场中大质量恒星多重性的演化 I. 数值模拟、长期演化和最终结果

我们研究了双星、三星和四星系统的多重性如何随着系统从零龄主序演化到哈勃时间而变化。我们发现了每个数据集的多重性分数随时间的变化，识别了轨道构型变化的次数以及导致每种构型变化的主要底层物理机制。最后，我们确定了在演化中幸存下来的双星的关键属性。我们使用恒星演化星族合成代码“多重恒星演化”（MSE）来跟踪$3 \times 10^4$个1+1双星、2+1三星、3+1四星和2+2四星的演化。每次迭代都计算耦合的恒星和轨道演化。假设这些系统是孤立的并且原位形成。我们为两种不同的黑洞诞生速度平均分布（sigma = 10 km/s和sigma = 50 km/s，以及是否包含恒星飞掠）生成了数据集。我们的基准模型具有平均黑洞诞生速度sigma = 10 km/s，并包含恒星飞掠。每个系统中至少有一颗恒星的初始质量大于10个太阳质量。所有数据将公开可用。我们发现，在演化结束时，每个数据集中绝大多数系统都是单星（> 85%）。随着初始系统中天体数量的增加，最终的非单星系统分数也随之增加。在我们的基准模型中，最终系统的单星分数为：2+2系统87.8 ± 0.2%，3+1系统88.8 ± 0.3%，2+1系统92.3 ± 0.2%，1+1系统98.9 ± 0.3%。