cogsworth：一种兼具星系尺度与双星演化的开源工具

我们介绍了cogsworth，这是一个用于生成自洽人口合成和星系动力学模拟的开源Python工具。通过cogsworth，用户可以（1）抽取双星系统和星系形成历史样本，（2）进行快速（双星）演化计算，（3）穿过星系进行轨道积分，以及（4）检视每颗恒星或致密天体的完整演化历程及其位置与运动特征。我们集成了后处理水动力学放大模拟的功能，用于构建星系势能和星系形成历史，从而更准确地考虑初始空间恒星聚集及更复杂的势能结构。此外，亦可采用多种解析模型来描述势能和星系形成历史。cogsworth通过联合应用尘埃图、黑度修正函数以及观测筛选函数，将内在模拟的人口转化为观测到的人口。我们提供 cogsworth 功能的详尽说明，并通过多个案例演示其能力：（1）预测在矮星系和银河系样本中致密天体及逃逸星的空间分布，（2）基于水动力学模拟中的星团，展示超新星如何以多种方式改变星体轨道，（3）预测被破坏双星系统在天空中的分离，并生成合成的高斯天体颜色-明度图。我们还讨论了当前的局限性及未来发展计划。我们设计 cogsworth 及其在线文档，旨为限制双星演化提供强大的约束工具，同时为整个科研社区提供灵活且可及的资源。