场三星系统产生的双黑洞并合：性质、速率与恒星演化的影响

我们考虑通过场大质量三星星的演化形成双黑洞并合。在此场景中，黑洞双星内旋的有利条件是由其与遥远伴星的引力相互作用启动的，而不是标准双星演化模型中援引的公共包层阶段。我们使用一个代码，自洽地跟踪大质量三星星的演化，将长期三体动力学（Lidov-Kozai cycles）与恒星演化相结合。在形成黑洞三星后，其动力学演化使用轨道平均运动方程或用于较弱层级（此时长期扰动理论失效）的三星的高精度直接积分器计算。我们模型中的大多数黑洞并合产生在后一种非长期动力学机制中。我们推导了并合双星的性质，并计算了范围在(0.3-1.3) Gpc^{-3}yr^{-1}的黑洞并合率，如果黑洞轨道平面初始随机取向则高达~2.5 Gpc^{-3}yr^{-1}。最后，我们表明来自三体通道的黑洞并合比通过大质量双星演化或致密星团中形成的那些具有显著更高的偏心率。因此，测量的偏心率可用于唯一识别通过三星星演化形成的双星并合。虽然我们的结果表明用Advanced-LIGO每年多达~10次探测，但高偏心率可能使并合双星更难用计划中的基于空间的干涉仪（如LISA）探测。