包络束缚能对双致密天体并合率密度的影响

公共包络（CE）阶段在双致密天体系统的形成中起着关键作用。其最终结果在很大程度上取决于包络束缚能，但该量通常使用拟合公式进行估算，而这些公式与星族合成代码中采用的基础恒星演化模型并不完全一致。在此，我们研究了迄今为止考虑的最广泛恒星网格上的包络束缚能。我们使用 PARSEC v2.0 演化的恒星轨迹包括金属丰度范围从 $Z = 10^{-11}$（第三星族恒星）到 $Z = 0.03$、初始质量在 2 到 2000 M$_\odot$ 之间的富氢（H）恒星，以及质量在 0.36 到 350 M$_\odot$ 之间的纯氦恒星。我们考察了包络束缚能对所选核-包络边界定义以及不同内能源贡献的敏感性。对于富氢恒星，我们发现内能源可使包络束缚能改变一个数量级以上，而核心边界准则起次要作用。相比之下，对于纯氦恒星，核心边界准则成为主导因素。不同恒星轨迹得出的包络束缚能可能表现出几个数量级的偏差，且质量越大、金属丰度越高，差异越大。最后，通过将我们新的包络束缚能方案引入双星星族合成代码 SEVN 中，我们表明预测的致密双星并合率密度与先前模型相比可能相差一个数量级以上。我们的结果强调了使用与基础恒星演化模型一致的包络束缚能的重要性，并告诫不要将经验拟合外推至所考虑的参数空间之外。