大质量恒星双星的蒙特卡罗种群合成：对引力波源的天体物理启示

在双致密星双星（DCBs；BH-BH、BH-NS、NS-NS 系统）的标准形成情景中，存在一些重要但尚未解决的过程，例如质量转移和公共包层（CE）阶段。我们利用双星种群合成（BPS）分析了不同假设对关键物理过程和大质量恒星双星演化的影响，包括对质量转移（$\rm q_{\rm cr}$）和 CE 阶段结合能参数（$\lambda$）的提议预设进行的调查。我们发现 $\rm q_{\rm cr}$ 明显影响 NS-NS 系统的性质，而 $\lambda$ 影响 BH-BH 系统的质量分布。高效的 CE 抛射增加了 DCBs 的并合率，在我们的预设中，这与包含所有可能能量预算的结合能参数有关。有人提出，GW150914 和 GW151226 性质的差异可能反映了不同的金属丰度。我们利用 BPS 计算重现了它们的性质，并发现低金属丰度下 BH-BH 系统的性质对 $\lambda$ 敏感；高效的 CE 抛射导致主星和次星黑洞的质量分布呈现顶部加重特征，这有利于解释 GW150914 的性质。高效的 CE 抛射还导致 BH-BH 和 NS-NS 并合率增强至与包括 GW170817 在内的已探测引力波源的观测约束一致的水平。