共包络演化过程中的吸积盘组装：对反馈与LIGO双黑洞形成的启示

在双星系统的共包络阶段中，被吞没的伴星在周围包络物质的阻力影响下螺旋运动至更紧密的轨道间距。由于该天体扫过具有陡峭径向密度梯度的物质，净角动量被引入气流中，可能导致吸积盘的形成。吸积盘的存在将对相互作用的结果产生戏剧性后果，因为吸积可能伴随具有足够能量以解绑整个包络的强极向外流。因此，若没有对共包络期间吸积盘形成必要条件的详细理解，就很难准确预测并合致密双星的群体特征。本文利用MacLeod等人(2017)发展的“风洞”形式论，检验了共包络内嵌入天体周围吸积盘形成的条件。我们发现吸积盘的形成高度依赖于包络物质的可压缩性。吸积盘仅在最具可压缩性的恒星包络气体中形成，这种气体存在于包络部分电离区的外层。这些区域在低质量恒星包络中最大，但在所有情况下仅占包络质量和半径的一小部分。我们得出结论，共包络中的吸积盘形成及相关的吸积反馈是罕见的，即使发生也是短暂的。这对LIGO双黑洞组装的启示是，通过避免强吸积反馈，共包络相互作用仍应导致产生并合双星所需的实质性轨道紧缩。