中子星-黑洞双星建模：未来脉冲星巡天与引力波探测器

由中子星（NS）与黑洞（BH）组成的双星迄今尚未作为脉冲星和通过引力波（GWs）被观测到。我们使用双星种群合成代码 COMPAS 对这类 NS+BH 双星（包括脉冲星演化）的形成与演化进行建模。我们预测银河系场中总共存在 50-2000 个含脉冲星与黑洞（PSR+BHs）的双星。我们找到了可由代表下一代射电望远镜的 SKA 与 MeerKAT、当前（LIGO/Virgo）与未来（LISA）引力波探测器观测的种群。我们得出结论：SKA 将观测到 1-80 个 PSR+BHs，其中 0-4 个含毫秒脉冲星。预计 MeerKAT 将观测到 0-40 个 PSR+BH 系统。未来对 NS+BHs 的射电探测将约束如 BH 诞生反冲等不确定的双星演化过程。我们表明，NS 先形成的系统（NSBH）可由其脉冲星与双星性质区别于 BH 先形成的系统（BHNS）。我们发现，来自类银河系场种群的 LIGO/Virgo 观测 NS+BHs 中 40% 将具有 $\geq 3.0$ M$_\odot$ 的啁啾质量。我们用两种 BH 自旋模型估计 NS+BHs 的自旋分布。BHNS 并合遗迹的自旋约为 $\sim$0.4，而 NSBH 并合遗迹的自旋可约为 $\sim$0.6 或 $\sim$0.9，取决于 BH 自旋模型。我们估计约有 25-1400 个 PSR+BHs 在 LISA 频带发射引力波时仍处于射电存活状态，这提升了 SKA 与 LISA 联合观测的可能性。