活动星系核吸积盘使恒星级双黑洞并合的质量分布更偏重

Advanced LIGO与Advanced Virgo发现的恒星级双黑洞并合数量不断增长，已开始约束双星的起源与环境。然而，我们仍缺乏对双星形成通道足够精确的建模，以获得强约束或识别子种群。一种可能导致不同黑洞性质的有希望的形成机制是双星在活动星系核(AGN)吸积盘内并合。本文表明，黑洞轨道与AGN吸积盘的对齐会优先选择更重的黑洞。我们对与AGN吸积盘的轨道对齐进行蒙特卡洛模拟，发现AGN使初始黑洞质量函数变硬。假设初始幂律质量分布$M_{\rm bh}^{-\beta}$，我们发现幂律指数变化$\Delta \beta\sim1.3$，导致并合黑洞种群更加头部偏重。该变化与AGN中心超大质量黑洞的质量及吸积率无关。我们的模拟预测AGN辅助的并合率为$\sim4$Gpc$^{-3}$yr$^{-1}$。凭借其变硬的质量谱，AGN通道可能负责$10-50$%的引力波探测事件。