Dynamics of stellar black holes in young star clusters with different metallicities - I. implications for x-ray binaries

Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

Volumn 429, Issue 3, 2013, Pages 2298-2314

  Mapelli, M ^a   Zampieri, L ^a   Ripamonti, E ^b   Bressan, A ^c  

^a INAF OSSERVATORIO ASTRONOMICO DI PADOVA   (Italy)

^b UNIVERSITY OF MILANO BICOCCA   (Italy)

^c SISSA   (Italy)

Author keywords

Binaries: general; Black hole physics methods: numerical; Galaxies: star clusters: general; Stars: kinematics and dynamics; X rays: binaries

Indexed keywords

EID: 84874047612     PISSN: 00358711     EISSN: 13652966     Source Type: Journal    
DOI: 10.1093/mnras/sts500     Document Type: Article

References (148)

1. Abolmasov P. K., Swartz D. A., Fabrika S., Ghosh K. K., Sholukhova O., Tennant A. F., 2007, ApJ,668,124
2. Akiyama S., Wheeler J. C., Meier D. L., Lichtenstadt I., 2003, ApJ, 584, 954
3. Ardeljan N. V., Bisnovatyi-Kogan G. S., Moiseenko S. G., 2005, MNRAS, 359, 333
4. Belczynski K., Kalogera V., Zezas A., Fabbiano G., 2004a, ApJ, 601, L147
5. Belczynski K., Sadowski A., Rasio F. A., 2004b, ApJ, 611, 1068
6. Belczynski K., Kalogera V., Rasio F. A., Taam R. E., Zezas A., Bulik T., Maccarone T. J., Ivanova N., 2008, ApJS, 174, 223
7. Belczynski K., Bulik T., Fryer C. L., Ruiter A., Valsecchi F., Vink J. S., Hurley J. R., 2010, ApJ, 714, 1217 (B10)
8. Belkus H., Van Bever J., Vanbeveren D., 2007, ApJ, 659, 1576
9. Berghea C., 2009, PhD thesis, http://students.cua.edu/79berghea/papers/dissertation.pdf
10. Bica E., Dutra C. M., Soares J., Barbuy B., 2003, A&A, 404, 223
11. Blecha L., Ivanova N., Kalogera V., Belczynski K., Fregeau J., Rasio F., 2006, ApJ, 642, 427 (B06)
12. Bonnell I., Kroupa P., 0198, in McCaughrean M. J., Burkert A., eds, ASP Conf. Ser., The Orion Complex Revisited. Astron. Soc. Pac., San Francisco, preprint (astro-ph/9802306)
13. Borissova J. et al., 2011, A&A, 532, A131
14. Carpano S., Pollock A. M. T., Prestwich A., Crowther P.,Wilms J., Yungelson L., Ehle M., 2007, A&A, 466, L17
15. Charles P. A., Coe M. J., 2006, in Lewin W., van der Klis M., eds, Cambridge Astrophysics Series 39, Compact Stellar X-ray Sources. Cambridge Univ. Press, Cambridge, p. 215
16. Chatterjee S., Fregeau J. M., Umbreit S., Rasio F. A., 2010, ApJ, 719, 915
17. Colpi M., Mapelli M., Possenti A., 2003, ApJ, 599, 1260
18. Crowther P. A., Carpano S., Hadfield L. J., Pollock A. M. T., 2007, A&A, 469, L31
19. Crowther P. A., Barnard R., Carpano S., Clark J. S., Dhillon V. S., Pollock A. M. T., 2010, MNRAS, 403, L41
20. Davies M. B., 1995, MNRAS, 276, 887
21. Davies M. B., 2002, in van Leeuwen F., Hughes J. D., Piotto G., eds, ASP Conf. Ser. Vol. 265, Omega Centauri, A Unique Window into Astrophysics. Astron. Soc. Pac., San Francisco, p. 215
22. Davies M. B., Benz W., Hills J. G., 1994, ApJ, 424, 870
23. Delgado-Donate E. J., Clarke C. J., Bate M. R., Hodgkin S. T., 2004, MNRAS, 351, 617
24. Dessart L., O'Connor E., Ott C., 2012, ApJ, 754, 76
25. Dias W. S.Alessi B. S., Moitinho A., Lépine J. R. D., 2002, A&A, 389, 871
26. Downing J. M. B., Benacquista M. J., Giersz M., Spurzem R., 2010, MNRAS, 407, 0146
27. Downing J. M. B., Benacquista M. J., Giersz M., Spurzem R., 2011, MNRAS, 416, 133
28. Dray L. M., 2006, MNRAS, 370, 2079
29. Duquennoy A., Mayor M., 1991, A&A, 248, 485
30. Fregeau J. M., Rasio F. A., 2007, ApJ, 658, 1047
31. Fregeau J. M., Gürkan M. A., Joshi K. J., Rasio F. A., 2003, ApJ, 593, 772
32. Fryer C. L., 1999, ApJ, 522, 413
33. Fryer C. L., Heger A., 2000, ApJ, 541, 1033
34. Fryer C. L., Kalogera V., 2001, ApJ, 554, 548
35. Fryer C. L., Warren M. S., 2004, ApJ, 601, 391
36. Fryer C. L., Belczynski K.,Wiktorowicz G., DominikM., Kalogera V., Holz D. E., 2012, ApJ, 749, 91
37. Gaburov E., Harfst S., Portegies Zwart S., 2009, New Astron., 14, 630 Garnett D. R., 1990, ApJ, 363, 142
38. Garnett D. R., 1990, ApJ, 363, 142
39. Gieles M., Portegies Zwart S. F., 2011, MNRAS, 410, L6
40. Giersz M., 1998, MNRAS, 298, 1239
41. Goad M. R., Roberts T. P., Knigge C., Lira P., 2002, MNRAS, 335, L67
42. Grisé F., PakullM.W., Soria R., Motch C., Smith I. A., Ryder S. D., Böttcher M., 2008, A&A, 486, 151
43. Grisé F., Kaaret P., Pakull M. W., Motch C., 2011, ApJ, 734, 23
44. Grisé F., Kaaret P., Corbel S., Feng H., Cseh D., Tao L., 2012, ApJ, 745, 123
45. Gürkan M. A., Freitag M., Rasio F. A., 2004, ApJ, 604, 632
46. Hamann W.-R., Koesterke L., 1998, A&A, 335, 1003
47. Harlaftis E. T., Greiner J., 2004, A&A, 414, L13
48. Heger A., Fryer C. L., Woosley S. E., Langer N., Hartmann D. H., 2003a, ApJ, 591, 288
49. Heger A., Woosley S. E., Fryer C. L., Langer N., 2003b, in Hillebrandt W., Leibundgut B., eds, Proc. ESO/MPA/MPEWorkshop: From Twilight to Highlight: The Physics of Supernovae. Springer-Verlag, Berlin, p. 3
50. Heggie D. C., 1975, MNRAS, 173, 729
51. Heggie D. C., Hut P., 1993, ApJS, 85, 347
52. Hénon M. H., 1971a, Ap&SS, 13, 284
53. Hénon M. H., 1971b, Ap&SS, 14, 151
54. Hillenbrand L. A., Hartmann L. W., 1998, ApJ, 492, 540
55. Hills J. G., Fullerton L. W., 1980, AJ, 85, 1281
56. Humphreys R. M., Davidson K., 1994, PASP, 106, 1025
57. Hurley J. R., Pols O. R., Tout C. A., 2000, MNRAS, 315, 543
58. Hurley J. R., Tout C. A., Pols O. R., 2002, MNRAS, 329, 897
59. Hut P. et al., 1992, PASP, 104, 981
60. Ivanova N., Belczynski K., Fregeau J. M., Rasio F., 2005, MNRAS, 358, 572
61. Ivanova N., Heinke C. O., Rasio F. A., Taam R. E., Belczynski K., Fregeau J., 2006, MNRAS, 372, 1043
62. Ivanova N., Heinke C. O., Rasio F. A., Belczynski K., Fregeau J., 2008, MNRAS, 386, 553
63. Joshi K. J., Rasio F. A., Portegies Zwart S., 2000, ApJ, 540, 969
64. Joshi K. J., Nave C. P., Rasio F. A., 2001, ApJ, 550, 691
65. Kaaret P., Alonso-Herrero A., Gallagher J. S., Fabbiano G., Zezas A., Rieke M. J., 2004, MNRAS, 348, L28
66. King I. R., 1966, AJ, 71, 64
67. Kraicheva Z. T., Popova E. I., Tutukov A. V., Iungelson L. R., 1978, Astron. Zh., 55, 1176
68. Kroupa P., 2001, MNRAS, 322, 231
69. Kudritzki R.-P., 2002, ApJ, 577, 389
70. Kudritzki R.-P., Pauldrach A., Puls J., 1987, A&A, 173, 293
71. Kudritzki R.-P., Puls J., 2000, ARA&A, 38, 613
72. Kuhn M. A. et al., 2012, in Stamatellos D., Goodwin S., Ward-Thompson D., eds, The Labyrinth of Star Formation. Springer-Verlag, Berlin, preprint (arXiv:1208.3492)
73. Lada C. J., Lada E. A., 2003, ARA&A, 41, 57
74. Lee C.-H., Brown G. E., Wijers R. A. M. J., 2002, ApJ, 575, 996
75. Leitherer C., Robert C., Drissen L., 1992, ApJ, 401, 596
76. Linden T., Kalogera V., Sepinsky J. F., Prestwich A., Zezas A., Gallagher J., 2010, ApJ, 725, 0184 (L10)
77. Liu J.-F., Bregman J., Seitzer P., 2004, ApJ, 602, 249
78. Liu J.-F., Bregman J., Miller J., Kaaret P., 2007, ApJ, 661, 165
79. Livio M., Warner B., 1984, Observatory, 104, 152
80. Madhusudhan N., Justham S., Nelson L., Paxton B., Pfahl E., Podsiadlowski P., Rappaport S., 2006, ApJ, 640, 918
81. Madhusudhan N., Rappaport S., Podsiadlowski P., Nelson L., 2008, ApJ, 688, 1235
82. Maeder A., 1992, A&A, 264, 105 (M92)
83. Maeder A., Meynet G., 2010, New Astron., 54, 32
84. Maeder A., Meynet G., 2012, Rev. Mod. Phy., 84, 25
85. Mapelli M., Sigurdsson S., ColpiM., Ferraro F. R., Possenti A., Rood R. T., Sills A., Beccari G., 2004, ApJ, 605, L29
86. Mapelli M., Sigurdsson S., Ferraro F. R., Colpi M., Possenti A., Lanzoni B., 2006, MNRAS, 373, 361
87. Mapelli M., Colpi M., Zampieri L., 2009, MNRAS, 395, L71
88. Mapelli M., Ripamonti E., Zampieri L., Colpi M., Bressan A., 2010, MNRAS, 408, 234
89. Mapelli M., Ripamonti E., Zampieri L., Colpi M., 2011a, Astron. Nachr., 332, 414
90. Mapelli M., Ripamonti E., Zampieri L., Colpi M., 2011b, MNRAS, 416, 1756
91. Marks M., Kroupa P., Dabringhausen J., Pawlowski M. S., 2012, MNRAS, 422, 2246
92. Mercer E. P. et al., 2005, ApJ, 635, 560
93. Merritt D., 2001, ApJ, 556, 245
94. Miller M. C., Hamilton D. P., 2002, MNRAS, 330, 232
95. Narayan R., McClintock J. E., 2005, ApJ, 623, 1017
96. Nelemans G., Yungelson L. R., Portegies Zwart S. F., Verbunt F., 2001, A&A, 365, 491
97. Orosz J. A., 2003, in van der Hucht K. A., Herrero A., Esteban C., eds, Proc. IAU Symp. 212, A Massive Star Odyssey: From Main Sequence to Supernova, p. 365
98. Orosz J. A. et al., 2007, Nat, 449, 872
99. Özel F., Psaltis D., Narayan R., McClintock J. E., 2010, ApJ, 725, 0118 Patruno A., Zampieri L., 2008, MNRAS, 386, 543
100. Patruno A., Zampieri L., 2008, MNRAS, 386, 543
101. Pattabiraman B., Umbreit S., Liao W.-K., Choudhary A., Kalogera V., Memik G., Rasio F. A., 2012, ApJS, preprint (arXiv:1206.5878) Pauldrach A. W. A., Vanbeveren D., Hoffmann T. L., 2012, A&A, 538, 75
102. Pauldrach A. W. A., Vanbeveren D., Hoffmann T. L., 2012, A&A, 538, 75
103. Pfalzner S., 2009, A&A, 498, L37
104. Pilyugin L. S., Vílchez J. M., Contini T., 2004, A&A, 425, 849
105. Podsiadlowski P., Rappaport S., Pfahl E. D., 2002, ApJ, 565, 1107
106. Podsiadlowski P., Rappaport S., Han Z., 2003, MNRAS, 341, 385
107. Portegies Zwart S. F., 2004, in Colpi M., Gorini V., Haardt F., Moschella U., eds, Lecture notes in Joint Evolution of Black Holes and Galaxies of the Series in High Energy Physics, Cosmology and Gravitation. IOP, Bristol, preprint (astro-ph/0406550)
108. Portegies Zwart S. F., McMillan S. L. W., 2002, ApJ, 576, 899
109. Portegies Zwart S. F., Verbunt F., 1996, A&A, 309, 179
110. Portegies Zwart S. F., Verbunt F., Ergma E., 1997, A&A, 321, 207
111. Portegies Zwart S. F., McMillan S. L.W., Hut P.,Makino J., 2001, MNRAS, 321, 019
112. Portegies Zwart S. F., McMillan S. L. W., Makino J., 2007, MNRAS, 374, 95
113. Portegies Zwart S. F., McMillan S. L. W., Gieles M., 2010, ARA&A, 48, 431
114. Poutanen J., Fabrika S., Valeev A. F., Sholukhova O., Greiner J., 2012, MNRAS, submitted (arXiv:1210.1210)
115. Prestwich A. H. et al., 2007, ApJ, 669, L21
116. Quinlan G. D., 1996, New Astron., 1, 35
117. Ramsey C. J., Williams R. M., Gruendl R. A., Chen C.-H. R., Chu Y.-H., Wang Q. D., 2006, ApJ, 641, 241
118. Rangelov B., Prestwich A. H., Chandar R., 2011, ApJ, 741, 86
119. Rappaport S. A., Podsiadlowski P., Pfahl E., 2005, MNRAS, 356, 401
120. Richards E. E., Lang C. C., Trombley C., Figer D. F., 2012, AJ, 144, 89
121. Sepinsky J., Kalogera V., Belczynski K., 2005, ApJ, 621, L37
122. Sigurdsson S., Phinney E. S., 1993, ApJ, 415, 631
123. Sigurdsson S., Phinney E. S., 1995, ApJS, 99, 609
124. Silverman J. M., Filippenko A. V., 2008, ApJ, 678, L17
125. Smartt S. J., 2009, ARA&A, 47, 63
126. Sollima A., Carballo-Bello J. A., Beccari G., Ferraro F. R., Fusi Pecci F., Lanzoni B., 2010, MNRAS, 401, 577
127. Soria R., 2006, in Meurs E. J. A., Fabbiano G., eds, Populations of High Energy Sources in Galaxies. Cambridge Univ. Press, Cambridge, p. 473
128. Soria R., Cropper M., Pakull M., Mushotzky R., Wu K., 2005, MNRAS, 356, 12
129. Soria R., Kuntz K. D., Winkler P. F., Blair W. P., Long K. S., Plucinsky P. P., Whitmore B. C., 2012, ApJ, 750, 152
130. Spitzer L., 1987, Dynamical Evolution ofGlobular Clusters. PrincetonUniv. Press, Princeton
131. Stodólkiewicz J. S., 1982, Acta Astron., 32, 63
132. Stodólkiewicz J. S., 1986, Acta Astron., 36, 01
133. Swartz D. A., 2010, in Smith B., Bastian N., Higdon S. J. U., Higdon J. L., eds, ASP Conf. Ser. Vol. 423, GalaxyWars: Stellar Populations and Star Formation in Interacting Galaxies. Astron. Soc. Pac., San Francisco, p. 277
134. Swartz D. A., Tennant A. F., Soria R., 2009, ApJ, 703, 159
135. Tao L., Feng H., Grisé F., Kaaret Ph., 2011, ApJ, 737, 81
136. Terashima Y., Inoue H., Wilson A. S., 2006, ApJ, 645, 264
137. Thompson T. A., Quataert E., Burrows A., 2005, ApJ, 620, 861
138. van der Hucht K. A., 1991, in van der Hucht K. A., Hidayat B., eds, Proc. IAUSymp. 143,Wolf-Rayet Stars and Interrelations with OtherMassive Stars in Galaxies. Kluwer, Dordrecht, p. 01
139. Vanbeveren D., 2009, New Astron. Rev., 53, 27
140. Vink J. S., de Koter A., 2005, A&A, 442, 587
141. Vink J. S., de Koter A., Lamers H. J. G. L. M., 2001, A&A, 369, 574
142. Voss R., Nielsen M. T. B., Nelemans G., Fraser M., Smartt S. J., 2011, MNRAS, 418, L124
143. Wheeler J. C., Akiyama S., Williams P. T., 2005, Ap&SS, 298, 3 Woosley S. E., Bloom J. S., 2006, ARA&A, 44, 507
144. Woosley S. E., Bloom J. S., 2006, ARA&A, 44, 507
145. Woosley S. E., Heger A., Weaver T. A., 2002, Rev. Mod. Phys., 74, 1015
146. Zampieri L., Roberts T., 2009, MNRAS, 400, 677
147. Zezas A., Fabbiano G., Rots A. H., Murray S. S., 2002, ApJ, 577, 710
148. Zuo Z.-Y., Li X.-D., 2010, MNRAS, 405, 2768