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年轻星团中黑洞—中子星双星的动力学

高能天体物理现象 2020-07-22 v2 星系天体物理 太阳与恒星天体物理

摘要

年轻星团很可能是宇宙时标上大质量恒星最常见的诞生地,并以多种方式影响致密双星的形成。在此,我们通过将双星种群合成代码 \texttt{MOBSE} 与 NN 体代码 \texttt{NBODY6++GPU} 接口,模拟年轻星团中黑洞—中子星双星(BHNSs)的形成。在年轻星团中形成的 BHNSs(动力学 BHNSs)比由孤立双星形成的 BHNSs(孤立 BHNSs)显著更重:约 4040~\% 的动力学 BHNS 并合总质量 >15>15 M_\odot,而仅有约 0.010.01~\% 的孤立 BHNS 并合质量超过该值。因此,若 GW190814 事件为 BHNS 并合,我们的模型强烈支持其动力学形成情景,因其总质量约 2626 M_\odot。我们所有的动力学 BHNSs 在到达并合前均被从其母星团中弹出。因而,场中发生的 BHNS 并合有显著比例可能起源于年轻星团。来自引力波探测的 BHNS 并合质量谱将为区分 BHNSs 的动力学与孤立形成提供线索。

关键词

引用

@article{arxiv.2003.02277,
  title  = {Dynamics of black hole - neutron star binaries in young star clusters},
  author = {Sara Rastello and Michela Mapelli and Ugo N. Di Carlo and Nicola Giacobbo and Filippo Santoliquido and Mario Spera and Alessandro Ballone and Giuliano Iorio},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2003.02277},
  year   = {2020}
}

备注

9 pages, 4 figures, 2 tables, resubmitted after addressing referee's comments