secular 演化对于 2+2 与 3+1 四合星系统中黑洞与中子星并合有多重要？

黑洞（BH）与中子星（NS）的并合会导致引力波发射，可被 LIGO 探测。本文中，我们研究 2+2 与 3+1 四合星系统，其在 BH 与 NS 的前身大质量恒星中十分常见。我们使用 MSE 代码对四合系统进行详细种群合成，该代码无缝考虑了恒星演化、双星与三体相互作用、$N$ 体动力学以及 secular 演化。我们发现，尽管 secular 演化在致密天体（BH 与 NS）并合中起作用，但（70–85）%（取决于模型假设）的并合仅由公共包层（CE）演化导致。LIGO 频段中的显著偏心率（高于 0.01）仅在零超新星（SNe）反冲下获得，并直接与 secular 演化的作用相关。在 $\chi_{\mathrm{eff}}$ 分布中可见类似离群效应，仅零 SNe 反冲时获得负值。当计入反冲时，没有系统演化成由四个致密天体组成的四合系统。对于我们的基准模型，我们估计 2+2 四合（3+1 四合）中并合率（单位 $\Gpcyr$）分别为 BH-BH 10.8 $\pm$ 0.9（2.9 $\pm$ 0.5）、BH-NS 5.7 $\pm$ 0.6（1.4 $\pm$ 0.4）与 NS-NS 0.6 $\pm$ 0.2（0.7 $\pm$ 0.3）。BH-BH 并合率占当前 LIGO 率的显著部分，而其他并合率低于 LIGO 估计。