轨道偏心率与自旋轨道错位是中子星-黑洞合并通过三体星体演化形成的证据

中子星-黑洞 (NSBH) 合并的 growing evidence表明，一部分通过引力波探测到的NSBH具有非零偏心率或较大的黑洞自旋轨道错位。这与目前领先的形成场景相冲突。残余偏心率排除了通过孤立双星演化形成的可能性，而NS的天体抖射和NSBH质量不等性抑制了在致密星体环境中的高效配对。本文报告称，所有观察到的属性——NSBH合并率、偏心率和自旋轨道错位——都可被解释为场中大质量恒星三体的高频发生所致。我们从主序星 (ZAMS) 开始对其演化进行建模，探讨由第三颗伴星引起的NSBH合并。我们表明，NS形成对三体稳定性具有决定性影响，优先留下存活的NSBH位于紧凑三体结构中。致密且质量不等的三体动力学能够在广泛的轨道参数范围内实现合并，无需精细调谐的高度倾斜第三颗伴星轨道，并为残余偏心率和自旋轨道错位的丰富性提供了自然解释。我们推断出总NSBH合并率为 $R\sim1-23\,\rm Gpc^{-3}\,yr^{-1}$，其中至少有几十%的系统具有偏心率 $e_{20}>0.1$ 或大型自旋轨道错位 $\cos\theta_{\rm BH}<0$，与当前观测一致。由第三颗伴星驱动的NSBH合并因其短延迟时间而紧随星系形成率的变化，包含大量脉冲式高度偏心系统 ($e_{20} > 0.9$)，几乎总能保留偏心率 $e_{20}>10^{-3}$， potentially be探测 by next-generation探测器。如果对偏心和错位事件的证据得到进一步确立，我们的结果表明，三体动力学是NSBH合并的主要形成通道。