局部宇宙中致密天体双星的总并合率
天体物理学
2009-11-13 v2
摘要
使用星族合成方法,我们计算了局部宇宙中双中子星、双黑洞以及黑洞-中子星双星的总并合率。这些致密双星是 LIGO 和 VIRGO 引力波探测的主要候选源。我们考虑了起源于场星族和致密星团的并合。对于这两个星群,我们使用相同的恒星演化处理方法。我们的结果表明,双中子星和黑洞-中子星双星的并合率主要由场星族主导,而并合双黑洞在致密星团中形成的效率要高得多。双致密天体的总并合率对致密星团中包含的初始质量分数 f_cl(很大程度上未知)非常敏感。对于 f_cl < 0.0001,Advanced LIGO 的探测率将由双中子星并合的场星族主导,探测数量少但显著,约为 20 yr^-1。然而,对于星团中更高的质量分数,即 f_cl > 0.001,探测率将由源自致密星团的大量双黑洞并合主导,并且会高得多,约为 25 - 300 yr^-1。此外,我们表明,一旦探测到双黑洞的并合,就很容易区分在场和致密星团中形成的系统,因为它们的 chirp 质量分布差异显著。最后,我们指出,在星系际空间中可能存在一个并合双黑洞的星群。
引用
@article{arxiv.0710.0878,
title = {The Total Merger Rate of Compact Object Binaries In The Local Universe},
author = {Aleksander Sadowski and Krzysztof Belczynski and Tomasz Bulik and Natalia Ivanova and Frederic A. Rasio and Richard O'Shaughnessy},
journal= {arXiv preprint arXiv:0710.0878},
year = {2009}
}
备注
21 pages, 5 figures, accepted for publication in ApJ, minor corrections