星团中 LIGO/Virgo 双星的轨道演化：由星团潮汐、恒星遭遇与广义相对论驱动

LIGO/Virgo 引力波事件的起源可能涉及在致密恒星系统——球状星团或核星团——中产生含相对论性成分的双星，以及它们随后朝向并合的演化。这些双星的内轨道参数及其在星团内的运动（外轨道）由于外部因素——与星团恒星的随机遭遇以及由平滑星团势产生的星团潮汐——和内部因素——双星内各种耗散与进动源——而演化。我们提出了一个数值框架——星团中的双星演化(BESC)——它同时考虑所有这些效应对双星内、外轨道演化的影响，从而支持高效的蒙特卡洛研究。星团潮汐的长期效应在单平均近似下计算，而不对外双星轨道取平均。至于恒星遭遇，我们分别包含了近距离与远距离飞掠对双星内、外轨道的影响。特别地，这使我们能够显式计入将双星拖向星团中心的动力摩擦。此外，鉴于我们关注 LIGO/Virgo 源，我们包含了广义相对论进动（其在高偏心率时抑制星团潮汐）与引力波辐射（使双星轨道收缩）。我们使用 BESC 展示若干典型的双星演化结果，并讨论不同物理过程的相对贡献。BESC 也可用于研究星团中的其他天体，例如蓝离散星、热木星、X 射线双星等。