Evolution of star clusters: from star fromation to gravitational wave emission

星团的演化：从恒星形成到引力波发射

基本信息

批准号：
19F19317
负责人：
藤井通子
金额：
$ 1.22万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-11-08 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19F19317/
关键词：
星団ブラックホール連星 N体シミュレーション star cluster N-body simulation binary black hole gravitational wave numerical simulations stellar dynamics star formation binary stars stellar multiplicity

项目摘要

We have developed a new N-body code, PeTar. Comparing the previous fastest code, the new code has several significant advantages: 1, For more than 100,000 stars, the performance of the code is much faster; 2. Using the slow-down algorithmic regularization method, it can handle 100 % binary fraction; 3. It has a well-designed user interface with rich data analysis tools; 4. It is modularized, and thus, including new functions from other codes.By including updated stellar evolution code, BSE, we have investigated how the top-heavy IMF affects the event rate of GWs, we found that GCs with a top-heavy IMF is not efficient to produce GW mergers due to a low density after a strong expansion because of massive stellar wind mass loss. We also found the mass ratio distribution of BBHs is also different from that of GCs with the canonical IMF.We have also carried out the first N-body models of intermediate massive star clusters with up to 100% binary fractions. We found that only massive primordial binaries can affect the long-term evolution of star clusters, but the effect is weak. This suggests that we can ignore low-mass binaries in the numerical modelling of GCs if we only care about the GW events.By including PeTar in the hydrodynamical code, ASURA+BRIDGE, we studied how the OB binary affect the star formation of Orion nebular star clusters (ONC). We found the ejection of OB stars significantly affect the HII region in star-forming region, and thus, the binary dynamics affect the formation of multiple stellar population in ONC.

我们已经开发了新的N体密码PETAR。比较以前的最快代码，新代码具有多个重要优势：1，对于100,000颗星，代码的性能要快得多； 2。使用减速算法正则化方法，它可以处理100％的二元分数； 3。它具有精心设计的用户界面，并具有丰富的数据分析工具； 4。它是模块化的，因此，包括其他代码的新功能。通过包括更新的恒星进化代码，BSE，我们已经调查了高级IMF如何影响GWS的事件速率，我们发现，具有高度高级IMF的GCS并不有效地由于强劲的扩张而导致高度扩张，因为大量损失了大量的大量损失，因为大量巨大的巨大损失，因为大量巨大的势力是巨大的势力。我们还发现，BBHS的质量比分布与使用规范IMF的GC的质量比分布也不同。我们还进行了第一个中间体大型恒星簇的N体模型，最高为100％二进制二进制分数。我们发现，只有巨大的原始二进制物才能影响星形簇的长期演变，但效果较弱。这表明，如果我们只关心GW事件，我们可以忽略GC的数值建模中的低质量二进制物。通过在流体动力学代码中包括PETAR，Asura+Bridge，我们研究了OB二进制如何影响Orion Nebular Nebular Star Clusters（ONC）的星星形成。我们发现，OB恒星的射出显着影响恒星形成区域的HII区域，因此，二元动力学会影响ONC中多个恒星种群的形成。

项目成果

期刊论文数量（31）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Accelerated FDPS: Algorithms to use accelerators with FDPS

加速 FDPS：使用 FDPS 加速器的算法

DOI：
10.1093/pasj/psz133
发表时间：
2020
期刊：
Publications of the Astronomical Society of Japan
影响因子：
2.3
作者：
Iwasawa Masaki;Namekata Daisuke;Nitadori Keigo;Nomura Kentaro;Wang Long;Tsubouchi Miyuki;Makino Junichiro
通讯作者：
Makino Junichiro

Leiden University(オランダ)

莱顿大学（荷兰）