Draft version December 25, 2018 Preprint typeset using LATEX style emulateapj SHORT-HARD GAMMA-RAY BURSTS IN YOUNG HOST GALAXIES: THE EFFECT OF PROMPT TWINS Krzysztof Belczynski1,2,3, K. Z. Stanek4, Chris L. Fryer1,5 1 Los Alamos National Lab, P.O. Box 1663, MS 466, Los Alamos, NM 87545 2 Oppenheimer Fellow 3 New Mexico State University, Dept of Astronomy, 1320 Frenger Mall, Las Cruces, NM 88003 4 Department of Astronomy, Ohio State University, Columbus, OH 43210 5 Physics Department, University of Arizona, Tucson, AZ 85721 kbelczyn@lanl.gov, kstanek@astronomy.ohio-state.edu, clfreyer@lanl.gov Draft version December 25, 2018 ABSTRACT We investigate the effect of including a significant “binary twin” population (binaries with almost2007 equal mass stars, q = M2/M1 0.95) for the production of double compact objects and some resulting ∼> consequences, including LIGO inspiral rate and some properties of short-hard gamma-ray bursts. We employ very optimistic assumptions on the twin fraction (∼50%) among all binaries, and therefore our calculations place an upper limits on the influence of twins on double compact object populations. WeDec show that for LIGO the effect of including twins is relatively minor: although the merger rates does indeed increase when twins are considered, the rate increase is fairly small (∼1.5). Also, chirp mass distribution19 for double compact objects formed with or without twins are almost indistinguishable. If double compact object are short-hard GRB progenitors, including twins in population synthesis calculations does not alter significantly the earlier rate predictions for the event rate. However, for one channel of binary evolution, introducing twins more than doubles the rate of “very prompt” NS-NS mergers (time to merger less than 106 years) compared to models with the “flat” q distribution. In that case, 70% of all NS-NS binaries merge within 108 years after their formation, indicating a possibility of a very significant population of “prompt” short-hard gamma-ray…

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초안 버전 2018 년 12 월 25 일 Latex 스타일 Emulateapj Short-Hard Gamma-ray Bursts를 사용한 Preprint Atset는 젊은 숙주 은하 : 프롬프트 쌍둥이의 효과 Krzysztof Belczynski1,2,3, K. Z. Stanek4, Chris L. Fryer1,5 1 Los Alamos National Lab, P.O. Box 1663, MS 466, Los Alamos, NM 87545 2 Oppenheimer Fellow 3 New Mexico State University, 천문학 부서, 1320 Frenger Mall, Las Cruces, NM 88003 4 오하이오 주립 대학, OH 43210 5 물리학과, 아리조나 대학교, Tucson, AZ 85721. kbelczyn@lanl.gov, kstanek@astronomy.ohio-state.edu, clfreyer@lanl.gov Draft Version 2018 년 12 월 25 일 초록 우리는 상당한 “Binary Twin”인구를 포함하는 e의 영향을 조사합니다 (거의 2007 동등한 대량 별, q = m2/m1 0.95). Ligo Inspiral Rate 및 짧은 하드 감마선 버스트의 일부 특성을 포함한 결과. 우리는 모든 바이너리들 사이에서 트윈 분율 (~ 50%)에 대해 매우 낙관적 인 가정을 사용하므로, 우리의 계산은 이중 소형 물체 인구에 쌍둥이의 영향에 상한을두고 있습니다. Wedec은 Ligo의 경우 쌍둥이를 포함하는 효과가 상대적으로 적다는 것을 보여줍니다. 쌍둥이를 고려할 때 합병 비율이 실제로 증가하지만 비율 증가는 상당히 작습니다 (~ 1.5). 또한, 쌍둥이의 유무에 관계없이 형성된 이중 소형 물체에 대한 Chirp 질량 분포 19는 거의 구별 할 수 없다. 이중 콤팩트 물체가 짧은 HARD GRB 전구체 인 경우, 인구 합성 계산에서 쌍둥이를 포함하여 이벤트 속도에 대한 이전 속도 예측을 크게 변경하지는 않습니다. 그러나 이진 진화의 한 채널의 경우, 쌍둥이가 “매우 신속한”NS-NS 합병 속도를 두 배 이상 도입합니다 (106 년 미만의 합병 시간)은 “플랫”Q 분포가있는 모델에 비해 쌍둥이가 있습니다. 이 경우, 모든 NS-NS 바이너리의 70%가 형성 후 108 년 이내에 합병하여“프롬프트”짧은 하드 감마선의 매우 중요한 가능성을 나타냅니다 …