EP250108a/SN2025kg: A Magnetar-powered Gamma-Ray Burst Supernova Originating from a Close Helium-star Binary via Isolated Binary Evolution
EP250108a/SN2025kg的前身可能是一个低质量氦星，通过近距双星演化中伴星的潮汐作用获得角动量，由磁星驱动产生伽马射线暴。
2025-11-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
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 Observed Spin Distributions of Millisecond Radio and X-ray Pulsars
我们考虑目前观察到的各种类型的中子星的自旋分布，包括孤立的和二进制的射电毫秒双星在银河平面和球状星团系统，以及中子星在低质量的X射线二元系统的自旋速率是已知的通过相干脉动或爆发振荡。我们发现，孤立的和二进制的射电毫秒双星的自旋分布是统计上不同的，至少对于那些居住在球状星团，与二进制的毫秒双星平均更快的旋转。尽管观测偏差仍然影响着观测到的自旋分布，但这一结果很可能成立。一个可能的解释是，孤立的射电毫秒双星的平均年龄比双星系统中的要老。
2009-03-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
A binary origin for the first isolated stellar-mass black hole detected with astrometric microlensing
银河系被认为拥有数亿个静止的恒星质量的黑洞（BH）。在过去的十年中，其中一些物体可能通过引力微透镜事件被发现。所有这些检测导致了透镜的速度和质量之间的简并。这种简并性随着最近对OB 110462的天体测量微透镜探测而第一次被解除。然而，两项独立研究报告了该事件的非常不同的晶状体质量。Sahu等人（2022）推断透镜质量为7.1 $\pm$ 1.3 Msun，与BH一致，而Lam等人（2022）推断为1.6 - 4.2 Msun，与中子星或BH一致。在这里，我们研究的景观孤立的BH形成在外地。特别是，我们专注于质量和质心速度的四个子群：孤立的BH从单星起源，破坏BH的双星起源，主序星与紧凑的对象伴侣，和双紧凑对象合并。我们的模型预测，大多数（$\gtrsim$ 70%）孤立的BH在银河系的二进制起源。然而，非相互作用导致大多数大质量BH（$\gtrsim$ 15 - 20 Msun）主要是单一起源。假设OB110462是一个自由浮动的紧凑型天体，我们得出结论，它更有可能是一个BH最初属于一个双星系统。我们的研究结果表明，低质量的BH微透镜事件可能有助于了解银河系中大质量恒星的双星演化，而高质量的BH透镜可能有助于探测单个恒星演化。
2023-03-02 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Formation of the first three gravitational-wave observations through isolated binary evolution
在最初4个月的数据采集中，Advanced LIGO探测到了来自两个二元黑洞合并的引力波，GW 150914和GW 151226，以及统计上不太重要的二元黑洞合并候选者LVT 151012。我们使用我们的快速二进制人口合成代码COMPAS表明，所有这三个事件可以解释由一个单一的进化通道-经典的孤立的二进制进化通过包括一个共同的信封相传质。我们表明，所有这三个事件都可能形成于低金属丰度环境（Z = 0.001）的祖双星与典型的总质量$\gtrsim 160 M_\odot$，$\gtrsim 60 M_\odot$和$\gtrsim 90 M_\odot$，分别为GW 150914，GW 151226和LVT 151012。
2017-04-10 astro-ph.HE gr-qc
Merger rate density of binary black holes through isolated Population I, II, III and extremely metal-poor binary star evolution
我们调查的形成合并二进制黑洞（BH）通过孤立的二进制演化，进行二进制人口合成计算，涵盖了前所未有的广泛的金属丰度范围的人口（Pop）I，II，III，和极贫金属（EMP）双星。我们发现，预测的合并率密度和初级BH质量（$m_1$）的分布是一致的引力波（GW）的观测。值得注意的是，Pop III和EMP（$< 10^{-2}$ $Z_\odot$）双星产生了大多数的对不稳定性（PI）质量间隙事件与$m_1 = 65$- $130$ $M_\odot$。随着红移的增加，Pop III双星对PI质量隙事件的贡献更大，所有PI质量隙事件都起源于红移为$\gtrsim 8$的Pop III双星。我们的结果可以通过以下两点来评估未来的GW观测。首先，在我们的结果中没有具有$m_1=100$ -- $130$ $M_\odot$的二元BH，因此$m_1$分布应该突然下降到$m_1=100$ -- $130$ $M_\odot$的范围内。第二，PI质量隙事件率应该向更高的红移增加，直到$\sim 11$，因为这些事件主要来自Pop III双星。我们发现，需要以下三个假设来重现当前GW观测：头重脚轻的恒星初始质量函数和存在的密切双星的Pop III和EMP双星，和低效的对流过冲在恒星演化的主序星阶段。如果没有上述任何一项，PI质量间隙事件的数量变得太低，无法重现当前的GW观测结果。
2022-03-02 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Polluting the pair-instability mass gap for binary black holes through super-Eddington accretion in isolated binaries
单恒星演化理论预测黑洞（BH）的质量分布在大约45- 130 M $_{\odot}$之间，即所谓的“对不稳定质量间隙”。我们研究是否BH可以污染的差距后，从恒星的同伴吸积。为此，我们模拟的演化孤立的二进制使用人口合成代码，我们允许超级爱丁顿吸积。在我们最极端的假设下，我们发现最多约2%的所有合并的二进制BH系统包含一个BH的质量在对不稳定的质量差距，我们发现，不到0.5%的合并系统的总质量大于90 M $_{\odot}$。没有发现总质量超过100 M $_{\odot}$的并合BH系统。我们比较我们的结果预测从几个动力学途径对不稳定的质量间隙事件，并讨论了可区分的功能。我们的结论是，经典的孤立二元形成情景不会显着导致对不稳定质量间隙的污染。的鲁棒性的预测质量差距的孤立的二进制通道是有前途的前景放置约束（一）不同的形成渠道的相对贡献，（二）的物理学的祖细胞，包括核反应率，和（iii），暂时，哈勃参数。
2020-06-01 astro-ph.HE
Suspicious Siblings: The Distribution of Mass and Spin Across Component Black Holes in Isolated Binary Evolution
LIGO和Virgo引力波探测器已经发现了具有确定非零自旋的双黑洞系统，以及存在于更大质量的黑洞中的具有显著自旋的系统。我们调查的能力，孤立的二进制演化形成这样的高度旋转，不对称的质量系统，通过吸积到第一个出生的黑洞和潮汐自旋的第二个出生的黑洞使用快速人口合成的方法，详细考虑自旋通过潮汐相互作用。即使是最乐观的假设，在吸积恒星从捐助者接收材料的效率，我们发现，这是很难形成系统的主要黑洞组件中具有显着的质量不对称性和中等或高自旋。假设大质量恒星内的有效角动量输运和黑洞上的Eddington限制吸积，我们发现，在我们最乐观的模型中，潜在的二元黑洞种群中的系统的$< 1.5\%$具有大于0.2的主黑洞自旋和大于2：1的质量不对称性，大多数模型发现，这一标准仅在系统的$\sim 0.01\%$中得到满足。因此，在主要的黑洞成分中产生具有显著质量不对称性和自旋的系统不太可能是孤立演化的副产品，除非调用高度超爱丁顿吸积或大质量恒星中的角动量传输比通常假设的效率低。
2022-07-08 astro-ph.HE astro-ph.SR 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
A strange star scenario for the formation of isolated millisecond pulsars
根据再循环模型，低质量X射线双星中的中子星会旋转成毫秒双星（MSP），这表明银河系平面上的所有MSP都应该存在于双星中。然而，约$20\%$银河场的MSP被发现是孤立的。为了解释这个问题，我们假设双星中的吸积中子星在达到某个临界质量极限时可能坍缩并变成一颗奇异星。在从中子星到奇异星的相变过程中，由于不对称坍缩引起的质量损失和弱反冲，可以产生孤立的MSPs。在这项工作中，我们使用人口合成代码来检查PT模型。模拟结果表明，$\sim60~{\rm km~s}^{-1}$的反冲速度可以在银河系中产生$\sim6\times10^3$孤立的MSP和$\sim6.6\times10^{-7} {\rm ~yr}^{-1}$的出生率，这与观测预测基本一致.为了与未来的观测结果进行比较，我们还给出了射电和X射线双星MSPs的质量分布以及延迟时间分布。
2019-11-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
The High Time Resolution Universe Pulsar Survey - VII: discovery of five millisecond pulsars and the different luminosity properties of binary and isolated recycled pulsars
本文介绍了正在进行的高时间分辨率宇宙脉冲星巡天（HTRU）中发现的五颗毫秒双星（MSP）的发现和时间参数，其中四颗在可能有白矮星伴星的双星系统中，一颗是孤立的。我们还提出了高质量的偏振数据，其中四个。这些进一步的发现证实了我们的调查在寻找旋转周期非常短的脉冲星方面的巨大潜力。这五个MSP中至少有两个是脉冲星定时阵列项目的优秀候选者。由于在HTRU调查中发现了大量的MSP，我们重新审视了孤立和二元MSP的光度分布是否不同的问题。使用Cordes和Lazio距离模型以及我们新的和目录中的通量密度测量，我们发现银河系盘中42个最明亮的MSP中有41个是二进制的，统计分析表明亮度函数的差异具有99.9%的显着性。我们的结论是，形成过程中，导致孤立的MSP影响他们的光度，尽管他们的周期和周期的衍生物是类似的双星系统中的恒星。
2013-07-29 astro-ph.HE
Piling up in the darkness: Features of the BBH mass distribution from isolated binaries
本文用 SEVN 大规模模拟孤立双星演化，考察超新星、PPISN、公共包层和 IMF 等因素，揭示单星与双星过程对 BBH 质量分布堆积特征的不同作用。
2025-10-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
Symmetry breaking in merging binary black holes from young massive clusters and isolated binaries
本文通过N体演化模型和孤立双星星族合成，首次同时纳入诞生踢动和动力学相遇导致的错位，发现年轻大质量星团和孤立双星形成的双黑洞并合群体均倾向于自旋-轨道对齐，但两种渠道均无法完全再现LIGO-Virgo-KAGRA观测到的有效自旋分布不对称性。
2023-06-13 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraints on the contributions to the observed binary black hole population from individual evolutionary pathways in isolated binary evolution
合并双星黑洞产生的引力波可以用来阐明大质量双星恒星演化中人们知之甚少的方面，例如大质量恒星的演化（包括它们的质量损失率），共同的包络相，以及大质量恒星在整个宇宙历史中形成的速率。在本文中，我们探讨的\emph{correlated}的影响，这些阶段的合并率和啁啾质量分布的合并双黑洞的预测，旨在确定可能的模型参数之间的退化。在我们的许多模型中，很大一部分（超过70%的可检测的双黑洞）来自化学均匀演化的情况下，这些模型往往过度预测双黑洞合并率和生产系统的平均质量太大。我们的首选模型有利于增强质量损失率的氦丰富的沃尔夫-拉叶星，在紧张局势与最近的理论和观测的发展。我们确定沃尔夫-拉叶星的质量损失率和宇宙的金属丰度演化的速度和合并的二元黑洞的属性的影响之间的相关性。基于观测到的质量分布，我们认为啁啾质量大于$40$ M $_\odot$（我们的模型预测的最大值）的双星黑洞的$\sim 10\%$不太可能通过孤立的双星演化形成，这意味着来自其他形成通道（如致密星团或活动星系核）的显著贡献（> 10%）。我们的模型将使推理的不确定参数在不久的将来二进制进化。
2022-10-10 astro-ph.HE gr-qc
Chemically Homogeneous Evolution: A rapid population synthesis approach
我们探讨了大质量并合双黑洞（BBH）的形成通道--化学均匀演化（CHE）。我们开发的方法，包括CHE在一个快速的二进制人口合成代码，紧凑的对象合并：人口天体物理学和统计（COMPAS），它结合了现实的二进制演化模型与宇宙的恒星形成历史的宇宙学模型。这是第一次，我们同时探索传统的孤立双星演化在同一套假设。这种方法使我们能够约束人口属性，并同时预测的引力波探测率的BBH合并的CHE和传统的形成渠道。可探测的BBH的总体质量分布与现有的引力波观测结果一致。我们发现，CHE通道可能会产生高达70%的BBH合并来自孤立的二元演化的所有引力波探测。
2021-05-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
Revising the Spin and Kick Connection in Isolated Binary Black Holes
Columbia University（哥伦比亚大学）；Northwestern University（西北大学）
本文重新审视孤立双星黑洞的自旋起源，分析出生前后可导致各向同性、平行或垂直于出生反冲自旋的机制，说明场星双星也可出现进动和逆行自旋。
2026-10-09 astro-ph.HE gr-qc
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
The first gravitational-wave source from the isolated evolution of two 40-100 Msun stars
在引力波（1，GW 150914）中探测到两个质量为30 Msun的黑洞合并。这一发现证实了最近的预测（2-4），即大质量的双黑洞将构成第一个检测。然而，以前的计算并没有采样相关的二元黑洞祖先-大质量，低金属含量的双星-具有足够的精度和输入物理，使稳健的预测优于几个数量级（5-10）。在这里，我们报告了一套高精度的数值模拟的双黑洞形成通过孤立的双星的演化，提供了一个框架来解释GW 150914和预测随后的双黑洞引力波事件的属性。我们的模型意味着这些事件是在金属丰度低于太阳的10%的环境中形成的;初始质量为40-100兆太阳;并通过质量转移和共同的包络相相互作用。它们的祖先可能在大爆炸后的2 Gyr或11 Gyr形成。大多数双黑洞的形成没有超新星爆炸，它们的自旋自诞生以来几乎没有变化，但不一定是平行的。在这项研究中提出的二元黑洞的经典场形成，具有低的出生踢和有限的共同包络演化，产生的二元黑洞比涉及球状星团的动力学形成通道多40倍（11），并且与均匀演化通道的速率相当（12-15）。我们的计算预测，一旦第二代地面引力波观测站达到完全灵敏度，每年将探测到大约1,000个黑洞合并，总质量为20-80 Msun。
2016-06-22 astro-ph.HE
Luminous Blue Variables are Antisocial: Their Isolation Implies that they are Kicked Mass Gainers in Binary Evolution
基于它们相对孤立的环境，我们认为LBV必须主要是双星演化的产物，挑战传统的单星观点，其中LBV标志着大质量O星和沃尔夫-拉叶星（WR）之间的短暂过渡。如果后者是真的，那么LBV应该集中在年轻的星团中，并与具有类似高初始质量的主序星一起发现。事实显然并非如此。在我们的银河系和麦哲伦星云中，检查LBV与O星的位置比较，发现LBV系统地避开O星的星团，许多LBV与任何O星的距离都超过100 pc。在LMC中，LBV在统计上比O型星更加孤立，（也许最令人惊讶的是）甚至比大多数WR星更加孤立。这使得LBV不可能是过渡到WR星的大质量恒星。相反，我们提出，大质量恒星和超新星（SN）亚型在相互作用的双星系统中由分叉的进化路径主导，其中大多数WR恒星和SNeIbc对应于质量供体，而LBV（以及它们的低质量类似物，如B[e]超巨星，我们证明它们更加孤立）是质量增益者。LBV本质上是大质量蓝色离散星的晚期进化阶段。通过二进制质量转移，rejuvinated质量增益得到丰富，旋转起来，有时踢远离他们聚集的出生地，他们的同伴的SN。这种情况与LBV爆炸为SNeIIn以及观察到的SNeIIn和SN冒名顶替者的隔离更一致。我们认为，各种SN亚型的环境趋势的影响，更多的二元性和SN踢，而不是跟踪初始质量一般假设。合并或Thorne-Zykow对象也可能导致LBV，但这些场景可能更难解释为什么LBV避免集群。
2014-12-12 astro-ph.HE astro-ph.SR
Lucky Strikes: On the Origins of GW190814 Through Isolated Binary Evolution
研究通过孤立二元演化解释GW190814的形成，发现胎生踢动在形成此类系统中起关键作用，特别是低幅度第一踢动和大第二踢动对轨道偏心率和延迟时间的影响。
2025-11-20 astro-ph.HE
Can isolated binaries form unequal-mass binary black-hole mergers with a high-spin primary black hole?
Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao-Tong University（李政道研究所，上海交通大学）；Center for Astrophysics and Planetary Science, Department of Astronomy, Cornell University（康奈尔大学天文学系天文与行星科学中心）；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）
该研究探讨孤立双星演化能否产生高自旋主黑洞的不等质量双黑洞并合，提出两种可行路径，指出等级并合并非唯一起源，未来可通过探测自旋约0.7的事件区分两种起源。
2026-09-07 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Analysis and simulations of binary black hole merger spins -- the question of spin-axis tossing at black hole formation
本研究通过Monte Carlo模拟分析双黑洞并合的有效自旋分布，发现若源主要来自孤立双星通道则存在自旋轴抛掷的强烈迹象；若无抛掷则需约72%的并合源于动力学相互作用，相关预测可通过未来引力波探测器检验。
2025-08-12 astro-ph.HE astro-ph.SR
State of the field: Binary black hole natal kicks and prospects for isolated field formation after GWTC-2
高级LIGO和高级Virgo新发布的GWTC-2引力波探测目录提供了有关合并二元黑洞（BBH）的自旋幅度和方向的前所未有的信息。值得注意的是，BBH人口的分析表明，存在的双星的组件自旋显着失调，相对于他们的轨道角动量。显著错位的自旋通常被预测为与通过标准的共同包络（CE）演化形成的孤立场不一致，因此是致密星团内动态双星形成的“确凿证据”。在这里，我们探讨了LIGO/Virgo对自旋轨道不对准的观测是否确实排除了BBH完全通过标准CE演化在该领域形成的可能性。特别是，我们试图了解是否，通过改变出生踢黑洞接收形成后，我们可以调用CE的情况下，自洽地解释所观察到的自旋分布和合并率的BBH。我们发现，如果孤立的黑洞出生时具有小的出生自旋，那么通过CE形成的BBH需要极端的出生踢，以匹配观察到的BBH人口，速度分散$σ= 9.7^{+26.7}_{-5.9}\times10^2\,\mathrm{km}\,\mathrm{s}^{-1}$和$σ>260\,\mathrm{km}\,\mathrm{s}^{-1}$在99%的可信度。为了避免这种情况下，我们认为，有必要假设孤立的黑洞出生与非零出生自旋，一个或多个替代渠道有助于观察到的BBH人口，和/或其他不可预见的机制，产生大的自旋轨道不对准的领域。
2021-11-05 astro-ph.HE gr-qc
The Origin of inequality: isolated formation of a 30+10Msun binary black-hole merger
LIGO/Virgo合作报告了GW 190412的探测，这是一个BH-BH合并，迄今为止质量最不相等：24.4-34.7 Msun和7.4-10.1 Msun（质量比q=0.21-0.41）。此外，GW 190412的有效自旋估计为Xeff=0.14-0.34，而主BH的自旋范围为a=0.17-0.59。基于这一点和先前的检测，大约10%的BH-BH合并具有q<0.4。主要的BH-BH形成通道往往会产生质量相当的BH-BH合并（通常q>0.5）。在这里，我们测试是否可以产生类似于GW 190412合并的经典孤立的二进制演化通道。我们表明，我们的标准二进制演化的情况下，与典型的假设输入物理，我们在过去使用，产生这样的合并（质量和自旋）。对于这一输入物理模型，局域宇宙（z=0）中BH-BH合并的总速率密度为：73.5 Gpc^-3 yr^-1，而对于q<0.41的系统，速率密度为：6.8 Gpc^-3 yr^-1。由于GW 190412显示了一些不对准自旋的弱证据，我们在我们的模型中提供了进动参数的分布，并得出结论，如果在新的LIGO/Virgo探测中，系统进动的证据是强有力的，并且超过10%的BH-BH合并具有大的面内自旋分量（Xp>0.5），那么可以排除共同的包络孤立的二元BH-BH形成通道作为它们的起源。
2020-09-05 astro-ph.HE gr-qc
Investigating the Cosmological Rate of Compact Object Mergers from Isolated Massive Binary Stars
本文利用COMPAS种群合成模拟研究孤立双星演化通道中致密天体并合率的红移演化，发现不同模型下BBH、BHNS和BNS的演化趋势相似，并指出未来观测可约束恒星双星演化模型。
2024-05-02 astro-ph.HE
Isolated and Binary Neutron Stars in Dynamical Chern-Simons Gravity
我们研究了动力学Chern-Simons引力场中孤立和双星中子星。该理论通过引入与庞特里亚金密度耦合的动态标量场来修正爱因斯坦-希尔伯特作用量。在这里，我们把这个理论作为一个有效的模型，工作在陈-西蒙斯耦合的领导秩序。首先，我们构造孤立的中子星的解决方案，在缓慢的旋转展开到二阶自旋。我们发现，孤立的中子星获得一个标量偶极电荷，纠正其自旋角动量的线性顺序的自旋和纠正其质量和四极矩的二次顺序的自旋，作为测量的观察者在空间无限远。然后，我们考虑中子星双星是广泛分离，并解决他们的轨道演化在这个修改后的理论。我们发现后开普勒参数的演变是修改，与近星点前进的速度是占主导地位的修正在第一后牛顿秩序。最后，我们将这些结果应用到观测到的天体上，目的是对动态陈-西蒙斯引力进行约束。我们发现对观测质量的修正与中子星状态方程是简并的，这使我们无法用毫秒脉冲星J1614-2230的推断质量来检验理论。我们还发现，后开普勒参数的修正太小，即使是从双双星脉冲星J 0737 -3039的数据，今天也无法观察到。我们的研究结果表明，脉冲星观测目前还不能约束动力学陈-西蒙斯引力，因此，引力波观测可能是在不久的将来严格约束这一理论的唯一途径。
2016-04-12 astro-ph.HE gr-qc
Merger rate density of stellar-mass binary black holes from young massive clusters, open clusters, and isolated binaries: comparisons with LIGO-Virgo-KAGRA results
我调查的作用，集群动力学和大规模的二进制演化产生恒星遗迹二黑洞（BBH）合并在宇宙时间。为此，动态BBH合并是从$\sim10^4M_\odot$的长期直接N体演化模型中获得的，即pc尺度的年轻大质量星系团（YMC）演化为中等质量的疏散星团（OC）。大质量孤立双星（IB）的快速演化模型从双星演化中产生BBH。然后在模型宇宙中进行人口合成，考虑到观测到的宇宙恒星形成和富集的历史，以获得BBH合并收益率从这两个渠道可观察到在目前的一天，在宇宙时间。合并BBH人口从两个渠道相结合，通过应用贝叶斯回归链的概念验证，考虑到观察到的差异内在BBH合并率密度从第二引力波瞬态目录（GWTC-2）。分析估计的OB星的二进制部分$f_{\rm Obin}\gtrsim90$ %和YMC形成效率的$f_{\rm YMC}\sim10^{-2}$，与最近的光学观测和大尺度结构形成模拟一致。相应的组合模型宇宙的现今、微分内禀BBH合并率密度和BBH合并率密度的宇宙演化都与GWTC-2的结果符合得很好。分析还表明，尽管显着的“动力学混合”在低红移，BBH合并在高红移（$z_{\rm event}\gtrsim1$）仍然可以主要由二进制演化物理。在目前的方法和未来的改进的警告进行了讨论。
2021-12-04 astro-ph.GA astro-ph.HE
A possible evolutionary connection between high-mass X-ray binary pulsars and isolated rotation-powered pulsars
Harvard University（哈佛大学）
该研究以小麦哲伦云的大质量X射线双星脉冲星为对象，发现其自旋演化关系与最年轻孤立旋转动力脉冲星相似，二者特征年龄范围重合但自旋周期差异显著，支持二者存在连续演化联系的可能。
2026-10-15 astro-ph.HE
A scenario of the formation of isolated X-ray pulsars with anomalously long period
孤立的X射线辐射源的形成的情况进行了讨论与应用程序的最好的研究对象之一，这类1 E 161348-5055。这颗中等亮度的脉冲星，亮度为10^33 - 10^35 erg/s，光谱相对较软，kT约为0.6-0.8 keV，与一颗孤立的中子星有关，中子星位于年轻（约2000年）致密超新星遗迹RCW 103的中心附近，并稳定旋转（|dν/dt| < 2.6 x 10^-18 Hz/s），周期为6.7 hr.我们表明，在当前的历元中，中子星处于吸积体状态.源辐射的参数可以用磁悬浮吸积的假设来解释，在这种假设中，表面磁场为10^12 G的恒星以10^14 g/s的速率从非开普勒磁性化石盘吸积物质到其表面。中子星可以在大质量X射线双星（HMXB）中演化到这种状态，HMXB在其大质量成分的核心坍缩提供动力的超新星爆炸中解体。以这种方式形成的孤立X射线脉冲星的寿命可以长达几千年。
2015-01-24 astro-ph.HE
Pathways for producing binary black holes with large misaligned spins in the isolated formation channel
双星黑洞（BBH）可以从孤立的大质量双星的坍缩核心形成。这些BBH的质量和自旋是由潮汐、风、吸积、共同包络演化（CEE）、超新星诞生踢和恒星核-包络耦合等现象的复杂相互作用决定的。在黑洞合并过程中发射的引力波依赖于黑洞的质量和自旋，因此可以约束这些现象。我们提出了一个简化的二元恒星演化模型，并确定了参数空间的区域，产生大自旋与轨道角动量不一致的BBH。在我们模型的场景A（B）中，稳定质量转移（SMT）发生在质量较大（较小）的恒星的罗氏瓣溢出（RLOF）之后，而CEE发生在质量较小（较大）的恒星的罗氏瓣溢出（RLOF）之后。每一种情况进一步分为途径1和途径2，这取决于大质量恒星的核心是在小质量恒星的RLOF之前还是之后坍塌。如果恒星核心与其包层之间的耦合较弱，那么如果从恒星祖先那里继承了大于解体值$10\%$的出生自旋，就可以产生高自旋的BBH。BBH也可以在场景A中的沃尔夫-拉叶阶段通过潮汐同步获得大自旋，或者在场景B中的SMT阶段通过吸积到最初质量更大的恒星上获得大自旋。如果反冲与轨道速度相当，BBH自旋可能会高度错位，这在路径A1中更容易实现，其中更大质量的恒星的反冲先于CEE。
2023-02-02 astro-ph.HE gr-qc
New insights on binary black hole formation channels after GWTC-2: young star clusters versus isolated binaries
随着最近发布的第二个引力波瞬变目录（GWTC-2），其中引入了数十个新的探测，我们正处于引力波天文学的转折点，因为我们现在能够直接推断对致密物体天体物理种群的约束。在这里，我们解决了理解二元黑洞（BBH）合并的起源的紧迫问题。为此，我们利用国家的最先进的人口合成和N体模拟，代表两个不同的形成渠道：BBH形成的领域（孤立通道）和年轻的星团（动力学通道）。然后，我们使用贝叶斯分层方法来推断混合分数$f$的分布，与$f=0$（$f=1$）在纯动态（孤立）通道。%，控制孤立和动态BBH的比例。我们探讨了模型的额外的超参数的影响，如金属丰度$σ_{\text{Z}}$和参数$σ_{\text{sp}}$的传播，描述自旋幅度的分布。我们发现，当$f=0.26$和$σ_{\text{Z}}=0.4$。具有较高自旋幅度的模型倾向于强烈支持动态形成的BBH（如果是$σ_{\text{sp}}=0.3$，则为$f\le{}0.1$）。此外，我们表明，超参数控制的速率的模型，如$σ_{\rm Z}$，有很大的影响，从$0.18$到$0.43$的混合分数的推断，当我们增加$σ_{\text{Z}}$从0.2到0.6，对于一个固定值的$σ_{\text{sp}}=0.1$。最后，我们目前的一组观测结果更好地描述了两个形成通道的组合，作为一个纯粹的动力学场景被排除在$99\%$可信区间，除了当自旋幅度高。
2021-12-05 astro-ph.HE
On the effective spin-mass ratio relation of binary black hole mergers that evolved in isolation
Helmholtz-Instituts für Strahlen- und Kernphysik (HISKP)（亥姆霍兹辐射与核物理研究所）；Max Planck Institut für Astrophysik (MPA)（马克斯·普朗克天体物理学研究所）
通过孤立双星演化模拟，发现有效自旋参数χ_eff的正偏分布及其与质量比q的反相关是自然结果，尤其稳定质量传输通道中质量比反转的并合事件增强了反相关。
2026-06-29 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
The cosmic merger rate density evolution of compact binaries formed in young star clusters and in isolated binaries
下一代地基引力波探测器将观测到红移达$z\gtrsim{}10$的双星黑洞合并，探测紧凑双星合并在宇宙时间内的演化。在这里，我们提出了一个新的数据驱动的模型来估计宇宙合并率密度（MRD）的演变CB的，通过耦合目录的CB合并与观测约束的宇宙恒星形成率密度和宇宙的金属丰度演化。我们采用目录CB合并来自最近的$N-$机构和人口合成模拟，描述的MRD的年轻星团（以下简称动态CB）和外地（以下简称孤立CB）中形成的CB。动态BBH的局部MRD为$\mathcal{R}_{\rm BBH}=64^{+34}_{-20}$ Gpc $^{-3}$ yr $^{-1}$，与LIGO-Virgo合作的第一次和第二次观测运行（O 1和O2）的90%可信区间一致，并与孤立BBH的局部MRD（$\mathcal{R}_{\rm BBH}=50^{+71}_{-37}$ Gpc $^{-3}$ yr $^{-1}$）一致。动态和孤立黑洞-中子星双星的局部MRD分别为$\mathcal{R}_{\rm BHNS}=41^{+33}_{-23}$和$49^{+48}_{-34}$ ~Gpc $^{-3}$ yr $^{-1}$.这两个值都与从O 1和O2推断的上限一致。最后，动态中子双星的局部MRD（BNS，$\mathcal{R}_{\rm BNS}=151^{+59}_{-38}$ Gpc $^{-3}$ …
2021-02-11 astro-ph.CO 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
Cosmic Cousins: Identification of a Subpopulation of Binary Black Holes Consistent with Isolated Binary Evolution
本文在GWTC-3中引入离散潜变量进行分层贝叶斯推断，识别出一个主质量约10倍太阳质量、自旋与轨道角动量对齐且贡献82%的双黑洞亚群，并估计了对不稳定性质量间隙下边缘。
2024-03-29 astro-ph.HE gr-qc
An X-Ray-dim "Isolated'' Neutron Star in a Binary?
本文报道了2MASS J15274848 + 3536572的暗伴星的发现，它的轨道周期为6.14小时，结合LAMOST观测的径向速度和多波段光变曲线的模拟，得到了它的质量函数为$\simeq 0.131~\rm M_{\odot}$，倾角为$45.20^\circ{}^{+0.13^{\circ}}_{-0.20^{\circ}}$，质量比为$0.631^{+0.014}_{-0.003}$，证明了质量为$0.98 \pm 0.03\rm M_{\odot}$的暗伴星和主序K9-M0恒星$0.62 \pm 0.01~\rm M_{\odot}$的双星性质。LAMOST在一定轨道相位范围内的光谱显示了额外的峰值H α发射，这表明存在一个吸积盘。这颗暗伴星似乎不是一颗白矮星，因为在长期的数据档案中没有观测到任何矮新星爆发，尽管不能排除有磁性的白矮星。或者，我们提出了一种假设，其中暗伴星是一颗中子星，但我们没有探测到来自FAST（五百米孔径球面射电望远镜）系统的无线电脉冲或单个脉冲，这暗示了一个无线电安静的紧凑物体。如果暗伴星被确认为中子星，它将是最近的（~118 pc）和最轻的中子星。此外，对该系统在银河系中的轨道进行的运动学分析可能表明，其超新星事件与从深海地壳观测到的放射性核素$^{60} \rm Fe$信号有关。这颗射电宁静且X射线暗淡的中子星可能类似于XDINS（X射线暗淡的…
2023-02-10 astro-ph.HE
The Keplerian three-body encounter II. Comparisons with isolated encounters and impact on gravitational wave merger timescales
研究了由超大质量黑洞（SMBH）产生的开普勒潮汐场对恒星质量黑洞三体动力学的影响。我们考虑两种情况下发生的SMBH：不稳定的三元组和三体之间的二元和单一的遭遇破裂。这两种情况分别对应于硬二元情况和软二元情况。潮汐场通过潮汐限制系统来影响三元组的解体，使得三元组以较低的解体速度更早地解体，留下稍大的二进制（相对于孤立的情况）。破裂方向变得各向异性，并倾向于遵循三重峰的Hill区域的形状，有利于径向方向上的破裂。此外，潮汐场可以扭转系统，导致三重体和它围绕SMBH的轨道之间的角动量交换。这个过程改变了最终双星的性质，这取决于三元组的初始角动量。最后，潮汐场也会影响双星与单星的相遇：双星在单独相遇时，往往会变得更加坚硬和古怪。因此，在深开普勒势中的单双星散射产生了具有较短引力波合并时标的双星。
2019-09-25 astro-ph.EP astro-ph.GA 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
Binary black hole mergers: formation and populations
我们回顾了导致恒星双星黑洞（BBH）形成和合并的主要物理过程。BBH可以从大质量双星的孤立演化中形成。核心坍缩超新星的物理过程和共同包层的过程是这一形成通道不确定性的两个主要来源。或者，两个黑洞可以通过在密集星团中的动力学相遇形成双星。动力学形成通道在BBH的质量、自旋和轨道性质上留下了几个印记。
2021-05-26 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
High-Precision Timing of 5 Millisecond Pulsars: Space Velocities, Binary Evolution and Equivalence Principles
我们提出了高精度的时间进行了七年多的五毫秒的卫星（MSP），四个卫星是在二进制系统和一个是孤立的。我们能够测量恒星的自行，并估计出它们的空间速度。测得的二维速度在70-210公里/秒的范围内，与其他MSP的测量结果一致。我们还使用所有可用的自行信息孤立和二进制MSP更新这些人口的已知速度分布。正如以前的工作，我们发现，二进制和孤立的MSP的速度分布与当前的数据是无法区分的。在我们的观测计划中，有四颗双星与低质量的白矮星伴星高度回收，我们能够推导出这些系统的精确双星参数。对于其中三个双星系统，我们能够将初始约束的脉冲星质量与最佳拟合值在1.0-1.6 M太阳。这里提出的结果的影响，我们的理解脉冲双星演化进行了讨论。这里研究的二元系统的更新参数，以及最近发现的类似系统，使我们能够将先前关于参数|Delta|违反强等效原理的限制更新为4.6 × 10 ^-3（95%置信度），并将参数|帽子{alpha}_3|至5.5x10^-20（95%置信度）。
2011-09-26 astro-ph.HE
Fast Radio Bursts from White Dwarf Binary Mergers: Isolated and Triple-Induced Channels
California Institute of Technology（加州理工学院）；University of Toronto（多伦多大学）；University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）；Northwestern University（西北大学）
研究通过模拟恒星群体发现三倍系统能产生更多并合通道，延长延迟时间分布，预测本地源率与观测一致，支持三倍系统是快速射电暴重要形成途径。
2026-03-23 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Isolated Binary Black Hole Formation and Merger Rates from Galaxy Evolution
该研究基于星系金属度分布与SEVN恒星演化模型构建双黑洞族群模型，计算双黑洞并合率演化特征，分析延迟时间分布幂律指数的影响，解释了双黑洞质量分布特征与对不稳定性质量间隙的成因。
2025-11-19 astro-ph.GA astro-ph.HE
An Observationally-Derived Kick Distribution for Neutron Stars in Binary Systems
了解中子星（NS）在形成过程中受到的出生踢是模拟大质量双星演化的关键组成部分。出生踢是一个不可或缺的输入参数的人口合成代码，并有影响双NS系统的形成和随后的合并率。然而，所使用的许多标准观测反冲分布是从仅从孤立NS创建的样本中获得的。以这种方式导出的反冲分布高估了固有的NS反冲分布。对于双星中的NS，我们只能直接估计本命反冲对双星系统的影响，而不能直接估计NS本身所受到的本命反冲。在这里，我们第一次提出了一个二元踢分布与低质量的同伴的NS。我们编制了一个目录的145个NS在低质量的双星最好的约束自行，距离和系统的径向速度。对于每个二进制，我们使用三维的方法来估计其二进制踢。我们讨论了这些踢系统形成的影响，并提供了一个参数模型的整体二进制踢分布，用于在未来的理论建模工作。我们比较我们的结果与其他工作孤立的NS和NS的二进制文件，发现NS踢分布适合只使用孤立的双头低估了分数的NS，收到低踢。我们讨论了我们的研究结果对双NS系统建模的影响，并就如何在未来的理论工作中使用我们的结果提供了建议。
2023-03-02 astro-ph.HE
The $χ_\mathrm{eff}-z$ correlation of field binary black hole mergers and how 3G gravitational-wave detectors can constrain it
了解并合双黑洞的起源是目前天体物理学中最紧迫的任务之一。我们表明，如果孤立的二元演化占主导地位的合并二元黑洞的形成机制，人们应该期待的有效自旋参数，$χ_\mathrm{eff}$，和红移的合并，$z$，二元黑洞之间的相关性。这种相关性来自潮汐自旋系统优先形成和合并在较高的红移，由于结合较弱的轨道膨胀从低金属量的恒星，考虑到他们的风质量损失率降低，延迟膨胀和有较小的最大半径在超巨星阶段相比，在较高的金属量的恒星。因此，这些紧密结合的系统在很短的螺旋时间内合并。鉴于我们的基准模型的孤立的二进制演化，我们表明，$χ_\mathrm{eff}-z$相关的起源在可检测的LIGO-处女座二进制黑洞人口是不同的固有人口，这将成为访问只有在未来的第三代引力波探测器，如爱因斯坦望远镜和宇宙探测器。最后，我们比较我们的模型预测与人口预测的基础上，目前的目录的二进制黑洞合并，发现目前的数据有利于正相关的$χ_\mathrm{eff}-z$，我们的模型预测的孤立的二进制演化。
2022-06-27 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
The role of supernova convection for the lower mass gap in the isolated binary formation of gravitational wave sources
理解涉及紧凑物体的天体物理现象需要深入了解核心坍缩超新星（SNe）背后的引擎和大质量恒星坍缩的命运。特别是，这一见解是至关重要的发展的起源和形成渠道的BH-BH，BH-NS和NS-NS合并检测到的人口的理解。为了获得这种理解，我们必须将我们目前对前SN恒星性质及其潜在爆炸的知识与最终的NS或BH质量分布联系起来。对流增长的时间尺度可能对SN爆炸的强度有很大的影响，因此也对恒星残余物的质量分布。在这项研究中，我们采用了新的公式之间的关系pre-SN星的性质和它的残余从弗赖尔等人。2022到StarTrack人口合成代码，并检查它们如何影响双紧凑对象（DCO）合并形成通过孤立的二进制演化。新的公式给出了一个能力，以测试对流增长时间的假设范围很广。特别地，不同的变体允许在具有深的较低质量间隙与由大质量NS和低质量BH填充的剩余质量分布之间的平滑过渡。在本文中，我们提出的质量分布，质量比和本地合并率密度的DCO合并的新的残余质量公式的不同变体。我们用不同的方法对其他高度不确定的过程进行测试。我们发现，当m_1+m_2 < 35 Msun时，DCO并合的质量分布对SN对流增长时间尺度的假设是敏感的。在两个极端的测试变量之间，在较低的质量间隙内形成致密物体的概率可能相差高达2个数量级。对于我们的标准传质稳定性准则，SN模型对DCO合并器的质量比分布有显著影响。
2022-08-19 astro-ph.HE
Lidov-Kozai Cycles with Gravitational Radiation: Merging Black Holes in Isolated Triple Systems
我们表明，黑洞双星与外部同伴可以经历Lidov-Kozai周期，导致近心通道，导致快速合并，由于引力波发射。这种情况经常发生在伴星的质量与双星的折合质量相当，伴星轨道的半长轴在双星半长轴的$\sim 10$倍之内的系统中。使用一个简单的人口合成模型和3体模拟，我们估计在外地的三重黑洞系统的合并率约为6每Gpc $^3$每年在出生踢的情况下，在黑洞形成。这个值是在90%可信区间的低端，从目前的LIGO结果推断出的总黑洞黑洞合并率。在这些计算中有许多不确定性，其中最大的是出生踢的未知分布。即使是适度的出生踢$40\mbox{km s}^{-1}$将减少合并率的40倍。这些系统中的百分之几在首次进入aLIGO可检测的频带（10 Hz以上）时，偏心率将大于0.999。
2017-01-25 astro-ph.HE
Joint search for isolated sources and an unresolved confusion background in pulsar timing array data
在脉冲星计时阵列可到达的频带中，超大质量黑洞双星是最有希望的引力波源。这些双星中的大多数距离太远，无法单独探测到，但它们一起会形成一个近似随机的背景，可以通过测量双星对之间的相关模式来探测。少数邻近的特别巨大的系统可能会从这个背景中脱颖而出，并被单独检测到。以前已经开发了分析，分别搜索随机信号和孤立信号。在这里，我们提出了BayesHopper，一种能够同时使用跨维贝叶斯推断联合搜索两个信号分量的算法。我们的实现使用可逆跳马尔可夫链蒙特卡罗方法对相关的参数空间进行采样，并改变维度。我们已经在各种模拟数据集上测试了BayesHopper。我们发现，它给出的结果与固定维的方法进行测试时，数据与随机背景或数据与一个单一的二进制一致。对于完整的问题，分析数据集的背景和多个黑洞二进制，我们发现两种二进制和背景组件之间的相互作用。首先，背景有效地增加了噪声水平，从而使单个二进制信号不那么重要。其次，由于贝叶斯推断的自然简约性，弱二进制信号可以被背景模型吸收。由于其灵活的模型结构，我们预计，BayesHopper将优于现有的方法时，适用于现实的数据集产生的人口合成模型。
2020-06-17 astro-ph.HE gr-qc
Minimum Accretion Rate for Millisecond Pulsar Formation in Binary System
在磁场-自旋周期（B-P）图上显示了186个双星，并能清楚地看出它们与毫秒双星的关系。从观测和理论两方面给出了毫秒脉冲星形成的最小吸积率。如果吸积率低于最小吸积率，双星系统中的脉冲星在演化后将不会成为毫秒脉冲星。
2013-03-30 astro-ph.HE
The Binary Nature of PSR J2032+4127
PSR J2032+4127是一颗γ射线和射电脉冲星，被认为是一颗年轻的发光孤立中子星。然而，它最近的自旋下降速度异常地增加了两倍。我们提出的证据表明，这是由于它的运动的一个高偏心双星系统的一个15太阳质量的Be星，MT 91 ~213。计时观测表明，不仅是两颗星的位置一致的0.4角秒内，但计时模型的脉冲星的二进制运动的数据拟合得比一个年轻的孤立脉冲星的模型。MT 91 ~213位于天鹅座OB 2星协中，距离我们只有1.4- 1.7kpc。这颗脉冲星目前位于Be星的近侧，并正在加速接近Be星，轨道周期为20-30年。下一个近星点被很好地限制在2018年初发生，这提供了一个观察增强的高能发射的机会，就像在其他Be星双星系统中看到的那样。
2015-02-05 astro-ph.HE
Lower Your Rates: On Claims of a Binary Black Hole Merger-Rate Crisis
University of California, San Diego（加州大学圣地亚哥分校）
本文通过分析57项孤立双星演化研究的1490个模拟速率，发现约80%的子模型高于观测值，但相当一部分子模型可复现或低估观测速率，表明所谓的双黑洞并合率危机高度依赖于模型假设。
2026-08-28 astro-ph.HE
Formation of ultra-compact X-ray binaries through circum-binary disk-driven mass transfer
超致密X射线双星（UCXB）的形成还没有得到很好的理解。以前的工作表明，超短轨道周期（$<1$小时）可以达到通过质量转移驱动的磁制动在正常的低/中质量X射线双星（L/IMXB）只有一个非常小的范围内的初始二元参数，这使得它很难占相当大的人口UCXB。本文报道了L/IMXBs中带环双星圆盘的传质过程的计算结果。我们表明，当轨道角动量损失由于一个circum-binary磁盘包括在内，超短轨道周期可以达到一个相对较宽的范围内的初始二进制参数。我们的二元模型的结果表明，UCXB的另一种形成渠道。
2009-03-26 astro-ph.HE
Fully general-relativistic simulations of isolated and binary strange quark stars
奇异夸克物质是物质的真正基态的假说已经研究了近四十年，但只有少数工作探讨了夸克星双星系统的动力学。这部分是由于在模拟这些恒星表面的大不连续性时需要面对的数值挑战。在这里，我们提出了一种新的技术，其中的状态方程的夸克星是适当地重新调整，以产生一个平滑的变化，在一个非常薄的地壳的比焓。通过考虑孤立夸克星的振荡特性，对地壳的引入进行了仔细的测试，表明模拟夸克星的响应与微扰预测准确匹配。使用这种技术，我们已经进行了第一次全面的广义相对论模拟的夸克星双星的合并发现夸克星双星和强子星双星具有相同的质量和可比的潮汐变形能力之间的几个重要差异。特别是，我们发现，动力学质量损失显着抑制夸克星双星。此外，夸克星双星的合并和合并后的频率，服从相同的准普适关系从强子星，如果表示在潮汐变形性，但不是表示在平均恒星的紧凑性。因此，如果没有关于恒星半径的信息，可能很难区分这两类恒星。最后，发现不同的速度和熵的喷射物质的分布，夸克星有小得多的尾巴。喷射物质中的这些差异是否会在电磁对应物和核合成产额中留下印记仍然不清楚，需要构建一个精确的模型来描述喷射夸克蒸发成核子。
2021-09-01 astro-ph.HE gr-qc
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
Not just winds: why models find binary black hole formation is metallicity dependent, while binary neutron star formation is not
本研究探究双致密天体形成的金属丰度依赖性成因，发现双黑洞形成效率的金属丰度依赖源于不同形成通道的差异，双中子星因仅经公共包层通道形成而无该依赖性，引力波观测可提供约束。
2024-12-12 astro-ph.HE
