The host galaxies and merger environments of short and long gamma-ray bursts producing kilonovae
Carnegie Mellon University(卡内基梅隆大学);University of Manchester(曼彻斯特大学)
研究通过分析九个关联千新星的伽马射线暴宿主星系,探讨其并合环境与形成机制,发现部分宿主星系存在潮汐特征,表明并合驱动的动态形成路径可能在某些系统中起作用。
2026-09-22 astro-ph.CO astro-ph.HE
Merger Driven or Internal Evolution? A New Morphological Study of Tidal Disruption Event Host Galaxies
The University of Hong Kong(香港大学);The Hong Kong Institute for Astronomy and Astrophysics, The University of Hong Kong(香港大学天文及天体物理研究所);International Centre for Radio Astronomy Research, University of Western Australia(西澳大利亚大学国际射电天文研究中心);Tata Institute of Fundamental Research(塔塔基础研究所);Tsinghua University(清华大学);The Chinese University of Hong Kong(香港中文大学);CUHK Shenzhen Research Institute(香港中文大学(深圳)研究院);University of Victoria(维多利亚大学);University of Nottingham(诺丁汉大学);University of Hawaii(夏威夷大学)
通过形态分析和机器学习合并分类器,发现潮汐瓦解事件宿主星系缺乏近期合并迹象,但绿谷宿主星系中棒状或环状结构比例更高,表明棒驱动长期演化主导其近期演化。
2026-06-09 astro-ph.GA astro-ph.HE
NGC 4993, the shell galaxy host of GW170817: constraints on the recent galactic merger
本研究利用HST/ACS图像中NGC 4993的恒星壳层位置和壳层演化模型约束其星系并合时间,并据此推断GW170817双中子星的年龄下限及外部起源概率。
2024-12-08 astro-ph.GA astro-ph.HE
The maximum offsets of binary neutron star mergers from host galaxies
Monash University(蒙纳士大学);The ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery – OzGrav(ARC引力波发现卓越中心 – OzGrav);INAF – Osservatorio Astronomico di Brera(意大利国家天体物理研究所 – 布雷拉天文台);INFN – sezione di Milano-Bicocca(意大利国家核物理研究所 – 米兰-比可卡分部);Department of Astrophysics/IMAPP, Radboud University(拉德堡德大学天体物理学系/IMAPP);Department of Physics, University of Warwick(华威大学物理系)
研究通过人口合成模型推导了双中子星合并从宿主星系弹射的最大偏移量,并探讨了偏移量与系统质量及伽马射线暴持续时间的潜在关联。
2026-03-06 astro-ph.HE astro-ph.SR
TXS 2116$-$077: A Gamma-ray Emitting Relativistic Jet Hosted in a Galaxy Merger
是什么触发了来自星系中心的准直相对论性外流或喷流,仍然是天体物理学中的一个基本问题。两个星系的合并已经被提出来实现成功发射和驱动这种喷流进入星系际介质的条件。然而,这一机制运作的证据很少。在这里,我们报告的第一个明确的检测正在进行合并的窄线塞弗特1星系,TXS 2116 $-$ 077,托管一个紧密对齐,$γ$射线发射相对论性喷流与塞弗特2星系在$\sim$ 12千秒差距,使用8.2米斯巴鲁望远镜的观测。我们随后用10.4米的加那利大望远镜、4.2米的威廉·赫歇尔望远镜和钱德拉X射线天文台进行的后续观测,提供了可能是第一次看到合并环境中存在一个紧密排列的相对论性喷流。我们的发现,喷流是相当年轻的合并表明,喷流活动可以引发星系合并和$γ$射线检测窄线塞弗特1星系代表的开始阶段的活动。这些结果也突出了合并在塑造星系的命运在其宇宙学演化的关键作用,并与最近的研究集中在这个神秘的活动星系核类的主星系成像是一致的。
2020-04-06 astro-ph.GA astro-ph.HE
ALMA Observations Show Major Mergers Among the Host Galaxies of Fast-growing, High-redshift Supermassive Black Holes
我们提供了一个z~4.8的六个发光类星体样本的ALMA波段7的新数据,这些类星体由快速增长的超大质量黑洞(SMBH)提供动力,这些黑洞具有相当一致的性质:典型的吸积速率和黑洞质量为L/L_Edd~0.7和M_BH~10^9 M_sol。我们的样本包括三个“FIR亮”源和三个“FIR暗”源,前者在以前的Herschel/SPIRE观测中被单独探测到,其恒星形成速率大于1000 M_sol/yr,后者的Herschel叠加分析表明其典型的SFR约为400 M_sol/yr。在ALMA数据中清晰地探测到了所有六个类星体宿主中的尘埃星际介质,并在~ 2kpc尺度上分辨出了连续谱(λ_rest ~150 μ m)和[C II]157.74 μ m谱线发射。连续辐射与Herschel数据的预期非常一致,证实了类星体宿主中强烈的SF活动。重要的是,我们探测到三个源的伴亚毫米星系(SMG)-一个FIR明亮和两个FIR微弱,与类星体宿主相隔约14-45 kpc和<450 km/s。基于[C II]的相互作用SMG的动力学质量估计在类星体宿主质量的~3倍之内,而连续辐射意味着SFR(类星体)~(2-11)xSFR(SMG)。因此,我们的ALMA数据清楚地支持了这样一种观点,即重大合并是SMBH早期快速增长的重要驱动力。然而,并非所有的高SFR类星体宿主都伴随着相互作用的SMG和ALMA观察到的气体运动…
2017-02-06 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
TDE Hosts are Green and Centrally Concentrated: Signatures of a Post-Merger System
我们研究的性质的星系托管的第一个19潮汐中断事件(TDEs)检测到的Zwicky瞬态设施(ZTF)的背景下,精心构造的,有代表性的主机星系样本。我们发现TDE宿主的ZTF样本主要由紧凑的“绿谷”星系组成。在我们将比较样本限制为具有类似浓度的星系后,如Sersic指数所测量的,我们发现这个绿色山谷在代表性上甚至更大。也就是说,密集的红序星系不会产生高水平的TDE。我们提出的宿主星系光谱表明,E+A星系在ZTF样本中被过度代表的一个因素的$\approx$ 22,这是低于以前的TDE宿主星系的研究发现,我们发现,这种过度代表时,考虑到质量,颜色,和Sérsic指数的ZTF TDE主机可以完全解释。典型的TDE宿主星系的绿色和高Sérsic指数的组合可以解释,如果TDE速率在合并后暂时增强,导致更高的中心恒星浓度。
2020-10-22 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
Host galaxies and electromagnetic counterparts to binary neutron star mergers across the cosmic time: Detectability of GW170817-like events
伴随着引力波信号的电磁辐射(EM)的探测发现,从双星中子星(BNS)合并GW 170817,这些系统构成的短伽马射线暴(SGRB)的祖先至少有一小部分。随着引力波探测器不断推进其探测范围,重要的是评估耦合GW/EM概率,以及如何最大限度地提高观测前景。本文利用MOBSE程序对BNS演化进行了总体合成计算,并在Illustris TNG 50模拟的三个代表性红移(z= 0.01,0.1,1)处对星系中的双星进行了种子计算。双星的演变和它们的位置在宿主星系的潜力数字跟踪,直到合并。以GRB 170817 A的天体物理参数为原型,数值计算了BNS合并喷流的宽带光变曲线,其余辉亮度取决于合并点的局部介质密度.我们进行蒙特卡罗模拟的结果EM人口假设一个随机的视角相对于射流,或射流对准的轨道角动量的二进制,偏置的视角概率为GW触发的事件。我们发现,约70-80%的BNS从z=0.01应该是可检测的伽马射线。GW-triggered BNS合并的余辉检测概率在~0.3- 0.7%之间变化,与BNS角动量对齐的喷流的值更高,并且在高能量和低能量带之间具有可比性,不像伽马射线触发的事件(宇宙学SGRB)在更高的能量下显着更亮。我们进一步量化观测偏差相对于宿主星系质量。
2021-12-09 astro-ph.GA astro-ph.HE
Host galaxies and relativistic ejecta of compact binary mergers in the ngVLA era
我们提出了一项社区研究的结果,旨在探索下一代超大阵列(ngVLA)在多信使时域天文学领域可能开辟的一些科学机会。我们专注于紧凑的二进制合并,黄金天体物理目标的地面引力波(GW)探测器,如先进的LIGO。从现在起的十年内,大量的合并可能会被全球GW探测器网络发现。这将使宿主星系的识别,无论是直接通过检测电磁(EM)对应,或间接探测潜在的各向异性的合并的空间分布。确定GW合并的宿主星系人口将提供一种方法来限制各种二元中子星(NS)或黑洞(BH)形成的情况下,合并的时间尺度分布与合并率在早期和晚期类型的星系的效率。我们讨论了如何无线电阵列与~ 10倍的灵敏度,目前的卡尔G。Jansky VLA和~ 10倍的分辨率,将使解决无线电连续研究的双合并主机,探测区域的星系正在进行恒星形成(这可能是严重模糊的尘埃和气体),活动星系核组件,并映射偏移分布的合并相对于主机星系的光。对于紧凑的二进制合并包含至少一个NS和相关的EM同行,我们展示了如何ngVLA将使直接测量的相对论合并喷出物和探针的大小,第一次直接,他们的动态。
2017-11-18 astro-ph.HE astro-ph.IM
Host Galaxy Properties of Gamma-ray Bursts Involving Neutron Star Binary Mergers and Its Impact on Kilonovae Rates
本文通过汇编并拟合76个短暴和4个混合暴宿主星系的测光数据,发现其恒星质量分布低于质量加权预期,并提出一个依赖恒星质量与比恒星形成率的双中子星并合率经验公式,为引力波事件宿主星系识别提供新策略。
2024-08-02 astro-ph.GA astro-ph.HE
Binary neutron star merger offsets from their host galaxies II. Short-duration gamma-ray bursts
本研究利用恒星族群合成模型和真实星系模型模拟双中子星和中子星-黑洞双星的星系轨迹,重现并解释了短伽马射线暴的观测偏移,证实BNS并合是其主导前身星系统,并评估了反冲方案、宿主类型及关联标准的影响。
2025-04-07 astro-ph.GA astro-ph.HE
Eccentric binary black hole mergers in globular clusters hosting intermediate-mass black holes
球状星团(GC)的中心可能存在中等质量黑洞(IMBH)。在这些动态活跃的环境中,恒星质量的黑洞(SBH)在形成后不久就会下沉到中心,由于动力学摩擦,并开始与中心的IMBH相互作用。很可能,一些SBH将与IMBH形成结合系统。其中一小部分将是由二进制SBH和IMBH作为第三个遥远的扰动组成的三重系统。如果SBH双星轨道足够倾斜,它可以发展Lidov-Kozai(LK)振荡,这可以将系统驱动到高偏心率,并最终由于引力波(GW)在短时间尺度上的发射而合并。在这项工作中,我们专注于IMBH-SBH-SBH三元组的动力学,并说明这些系统可以是GWs的可能来源。这种情况的一个独特特征是,当进入LIGO波段($10$ Hz)时,这些合并中有相当一部分是高度偏心的。假设GC的$\sim 20\%$是IMBH的宿主,并且GC密度在$n_{_{\rm GC}}=0.32$ - $2.31\,\mathrm{Mpc}^{-3}$范围内,我们估计了这些事件的速率$Γ=0.06$ - $0.46\,\mathrm{Gpc}^{-3}\,\mathrm{yr}^{-1}$。这表明,在这种情况下,动态驱动的二进制SBH合并可能有助于LIGO/VIRGO观察到的合并事件。完全$N$ -身体模拟的GC窝藏IMBH是非常可取的,以给出一个更精确的约束,这种情况下。
2019-07-20 astro-ph.GA astro-ph.HE
Identifying Elusive Electromagnetic Counterparts to Gravitational Wave Mergers: an end-to-end simulation
结合引力波(GW)和电磁(EM)观测紧凑的双星合并应使天体物理过程的详细研究在强场重力制度。GW干涉仪网络在天空中的角分辨率很差,预计它们的EM特征也很微弱。因此,一个具有挑战性的目标将是毫不含糊地确定GW合并的新兴市场对手。我们进行了第一次全面的端到端模拟,重点是:i)GW天空定位,距离测量和体积误差,两个紧凑的二进制人口和四个不同的GW网络,ii)随后的可探测性由一系列多波长望远镜,iii)在可能的天体物理假阳性海洋中合并对应的最终识别。首先,我们发现双中子星(NS)双星合并可以分别被三个(或五个)探测器GW网络探测到最大距离为400 Mpc(或750 Mpc)。NS -黑洞(BH)合并可以检测到1.5的因素进一步。NS-BH合并的天空定位不确定性为50- 170平方米。°的(or 6- 65平方米(摄氏度)分别用于三个(或五个检测器)GW网络。其次,我们量化的光学对应物,可检测到不同大小的望远镜的相对分数。第三,我们提出了五个案例研究,以说明在低和高银河纬度的EM对应的安全识别的挑战的多样性。这是第一次,我们展示了如何结合本地宇宙星系目录构建低延迟GW卷可以帮助解决误报问题。
2012-12-20 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Short GRB Host Galaxies. II. A Legacy Sample of Redshifts, Stellar Population Properties, and Implications for their Neutron Star Merger Origins
我们提出了69个短伽玛射线暴(GRB)的宿主星系,代表最大的统一建模的样本日期的恒星星族的性质。使用勘探恒星星族推断代码,我们共同适合每个宿主星系的光度和/或光谱。我们发现一个人口中位数红移$z=0.64^{+0.83}_{-0.32}$($68\%$信心),包括10个新的或修订的光度红移在$z\gtrsim1$。进一步得到了$t_m=0.8^{+2.71}_{-0.53}$陀螺的质量加权年龄中值,$\log(M_*/M_\odot)=9.69^{+0.75}_{-0.65}$的恒星质量,SFR= $1.44^{+9.37}_{-1.35}M_\odot$ yr $^{-1}$的恒星形成率,$\log(Z_*/Z_\odot)=-0.38^{+0.44}_{-0.42}$的恒星金属丰度,以及$A_V=0.43^{+0.85}_{-0.36}$ ~mag的尘埃衰减(68%置信度)。总的来说,大多数短伽玛暴主机是恒星形成($\approx84\%$),与小部分的过渡($\approx6\%$)或静止($\approx10\%$);然而,我们观察到一个更大的部分($\approx40\%$)的静止和过渡主机在$z\lesssim0.25$,与星系演化相称。我们发现,短伽玛射线暴主机填充恒星形成的正常场星系的主要序列,但不包括许多高质量星系,这意味着他们的二进制中子星(BNS)合并的祖先是…
2022-11-22 astro-ph.GA astro-ph.HE
The connection between radio halos and cluster mergers and the statistical properties of the radio halo population
讨论了星系团中射电晕总体的统计性质。射电双峰现象在星系团中被观察到:一部分星系团拥有巨大的射电晕,而大多数星系团没有显示出弥散的星系团尺度射电辐射的证据。无线电双峰有一个对应的托管集群的动态状态,合并集群主机无线电晕,并遵循众所周知的无线电-X射线相关性,而更轻松的集群不主机无线电晕和填充一个区域,以及从该相关性分离。这些证据可以在合并驱动的湍流重新加速无线电发射电子的情况下理解。我们讨论了这种情况下强调即将到来的LOFAR调查的重要作用,以测试目前的模型的主要统计预期。
2011-08-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
Constraining the origin of stellar binary black hole mergers by detections of their lensed host galaxies and gravitational wave signals
第三代引力波(GW)探测器可以探测到大量的恒星双星黑洞(sBBH)合并。它们的透镜宿主星系可能是可探测的,从而有助于准确定位这些源,并提供了一种新的方法来研究sBBH的起源。在本文中,我们研究的可探测性的透镜的宿主星系的透镜sBBH合并。我们发现,对于给定的极限星等,如果sBBH是由不同的机制产生的,如大质量双星的演化、致密星团中的动力学相互作用以及活动星系核或大质量黑洞的辅助,那么宿主星系对引力透镜GW事件的探测率会有显著的不同.此外,我们说明,这些透镜sBBH在其主机中产生不同的sBBH形成通道的统计空间分布可以是彼此不同的。因此,利用第三代GW探测器和未来的大规模星系巡天,可以通过具有可识别的透镜主特征的那些透镜事件的探测分数来独立地约束sBBH起源,和/或甚至约束来自不同sBBH形成机制的贡献分数
2022-10-18 astro-ph.HE
Chandra X-ray and Hubble Space Telescope Imaging of Optically Selected Kiloparsec-Scale Binary Active Galactic Nuclei II: Host Galaxy Morphology and AGN Activity
双星活动星系核(AGN)提供了线索,如何丰富的气体合并触发和燃料AGN和如何超大质量黑洞(SMBH)对在丰富的气体环境中的演变。虽然大量的努力已经投入到他们的识别,详细的属性的二元活动星系核和他们的宿主星系仍然很差的约束。在另一篇文章中,我们研究了红移在0.1~0.2之间的4个kpc尺度活动星系核双核中电离源的性质。在这里,我们根据哈勃太空望远镜上的宽视场相机3(WFC 3)拍摄的F336 W(U波段)和F105 W(Y波段)图像呈现了它们的宿主星系形态。我们的目标具有双峰窄发射线,并被证实为主机的后续观测的二元活动星系核。我们发现,kpc尺度的双星活动星系核发生在星系合并与不同的形态类型。有三个主要的合并与中间形态和一个次要的合并占主导地位的磁盘组件。我们估计的SMBH从他们的主机膨胀恒星质量的质量,并获得爱丁顿比为每个AGN。与具有代表性的控制样本相比,在相同的红移和恒星质量,我们的二元活动星系核的活动星系核的光度和爱丁顿比是类似的单活动星系核。U-Y彩色图表明,星团恒星形成区可能会显著影响双星活动星系核的X射线探测,例如,硬度比。考虑到活动星系核在并合系统中的弱X射线发射,我们认为X射线选择的活动星系核样品可能对富气体并合有偏见。
2016-03-25 astro-ph.GA astro-ph.HE
Host galaxies of merging compact objects: mass, star formation rate, metallicity and colours
描述合并致密天体的宿主星系的特性为解释当前和未来的引力波探测提供了重要线索。在这里,我们调查的恒星质量,恒星形成率(SFR),金属丰度和合并的紧凑对象在本地宇宙的宿主星系的颜色,通过结合MOBSE人口合成模型的结果与星系目录从EAGLE模拟。我们预言,宿主星系的恒星质量是双中子星(DNSs)、双黑洞(DBHs)和黑洞-中子星双星(BHNSs)合并率${\rm n}_{\rm GW}$的一个很好的示踪剂。我们发现${\rm n}_{\rm GW}$和SFR之间也存在显著相关性。因此,${\rm n}_{\rm GW}$也与$r-$带光度和宿主星系的$g-r$颜色相关。有趣的是,在本宇宙中所有的DNS、BHNS和DBH合并中,$\gtrsim{}60$ %、$\gtrsim{}64$ %和$\gtrsim{}73$ %都位于早型星系中,如NGC 4993。我们预测类银河系的局域DNS合并率密度为$\sim{}238~{\rm Gpc}^{-3}~{\rm yr}~^{-1}$,DNS合并率为$\sim{}16-121$ Myr $^{-1}$.因此,我们的结果与从GW 170817推断的DNS合并率和从银河系DNS推断的DNS合并率一致。
2019-05-16 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Identifying the hosts of binary black hole and neutron star-black hole mergers with next-generation gravitational-wave detectors
本研究利用下一代引力波探测器模拟双黑洞及中子星-黑洞并合,发现部分事件可精确定位至唯一宿主星系,三年观测将能区分宿主追踪恒星质量还是恒星形成率,从而限制双黑洞形成渠道。
2024-02-15 astro-ph.HE gr-qc
Fast radio bursts from activities of neutron stars newborn in BNS mergers: offset, birth rate and observational properties
由于第一次局部重复爆发FRB 121102发生在一个与超亮超新星(SLSNe)和长伽马射线暴(LGRB)的宿主星系相似的成星矮星系中,因此诞生于核塌缩爆发的年轻中子星(NS)是快速射电暴(FRB)中心引擎的理想候选者.然而,与FRB 121102的宿主相比,FRB 180924和FRB 190523局限于恒星形成率较低的大质量星系。同时,FRB 180924和FRB 190523的爆发与宿主中心之间的偏移分别约为4kpc和29 kpc。这些性质类似于双星中子星(BNS)或中子星-黑洞(NS-BH)合并产生的短伽马射线暴\textbf{(SGRBs)}。因此,可以在BNS合并中形成为FRB供电的NS。本文利用粒子数综合方法研究了不同类型宿主星系的BNS合并速率、合并时间,并预测了它们最可能合并的位置。我们发现BNS合并通道与最近报道的FRB 180924和FRB 190523的偏移一致。利用与宿主星系相似的星系模型进行粒子数合成,较好地再现了短伽玛暴的偏移分布。FRB(包括不重复和重复)的事件率大于BNS合并和短GRB的事件率,这需要大部分观测到的FRB发射多个爆发。利用NS磁层中群团的曲率辐射,我们还预测了BNS合并FRB的观测性质,包括色散测度和旋转测度。在后期($t\geq1$ yr),BNS合并喷出物对弥散度和自转度的贡献可以忽略不计。
2020-02-10 astro-ph.HE
Coalescence Forensics: Weighing the Hosts of Hierarchical Binary Black Hole Mergers
Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics(大学间天文学与天体物理中心)
本文提出一种基于引力波检测的框架,用于推断分层双黑洞并合事件宿主的质量,结果表明宿主可能是重球状星团或核星团。
2026-02-05 astro-ph.HE gr-qc
Supermassive black holes in disk-dominated galaxies outgrow their bulges and co-evolve with their host galaxies
星系和它们的超大质量黑洞之间的深层联系是现代天体物理学和宇宙学的核心。观测到的星系和黑洞质量之间的相关性通常归因于主要合并对两者的贡献。我们利用一个星系的样本,其盘占主导地位的形态表明一个主要的合并自由的历史,并表明这样的系统能够成长超大质量黑洞的速率类似于类星体。将黑洞质量与凸起质量的保守上限进行比较,我们发现,如果创建凸起的过程也是黑洞增长的主要驱动力,则样本中的黑洞通常大于预期。黑洞和星系的总恒星质量之间的关系被发现为合并免费的样品,作为一个样品,经历了大量的合并,表明主要合并并没有发挥重要的作用,在控制星系和黑洞的共同演化。我们认为,更基本的过程,有助于星系组装也负责黑洞的增长。
2017-05-30 astro-ph.GA astro-ph.HE
The radio-loud narrow-line Seyfert 1 galaxy 1H 0323+342 in a galaxy merger
窄线Seyfert 1星系(NLS 1 s)中的超大质量黑洞(SMBH)处于活动星系核(AGN)质量函数的最低端,并优先存在于具有伪核的晚型宿主星系中,这些星系被认为是内部长期演化形成的。另一方面,无线电响亮的NLS 1的人口提出了一个挑战的相对论性喷流范式,强大的无线电喷流是专门与非常高质量的SMBH在椭圆主机,这是建立通过星系合并。我们研究了与最近的伽马射线发射,射电大声NLS 1 1H 0323+342相关的扭曲射电结构。这为基于其宿主星系过去的光学/近红外观测的合并假设提供了支持证据。异常射电形态由两种不同的结构组成,即当前活动喷流的内部弯曲结构和低亮度遗迹的外部线性结构。这样的共存可能表明,在星系合并过程中,在黑洞合并之前,一个已经建立的具有进动的黑洞双星所处的阶段。1H 0323+342和其他射电强NLS 1在星系相互作用下可能是从射电静NLS 1到具有较大SMBH的正常Seyfert星系的演化路径上的极端对象。
2020-05-26 astro-ph.GA astro-ph.HE
A close quasar pair in a disk-disk galaxy merger at z = 2.17
本文报告了在宇宙正午(z=2.17)星系并合中发现的 kpc 尺度双类星体系统 SDSS J0749+2255,揭示了其寄主星系特征,并指出部分超大质量黑洞可能早于恒星核球形成,未来将演化为束缚双星系统。
2023-04-05 astro-ph.CO astro-ph.HE
Exploring compact binary merger host galaxies and environments with $\rm{zELDA}$
致密的双星系统,例如双中子星或中子星与黑洞的配对,是合并过程中强有力的引力波源,也可能是各种电磁现象的前身,特别是短持续时间的伽马射线暴(SGRB)和千新星。在这项工作中,我们产生人口的合成双星,并将它们放置在星系的大规模流体动力学星系演化模拟鹰。与我们的zELDA代码,二进制种子成比例的恒星形成率,我们遵循他们的演变合并使用BPASS和COSMIC二进制恒星演化代码。我们跟踪他们的宿主星系的潜力,估计在合并时的银河系的距离内的动态演化。最后,我们应用观察性选择标准,将该模型人群与传统的SGRB样本进行比较。我们发现一个合理的协议与红移分布(峰值在$0.5<z<1$),主机形态和预计的银河偏心偏移(模式碰撞参量$\lesssim10$ kpc)。根据所使用的二元模拟,我们预测SGRB事件的$\sim16-35\%$将出现“无宿主”,即与高碰撞参量合并的源或具有比检测限($H>26$)微弱的宿主。
2022-06-30 astro-ph.HE
Binary intermediate-mass black hole mergers in globular clusters
我们考虑了球状星团(GC)中二元中间黑洞(BIMBH)的形成,这种形成可能发生在原位,也可能由于星系团之间的合并而发生。我们模拟的BIMBH轨道的演变(及其随后的合并),由于恒星弹射。我们还考虑了由于主星系的潮汐场和两体弛豫的GC蒸发。我们的研究结果表明,如果至少$10^{-3}$的所有GC成为BIMBH主机和BIMBH的质量是$\sim1\%$的GC质量,至少有一个的吸气(或合并)BIMBH将被检测到LISA在其4年的任务寿命。大多数检测到的BIMBH来自1)重GC($\gtrsim3\times10^5M_\odot$),因为低质量GC在它们的BIMBH有时间合并之前就被破坏了,2)来自红移$1<z<3$,假设大多数GC在$z\sim4$周围形成,并且大多数BIMBH的合并时标是$\sim1$ Gyr。如果BIMBH与GC的质量比较低($\sim10^{-3}$),但BIMBH宿主在GC中的比例较高($\gtrsim10^{-2}$),则它们的一些合并也将被LIGO,VIRGO和KAGRA以及拟议中的爱因斯坦望远镜探测到。
2020-09-14 astro-ph.GA astro-ph.HE
Where has all the $r$-process gone? Timescales for GRB-Kilonovae to Enrich their Host Galaxies
本研究量化了中子星并合产生$r$-过程元素富集宿主星系的时间尺度,发现富集存在延迟且受宿主比恒星形成率影响,部分$r$-过程物质会丢失至星系际介质中。
2025-03-03 astro-ph.GA astro-ph.HE
On the hosts of neutron star mergers in the nearby Universe
本研究通过构建符合观测约束的模型星系样本,探究中子星并合延迟时间分布的观测代理指标,发现寄主星系当前恒星形成活动是有效代理,且短伽马射线暴观测数据支持至少40%的并合发生在1亿年内的结论。
2023-04-17 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Electromagnetic Counterpart of the Binary Neutron Star Merger LIGO/VIRGO GW170817. VII. Properties of the Host Galaxy and Constraints on the Merger Timescale
我们介绍了NGC 4993的性质,GW 170817的宿主星系,第一个引力波(GW)事件合并的一个双中子星(BNS)系统和第一个电磁(EM)对应。我们使用档案测光和新的光学/近红外成像和光谱,连同恒星人口合成模型来推断宿主星系的全球性质。我们推断恒星形成的历史达到高峰,在$\gtrsim 10$陀螺前,随后的指数下降导致低电流的恒星形成率为0.01 M $_{\odot}$年$^{-1}$,我们转换成一个二进制合并时标概率分布。我们发现合并时间的中位数为$11.2^{+0.7}_{-1.4}$ Gyr,$6.8-13.6$ Gyr的置信范围为90%。这反过来又表明了$\approx 4.5$ R $_{\odot}$的初始双星分离,与银河系BNS系统的推断值相当。我们还使用新的和存档的$Hubble$ $Space$ $Telescope$图像来测量$2.1$ kpc(0.64 $r_{e}$)的光学对应物从NGC 4993中心的投影偏移,并将$M_{r} \gtrsim -7.2$ mag限制在任何预先存在的发射上,这排除了球状星团光度函数的较亮的一半。最后,年龄和偏移的系统表明,它经历了适度的出生踢的上限$\sim 200$公里秒$^{-1}$。未来GW对BNS合并的$-$ EM观测将能够测量它们的种群延迟时间分布,这将直接告知它们作为宇宙中$r$过程富集的主要来源的可行性。
2017-10-16 astro-ph.HE
The Nature of Gravitational Wave Events with Host Environment Escape Velocities
提出利用引力波事件宿主环境的逃逸速度探测其参数与起源通道的新方法,该方法提升了参数估计的准确性,并在分层三重并合场景中排除了部分事件起源于球状星团的可能性。
2025-03-31 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
The Post-Starburst Evolution of Tidal Disruption Event Host Galaxies
我们约束最近的恒星形成历史的宿主星系的8个光学/紫外探测潮汐破裂事件(TDEs)。六个宿主的快速恒星爆发持续时间小于2亿年,结束于10到1000万年前,这表明TDE在它们的宿主的后恒星爆发演化中出现在不同的时间。如果被破坏的恒星在爆发或之前形成,爆发后的年龄限制了它的质量,通常不包括O星、大多数B星和高质量A星。如果星暴起源于星系合并,那么星暴开始的时间限制了合并的时间尺度,因此在大多数宿主中合并的质量比大于12:1。这种不寻常的比例,如果也是中央超大质量黑洞(SMBH)的二进制,不利于TDE率的情况下,提高了二进制,但不敏感的质量比。对于大多数宿主来说,爆发中产生的恒星质量分数为0.5-10%,不足以解释观测到的TDE速率增加30- 200倍,这表明宿主的核心恒星浓度更重要。TDE宿主的恒星质量为10^9.4 ~ 10^10.3兆太阳,与SDSS体积校正的静态巴耳末强对比样本一致,意味着SMBH质量为10^5.5 ~ 10^7.5兆太阳。减去主机的吸收线光谱,我们发现发射线,至少有五个主机的电离源不一致的恒星形成,而不是可能与环核气体,合并冲击,或后AGB星。
2017-03-27 astro-ph.GA astro-ph.HE
Binary neutron star merger offsets from their host galaxies. GW 170817 as a case study
本研究以 GW 170817/NGC 4993 为例,结合 Jeans 各向异性建模、BPASS 轨迹模拟和两种踢力处方,揭示宿主星系势强弱如何影响 BNS 并合偏移对踢力的约束能力。
2024-10-25 astro-ph.HE
Counting Black Holes: The Cosmic Stellar Remnant Population and Implications for LIGO
我们提出了一个经验的方法来解释引力波信号的双黑洞合并的假设下,基本的黑洞人口来源于恒星演化的残余。利用观测到的星系质量和恒星金属丰度之间的关系,我们预测了黑洞数作为星系恒星质量的函数。例如,我们表明,像银河系这样的星系应该拥有数百万个$\sim 30~M_\odot$黑洞,而像天龙座这样的矮卫星星系应该拥有$\sim 100$这样的残余物,对假设的IMF和恒星演化模型的依赖性很弱。大多数低质量黑洞($\sim10 M_\odot$)通常位于大质量星系($M_\star \simeq 10^{11} M_\odot$)中,而大质量黑洞($\sim 50~M_\odot$)通常位于矮星系($M_\odot \simeq 10^9 M_\odot$)中。如果大约$1\%$的黑洞参与了一个二元黑洞合并,那么从先进的LIGO报告的合并率密度可以容纳一系列合并的时间尺度,并与$> 50~M_\odot$黑洞合并的检测应该在未来十年内预期。确定合并的宿主星系人口提供了一种方法来限制双中子星或黑洞的形成效率和合并时标分布;如果合并时标与宇宙年龄相比很短,这些事件将主要局限于矮星系,否则将局限于大质量星系。随着更多的合并被检测到,直接通过检测中子星合并的电磁对应物或间接通过事件的各向异性来识别宿主星系人口的前景将成为现实的可能性。
2017-10-17 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Black hole genealogy: Identifying hierarchical mergers with gravitational waves
在稠密的恒星环境中,双黑洞合并的合并产物可能会经历额外的合并。据预测,这些等级合并的质量比第一代恒星黑洞的质量更高。分层合并的成分预计具有显著的特征自旋$χ\sim 0.7$。然而,由于第一代黑洞的人口属性是不确定的,很难知道任何给定的合并是第一代还是分层的。我们利用观测到的引力波来重建包含分层合并事件的人口的二元黑洞质量和自旋谱。我们采用了一个唯象模型,捕捉到的性质合并的二元黑洞的模拟稠密的恒星环境。受最近关于孤立形成低自旋黑洞的工作的启发,我们包含了一个零自旋子群。我们分析了来自LIGO和Virgo的前两次观测运行的二元黑洞,发现这个目录与没有层次合并是一致的。我们发现,在这个目录中,最大的系统,GW170729,很可能是第一代合并,具有$4\%$概率是一个分层合并假设$5 \times 10^5 M_{\odot}$球状星团的质量。利用我们的模型,我们发现合并双星中第一代黑洞的$99\%$质量小于44 $M_{\odot}$,自旋近零的双星比例为$0.051^{+0.156}_{-0.048}$($90\%$可信区间).接下来的观测将确定等级合并是否是引力波的常见来源。
2020-10-14 astro-ph.HE gr-qc
Identifying Disappearance of a White Dwarf Binary with LISA
本文提出利用LISA监测近单色引力波消失来识别白矮星双星并合,估计十年运行期间观测到此类事件的概率约20%,并合时间精度可达3-10天,有望为多信使天文学研究做出贡献。
2023-05-15 astro-ph.HE gr-qc
The most probable host of CHIME FRB 190425A, associated with binary neutron star merger GW190425, and a late-time transient search
对快速射电暴的识别及其宿主星系的定位揭示了这些神秘的毫秒长的相干射电暴的祖先的重要细节。在这项工作中,我们研究了明显不重复的CHIME/FRB事件FRB 20190425 A的最可能的宿主星系-Moroianu等人2022年证明的一个特别高光度,低色散测量事件与LIGO-Virgo-KAGRA二元中子星合并GW 190425在时间和空间上一致,表明天体物理关联(p值0.0052)。在本文中,我们对这一结果保持不可知,我们确认UGC 10667是FRB 20190425 A最有可能的宿主星系,这表明低色散测量的宿主星系,一次性CHIME FRB可以被合理地识别。然后,我们进行多波长观测,以表征星系和搜索任何余辉发射与FRB和它的假定GW对应。我们在观测$2.5\,\mathrm{yr}$爆发后没有发现无线电或光学瞬态发射。UGC 10667是一个位于$z\sim0.03$的旋涡星系,主要由一个古老的恒星星族组成。我们没有发现大量年轻恒星的证据,星云辐射主要是以$1-2\,\mathrm{M_\odot\,yr^{-1}}$的速度形成的。虽然我们不能排除年轻的磁星是FRB 20190425 A的起源,但我们的观测结果与Moroianu等人2022年提出的长延迟时间中子星双星合并的起源一致。
2022-12-02 astro-ph.HE
Searching for Binary Black Hole Merger Emission in AGN Disks: Optical and Spectroscopic Follow-up of S240413p
Artificial Intelligence for Physics Laboratory (Lab-IA) and Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas(物理人工智能实验室(Lab-IA)和巴西物理研究中心);Center for Interdisciplinary Exploration and Research in Astrophysics (CIERA) Northwestern University(西北大学天体物理学跨学科探索与研究中心);International Gemini Observatory/NSF NOIRLab(国际双子座天文台/美国国家科学基金会NOIR实验室);Universidade de São Paulo, IAG(圣保罗大学天文学、地球学和气象学院);Departamento de Física, Universidade Federal de Santa Catarina(圣卡塔琳娜联邦大学物理系);Departamento de Astronomia, Instituto de Física(物理系天文学系)
研究通过多 epoch 光学成像和光谱观测S240413p,分析双黑洞并合在活动星系核盘中产生光学特征的条件,发现两个暂现体候选者,但未确认对应关系,强调了长期基线观测在双黑洞并合参数空间中的重要性。
2026-03-27 astro-ph.GA astro-ph.HE
Spectroscopy of the short-hard GRB 130603B: The host galaxy and environment of a compact object merger
短持续时间伽玛射线暴(SGRB)被认为与致密天体(如中子星或黑洞)的剧烈合并有关,这使它们成为引力波的有希望的来源。与雨燕探测到的GRB 130603 B相关的“千诺瓦”样签名的检测表明,这一事件是紧凑物体合并的结果。到目前为止,我们对SGRB的了解主要是基于超新星签名的缺乏以及对它们不能总是安全关联的宿主星系的分析。进一步的进展已经大大阻碍了其光学对应物(余辉)的微弱和快速褪色,这到目前为止已经排除了这种事件的光谱学。余辉光谱是确定爆发产生距离的关键工具,对于理解其物理学和研究其局部环境至关重要。在这里,我们提出了一个原型SGRB余辉的吸收和发射功能都清楚地检测到的第一光谱。结合多波长光度法,对GRB 130603B的寄主和环境进行了研究。根据这些光谱,我们确定爆发的红移为z = 0.3565 +/-0.0002,测量了吸收和发射的丰富动力学,以及A_V = 0.86 +/-0.15 mag. GRB位于一个中等恒星形成星系的破裂臂的边缘,具有近太阳的金属丰度.与大多数长伽玛暴(LGRB)不同的是,NHX/AV与银河系比率一致,表明爆发地点与LGRB不同。合并与星系中恒星形成最多的区域无关;然而,它确实发生在一个致密的区域,这意味着一个快速的合并或低出生踢速度的紧凑型物体双星。
2013-12-23 astro-ph.CO astro-ph.HE
Dynamical double black holes and their host cluster properties
我们研究了星团的整体性质与其双黑洞(DBH)布居之间的关系。我们使用代码{ \tt NBODY 6}来演化一套初始质量为$\mathcal{O}(10^4)$ M $_\odot$和不同初始参数的星团模型。我们的结论是集群金属丰度起着最重要的作用,在确定集群的寿命,而初始半质量半径是占主导地位的BH交换相互作用的中心集群区域的速度。我们发现,相互作用的BH的质量,而不是如何频繁地与其他BH的相互作用发生,是更关键的热膨胀和最终蒸发的集群。我们制定了一种新的方法,可以很容易地量化BH-BH动力学活动在每个模型的程度。我们报告了12个簇内和3个簇外(从簇中喷出后)DBH合并,不同类型(螺旋,偏心,分层)的10个$N$体模型。我们的DBH合并效率是每M $_\odot$ 3- 4个$\times10^{-5}$合并。我们注意到星系团的初始密度在决定星系团直径合并的数量方面起着至关重要的作用,可能存在一个过渡密度点(在1.2-3.8 $\times10^3$ M $_\odot$ /pc $^3$之间),低于这个点,星系团内合并的数量会随着星系团密度的增加而增加,高于这个点,增加的恒星密度会阻止星系团内BH合并。集群内的动力学相互作用的历史,在建立喷射DBH合并的途径的重要性也进行了讨论。我们的研究结果显示了与观察到的LIGO-Virgo DBH合并的广泛匹配。
2022-04-29 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Identifying potential binary neutron star merger events from the Fermi GBM Gamma-Ray Burst Catalog
该研究分析 Fermi GBM Burst Catalog,结合 UMAP 降维与聚类,依据 T90、Epeak 和注量识别潜在 BNS 并合相关短伽马射线暴,并以已知千新星候选体验证方法。
2025-07-24 astro-ph.HE
Identifying intermediate mass binary black hole mergers in AGN disks using LISA
研究提出利用 LISA 波形中的动力学摩擦效应识别 AGN 圆盘中的 IMBBH 并合,并证明单次观测即可约束气体密度,同时揭示忽略环境效应会导致参数估计偏差。
2025-05-15 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Gravitational-Wave Localization Alone Probes AGN Origin of Stellar-Mass Black Hole Mergers
恒星质量的二元黑洞合并有望代表高级LIGO和Virgo的大多数引力波(GW)观测。由于预期缺乏电磁发射和有限的定位精度,探测它们的起源将是困难的。然而,与罕见的宿主星系类型(如活动星系核(AGN))的关联可以通过空间相关性在统计上确定。我们发现:(1)活动星系核宿主对总BBH合并率的贡献分数$f_{\rm agn}=50-100\%$可以用70-300个检测到的事件进行统计(预计在0.5-2年的观察与先进的LIGO-Virgo在设计灵敏度和电流率估计);(ii)分数贡献低至$f_{\rm agn}=25\%$可以测试1000事件($\sim$ 5年观测);(iii)$\sim5\%$最佳本地化GW驱动这些约束。所提出的方法和结果一般适用于具有稀有宿主种群的二元形成通道。
2017-01-09 astro-ph.HE
Determining the Hubble Constant with AGN-assisted Black Hole Mergers
本研究提出利用活动星系核(AGN)盘内的黑洞并合事件,借助其电磁信号或AGN低数密度特性识别宿主星系,通过引力波测量哈勃常数$H_0$,预计五年内可达到与中子星并合相当的测量精度,显著提升现有引力波测量水平。
2023-12-05 astro-ph.HE
Where binary neutron stars merge: predictions from IllustrisTNG
双星中子星(BNS)合并的速率和位置是由恒星形成历史和延迟时间分布(DTD)函数共同决定的。在本文中,我们耦合恒星形成率的历史(SFRH)从IllustrisTNG模型的BNS DTD的一系列不同的假设作出预测的BNS合并宿主星系的质量函数。这些预测提供了两个结果:(i)在短期内:影响BNS合并事件的后续策略,通过仔细检查大多数BNS合并事件预计发生的地方;(ii)在长期内:一旦宿主星系质量函数被观测确定,则约束BNS合并事件的DTD。从我们的基准模型分析,我们预测,50%的BNS合并将发生在主星系的恒星质量之间的$10^{10} - 10^{11}$ $M_\odot$,68%之间的$4 \times 10^{9} - 3\times 10^{11}$ $M_\odot$,和95%之间的$4 \times 10^8 - 2 \times 10^{12}$ $M_\odot$。我们发现,所采用的DTD的细节上的主机质量函数的峰值没有很强的影响。然而,变化的DTD提供了足够的扩展,真正的DTD可以确定从足够的电磁观测BNS合并。了解真正的DTD可以帮助我们确定通过高度偏心和短分离快速合并通道形成的BNS系统的流行程度,并可以限制r-过程材料的主要来源。
2021-01-25 astro-ph.HE
Fast Radio Bursts from Magnetars Born in Binary Neutron Star Mergers and Accretion Induced Collapse
新近诞生的磁星是推动快速射电暴(FRB)的最有希望的候选者。到目前为止,焦点一直放在罕见的核心坍缩爆炸中产生的毫秒磁星上,其动机是重复的FRB 121102的恒星形成矮宿主星系,它与超亮超新星(SLSNe)和长伽马射线暴(LGRB)的宿主非常相似。然而,长寿磁星也可能在双中子星(BNS)合并中产生,在一小部分情况下,残留物的总质量足够低,以避免坍缩成黑洞,或者在白矮星的吸积诱导坍缩(AIC)中。一个BNS FRB通道的特点是不同的主机星系和空间偏移分布比SLSNe/LGRB通道,我们预计一个类似的主机人口,虽然可能不同的AIC事件的偏移分布。我们发现,无论是BNS和AIC通道是一致的,最近报道的FRB 180924,本地化ASKAP到一个巨大的静止的宿主星系的偏移量约1.4有效半径。使用校准到FRB 121102的模型,我们对BNS合并或AIC中出生的磁星FRB源的色散测量,旋转测量和持续无线电发射进行了预测,并显示这些与FRB 180924的合理参数上限一致。根据AIC的速率,以及BNS合并留下长寿命稳定磁星的比例,与较老的恒星星族相关的重复FRB源的出生率可以与核心坍缩通道的出生率相媲美。我们还讨论了电势差在这些通道的重复性能,作为一个结果的差异,在特征质量和磁场的磁星。
2019-06-28 astro-ph.HE
Large offsets of double-neutron-star mergers: degeneracies and implications for host associations
Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao-Tong University(李政道研究所,上海交通大学);School of Astronomy and Space Science, Nanjing University(南京大学天文与空间科学学院);Key Laboratory of Modern Astronomy and Astrophysics (Nanjing University), Ministry of Education(现代天文学和天体物理学教育部重点实验室(南京大学));Helmholtz-Institut für Strahlen- und Kernphysik, Universität Bonn(波恩大学赫尔姆霍兹射线与核物理研究所)
本研究通过蒙特卡洛模拟工具GRB-offset重新建模双中子星并合偏移,发现偏移分布对物理要素敏感且存在简并性,表明仅凭观测偏移难以约束前身星和宿主星系性质。
2026-10-06 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Binary neutron star formation and the origin of GW170817
第一个中子星-中子星合并是由LIGO/Virgo在一个星系中发现的,该星系中的大多数恒星形成发生在很久以前(11 Gyr)。LIGO/Virgo估计局部宇宙NS-NS合并速率为110-3840 Gpc^-3 yr^-1。只有一些极端的演化模型才能产生与LIGO/Virgo估计一致的旧宿主星系的NS-NS合并率。然而,我们发现,这些模型产生的利率超过经验银河系NS-NS合并率的基础上,银河系NS-NS二进制的大人口。通常情况下,目前的进化模型产生的NS-NS合并率与银河系的经验率是一致的。然而,这些模型在旧的宿主星系中产生的局部宇宙NS-NS合并率低于LIGO/Virgo的估计。这种紧张局势背后的原因是预测的恒星形成和NS-NS合并之间的延迟时间分布,有利于短延迟。演化模型产生一个通用的陡峭的幂律NS-NS延迟时间分布。这限制了旧宿主星系的NS-NS合并率。然而,我们发现,这种分布是一致的银河系NS-NS双星的观察,其中50%显示非常长的合并时间(比哈勃时间长得多)。一旦模型分布与银河系盘中连续延长(10 Gyr)的恒星形成相卷积,那么20-70%(取决于模型)的预测NS-NS人口有很长的银河系合并时间。虽然NS-NS双星主要是以短延迟时间形成的,但许多短延迟时间的系统合并并没有到达现在,而长延迟时间的系统则幸存下来,并为目前的银河系NS-NS人口做出贡献。这项研究强调了当前的演化预…
2018-12-25 astro-ph.HE
Identifying a first-order phase transition in neutron star mergers through gravitational waves
我们确定了一个可观察到的印记一级强子夸克相变在超核密度的引力波(GW)发射的中子星合并。具体来说,我们表明,占主导地位的postmerge GW频率f_peak可能会表现出显着的偏离f_peak和潮汐变形性之间的经验关系,如果一个强大的一阶相变导致形成的引力稳定的扩展夸克物质核心的postmerge残余。从一个大的,有代表性的样品的微物理,纯强子状态方程的GW签名的比较表明,这种印记只观察到在这些系统中进行了强烈的一阶相变。未来的GW观测可以揭示合并后GW频率的这种变化,这将为中子星内部存在强烈的一级相变提供证据。
2019-01-16 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
A novel approach for identifying host galaxies of nearby FRBs
我们报告的一个子集的旋转无线电瞬变(RRATs),拥有一个分散措施(DM)附近或以上的最大银河值在其方向上的宿主星系的搜索。这些RRAT可能起源于河外,因此是快速射电暴(FRB)。在如此短的距离上,天空中相关星系的大小与单碟望远镜的光束大小相当(例如,帕克斯光束的$7.0'$半径)。因此,如果发现这种关联,与寻找更遥远的FRB的宿主星系相比,可能更加确定。我们没有发现任何宿主星系与接近最大银河DM的六个RRAT有关。这一结果与在这个体积内找到FRB宿主星系的概率也非常小的事实相一致。我们建议,未来的后续观测,这样的RRAT进行寻找本地宿主星系以及FRB的来源。
2016-08-24 astro-ph.HE
Origins of Short Gamma-Ray Bursts Deduced from Offsets to Their Host Galaxies Revisited
短伽马射线暴(GRB)在其宿主星系中的空间分布为我们研究其起源提供了机会。根据目前观测到的短伽玛暴相对于其宿主星系的分布,我们得到的部分的组件,跟踪合并的二进制紧凑的对象和一个跟踪恒星形成率(如大质量恒星)在早期和晚期类型的宿主星系。通过对投影偏移量分布的分析,我们发现大质量恒星分量的比例为0.37 \pm 0.13。这表明,短伽玛暴的一个很好的部分仍然起源于合并事件。从我们的分析中,我们还得出结论,晚型主机之间的椭圆形,星暴和螺旋星系的分数为0.82 \pm 0.05,这是与观察到的早,晚型主机星系的数量比。
2010-07-07 astro-ph.HE
Electromagnetic Counterparts to Black Hole Mergers
在双黑洞(BH)合并的最后时刻,系统的引力波(GW)亮度大于整个可观测宇宙的电磁输出之和。然而,GW与普通物质之间极弱的耦合使得这些波很难直接检测到。幸运的是,螺旋BH系统将与宿主星系中的任何周围物质发生强烈的相互作用-在纯粹的牛顿水平上,这种物质反过来可以产生在地球上可检测到的独特电磁(EM)信号。通过确定GW源的EM对应物,我们将能够研究合并BH的宿主环境,从而大大扩展像LISA这样的任务的科学产量。
2010-10-15 astro-ph.HE gr-qc
Diversity Of Short Gamma-Ray Burst Afterglows From Compact Binary Mergers Hosting Pulsars
短伽马射线暴(sGRB)被广泛认为是致密双星合并的结果。该模型预测的余辉,承担一个恒定的,低密度介质的特征签名,包括一个平滑的余辉过渡,和一个简单的时间演变。然而,这些预期与sGRB余辉中不可忽略的一部分的观测结果相冲突。特别是,这些事件的余辉阶段的开始似乎是延迟的,此外,他们中的一些人表现出晚时间的光变曲线迅速衰落。我们表明,这些特殊的观察可以解释独立的正在进行的中央引擎活动,如果一些sGRB的祖先是紧凑的双星至少有一个脉冲星。脉冲星伴星的坡印廷流能在双星周围产生一个弓形激波腔。如果这个空腔大于未受扰动的星际介质中激波减速的长度尺度,那么余辉的开始将被延迟。如果减速完全发生在掠起的薄壳内,光变曲线将随之快速衰减。我们确定了两种类型的脉冲星,可以实现改变余辉所需的条件:低场,长寿命的脉冲星,和高场脉冲星。我们发现,相当大的一部分(~20-50%)的低场双星很可能居住在中子星双星的基础上的观察,而他们的高场同行不是。流体动力学计算的动机,这个模型被证明是在很好的协议与sGRB余辉光曲线的观察。
2014-06-22 astro-ph.HE
Identifying thermal effects in neutron star merger remnants with model-agnostic waveform reconstructions and third-generation detectors
本研究通过BayesWave算法和Einstein Telescope探测不同热效应处理方式下双中子星并合后的引力波信号差异,发现自洽处理热效应对避免参数偏差至关重要。
2025-03-03 astro-ph.HE gr-qc