下环双星盘无法有效收缩双星轨道，但可激发偏心率并建立质量比与偏心率的统计关联，适用于多种天体物理场景。
2024-08-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
Next-to-next-to-leading order post-Newtonian spin(1)-spin(2) Hamiltonian for self-gravitating binaries
本文给出了两个自引力自旋致密天体的次次领头阶后牛顿（PN）自旋（1）-自旋（2）哈密顿量。如果两个物体都在快速旋转，那么相应的相互作用在强度上与4PN效应相当。哈密顿量通过整体庞加莱代数与质心向量唯一确定的一个anantonto检查。
2011-10-04 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Hydrodynamics of circumbinary accretion: Angular momentum transfer and binary orbital evolution
利用AREPO程序对环双星吸积过程进行了二维粘性流体动力学模拟。我们自洽地计算吸积流在广泛的空间尺度，从circumbinary磁盘（CBD）远离中央二进制，通过吸积流，磁盘周围的个别二进制组件，解决流量下降到2%的二进制分离。我们专注于等质量的任意偏心双星。我们发展的流量在很长的时间尺度（粘性），直到达到准稳定，在大距离$\dot{M}_0$（假设常数）的质量供应率等于时间平均的质量转移率在磁盘和总质量吸积率到二进制组件。这种准稳态允许我们计算长期角动量转移率到二进制，$\langle\dot{J}_b\rangle$，和由此产生的轨道演化。通过直接计算双星的引力矩和吸积矩，我们发现$\langle\dot{J}_b\rangle$始终是正的（即，的二进制增益角动量），与$l_0\equiv\langle\dot{J}_b\rangle/\dot M_0$在$(0.4-0.8)a_b^2Ω_b$的范围内，取决于二进制偏心率（其中$a_b,~Ω_b$是二进制半长轴和角频率），我们还发现，这$\langle\dot{J}_b\rangle$等于净角动量电流通过CBD，表明全球角动量平衡是在我们的模拟实现。本文计算了偏心双星轨道能量的时均变化率，从而得到了长期变化率$\langle\dot a_b\rangle$和$\langle \dot{e}_b\rangle$。在所有情况下，$\…
2019-01-09 astro-ph.EP astro-ph.HE
Linear momentum flux from inspiralling compact binaries in quasi-elliptical orbits at 2.5 Post-Newtonian order
各向异性的引力辐射从致密双星系统的发射导致一个线性动量流。这导致系统的反冲。我们调查的损失率的线性动量通量在远区的源使用各种质量类型和电流类型的多极矩的吸气紧凑的二进制合并在准椭圆轨道在2.5后牛顿秩序。在调和坐标系下，我们计算了精确到$\mathcal{O}(e_t)$的线动量通量。本文采用2.5后牛顿准开普勒表示的后牛顿运动方程的参数解。我们还提供了一个封闭形式的表达积累的线性动量从遥远的过去，通过二进制的演变。
2021-10-25 astro-ph.HE gr-qc
Post-Newtonian phase accuracy requirements for stellar black hole binaries with LISA
激光干涉仪空间天线（LISA）将在恒星起源的黑洞双星的引力波螺旋期间，在合并之前的几个月到几年内进行观测。由于信号在LISA频带中的持续时间较长，因此需要忠实的波形以跟踪二进制相位。这对于从数据中提取信号并对源参数进行无偏估计至关重要。我们考虑后牛顿（PN）波形，并分析PN阶需要保持PN近似引起的偏差相对于统计参数估计误差可以忽略不计，作为源参数的函数。通过考虑现实的人口模型，我们得出结论，恒星黑洞双星的$\sim 90\%$可检测的LISA，波形在低后牛顿（PN）顺序（PN $\le 2$）是足够准确的源参数的无偏恢复。我们的研究结果提供了第一个估计的波形精度和信息恢复这类LISA源之间的权衡。
2018-11-05 astro-ph.HE gr-qc
Next-to-next-to-leading order post-Newtonian spin-orbit Hamiltonian for self-gravitating binaries
给出了两个自引力自旋致密体的次次领头阶后牛顿（PN）自旋轨道哈密顿量。如果至少有一个物体在快速旋转，那么相应的相互作用强度相当于3.5PN效应。本文的结果实际上是对3.5PN以下自旋双黑洞的后牛顿哈密顿量的完整认识。通过已知的测试自旋情况下的结果，并通过整体庞加莱代数与唯一确定的质心向量的一个antonym的哈密尔顿检查。
2012-08-15 astro-ph.HE gr-qc hep-th
