2+2四合星系统中第一代与第二代黑洞和中子星并合：族群统计

近期探测到的位于低质量间隙与高质量间隙区的中子星（NS）与黑洞（BH）并合引力波，对标准恒星与双星演化理论提出了难题。质量间隙并合可能源自等级系统（如四合星）中的连续并合。在此，我们考虑恒星2+2四合星系统中NS与BH的重复并合，其中长期演化可加速其中一个内双星的并合。随后，并合遗迹可能与伴双星相互作用，产生第二代并合。我们将内双星的初始恒星与双星演化建模为孤立系统。在成功形成致密天体后，我们继而追踪四合星系统的长期动力学演化。发生并合时，我们考虑并合反冲，并使用直接N体积分建模后续演化。在不同初始属性假设下，我们发现多数第一代并合并未受长期演化显著影响，其观测性质大体与孤立双星一致。一小部分通过LIGO波段中的残余偏心率与逆行自旋-轨道取向显示出长期演化的印记。第二代并合比第一代并合罕见约10^7倍，并可受到第一代并合引发散射（即三体相互作用）的强烈影响。特别是，散射可解释低质量间隙内的并合，尽管不能解释高质量间隙。此外，在少数情况下，散射可解释高偏心率LIGO源与负有效自旋参数。