POSYDON 2.0 版本：跨越宇宙学金属丰度范围的恒星双星布居合成与详细双星演化模拟

无论是考虑宇宙学尺度上的罕见天体物理事件，还是尚未解析的恒星布居，精确的模型都必须考虑恒星形成历史对布居的整体贡献。在此，我们介绍开源双星布居合成代码 POSYDON 的第二版，该代码基于使用 MESA 代码计算的大量详细双星演化模型网格，在双星系统从零龄主序开始，经历多次质量转移和超新星爆发，直至最终成为致密天体的完整演化过程中，同时追踪两颗恒星的结构。为了生成合成双星布居，POSYDON 使用先进方法在我们的密集间隔的大型模拟双星网格之间进行插值。在我们更新后的 POSYDON 版本中，我们考虑了恒星双星在跨越宇宙学范围的金属丰度（从 $10^{-4}$ $Z_{\odot}$ 到 2 $Z_{\odot}$）下的演化，包括专门针对小麦哲伦星云和大麦哲伦星云（0.2 $Z_{\odot}$ 和 0.45 $Z_{\odot}$）的网格。除了描述我们的模型网格和详细阐述我们的方法外，我们还概述了对 POSYDON 的几项改进。这些改进包括在恒星布居中纳入单星、对恒星并合的处理，以及对“反向质量转移”双星（即曾经吸积的恒星后来成为供体星）的仔细建模。我们的模拟侧重于至少包含一个高质量成分的双星，例如那些拥有中子星和黑洞的双星，并提供了用于考虑金属丰度和恒星形成宇宙学演化的后处理方法，以及瞬变事件的发生率计算。