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评估LISA对球状星团和麦哲伦云的引力波可探测性

广义相对论与量子宇宙学 2024-11-27 v1 星系天体物理

摘要

我们使用恒星演化代码BPASS和引力波模拟代码LEGWORK来模拟可能被正在开发中的空间引力波探测器LISA探测到的致密双星族群。具体来说,我们模拟了麦哲伦云和模仿几个球状星团的双星族群,但忽略了动力学效应。我们发现,麦哲伦云各自会有少数几个可探测源,但对于球状星团,可探测源的数量将少于一个。我们将结果与早期研究进行了比较,发现我们预测的数量比使用考虑动力学效应的恒星演化代码BSE的计算结果低几十倍,也比使用恒星演化代码SeBa对麦哲伦云的计算结果低几十倍。这与早期研究相关,该研究比较了银河系盘面引力波源的BPASS模型与BSE模型,并发现了类似大小的差异。我们分析并解释了这种差异是由于恒星演化代码之间的差异造成的,特别是在双星系统中质量传递和公共包层事件的处理上。在BPASS中,质量传递更可能是稳定的,并且在公共包层阶段往往导致比其他代码更少的轨道收缩。这种差异导致BPASS族群中存在的周期短到足以被LISA探测到的致密双星数量更少。对于球状星团,我们得出结论,动力学效应的影响在文献中尚不确定,但恒星演化差异的影响达到了几十倍。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.09159,
  title  = {Evaluating the gravitational wave detectability of globular clusters and the Magellanic Clouds for LISA},
  author = {Wouter G. J. van Zeist and Gijs Nelemans and Simon F. Portegies Zwart and Jan J. Eldridge},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.09159},
  year   = {2024}
}

备注

11 pages, 2 figures, 4 tables. Submitted to A&A