双中子星：重访合并率

鉴于最近的 LIGO/Virgo 双中子星（DNS）探测（GW170817），我们在经典双星演化情景下重新审视双中子星的形成。基于 3 个银河系 DNS 系统观测估算的银河系 DNS 合并率 $R_{\rm MW}=21^{+28}_{-14}$ Myr$^{-1}$，完全支持我们 $R_{\rm MW} =24$ Myr$^{-1}$ 的标准输入物理模型。由于 progenitor 恒星在化学演化宇宙中的宇宙学演化，这一对银河系的估计以非平凡的方式转化为局部（$z\approx0$）DNS 合并率密度 $R_{\rm local}=48$ Gpc$^{-3}$yr$^{-1}$，这与当前 LIGO/Virgo 的 DNS 合并率估计（$1540^{+3200}_{-1220}$ Gpc$^{-3}$yr$^{-1}$）{\em 不} 一致。在我们的参数空间研究中，我们找到了允许 DNS 合并率高达 $R_{\rm local} \approx 600^{+600}_{-300}$ Gpc$^{-3}$yr$^{-1}$ 的解，从而与 LIGO/Virgo 的估计一致。然而，对于具有高 DNS 合并率的模型，我们相应的 BH-BH 合并率超过了当前 LIGO/Virgo 对局部 BH-BH 合并率的估计（$12$-$213$ Gpc$^{-3}$yr$^{-1}$）。除了对公共包层处理特别敏感外，DNS 合并率对我们研究中探测的几个关键因素的变化（例如质量转移、角动量损失、原生 kicks）相当稳健。这可能表明，公共包层的发展/存活机制对于 DNS（$\sim$ 10-20 Msun 恒星）与 BH-BH（$\sim$ 40-100 Msun 恒星）的前身星有所不同，或者需要较高的 BH 原生 kicks 才能满足两类双星的观测约束。请注意，我们的结论基于有限数量（21 个）的演化模型，且仅在此特定的 DNS 和 BH-BH 孤立双星形成情景下有效。