形成作为多信使源的快速旋转黑洞-中子星双星合并的通道 II：吸积诱导的自旋加快

在这项工作中，我们研究了形成快速旋转的黑洞-中子星（BHNS）双星的一种替代通道，其中在 BH-剥离氦（BH--He-rich）星双星系统内的稳定质量转移阶段，吸积 BH 预计会发生超爱丁顿吸积。我们演化了密集的 \texttt{MESA} 近轨道 BH--He-rich 星系统网格，以系统地探索 BHNS 双星中 BH 的投影对齐自旋，以及不同吸积极限对 BHNS 合并的潮汐瓦解概率和电磁（EM）信号的影响。如果吸积率被限制在 $\lesssim10\,\dot{M}_{\rm Edd}$（其中 $\dot{M}_{\rm Edd}$ 是标准爱丁顿吸积极限），则 BHNS 合并中的大多数 BH 无法通过吸积得到有效自旋加快。为了达到高自旋（例如 $\chi_{\rm BH} \gtrsim 0.5$），要求 BH 在初始周期 $\lesssim0.2-0.3\,{\rm days}$ 的双星系统中诞生时质量较小（例如 $\lesssim3.0\,M_\odot$），并以 $\sim100\,\dot{M}_{\rm Edd}$ 的速率吸积物质。然而，即使在这种高吸积极限下，$\gtrsim6\,M_\odot$ 的 BH 通常也难以显著自旋加快并产生可探测的相关 EM 信号。我们的种群模拟表明，不同的吸积极限对潮汐瓦解事件的比例有轻微影响。但是，随着吸积极限的增加，来自宇宙学 BHNS 种群的 EM 对应体总体上可以变得更亮。