来自球状星团的双黑洞并合：球状星团性质的影响

球状星团（GCs）的致密环境可促进双黑洞（BBHs）的形成，其中部分可在宇宙年龄内以引力波（GW）并合。我们开展了一项蒙特卡洛模拟巡天，追踪具有不同质量、大小和双星比例的GCs的动力学演化，并探究宿主GC性质对BBH并合形成的影响。我们发现GCs产生的BBH并合数目由GC的初始质量、大小和原初双星比例决定。我们识别出两组BBH并合：其形成不依赖于星团动力学的原初组，以及由星团动力学演化驱动形成的动力学组。我们展示了BBH起源如何影响其并合的主要性质，如啁啾质量和并合时间分布。我们给出了单个GC的BBH并合数目对星团主要结构性质的依赖关系及这些BBHs并合率时间演化的解析表达式。这些表达式为允许估算并合率密度的总体框架提供了基本要素。利用我们研究中发现的关系，考虑到GC质量和大小分布、初始双星比例及宇宙中GC的数密度，我们得到原初BBH并合的本地并合率密度为0.18$-$1.8 ${\rm Gpc}^{-3}{\rm yr}^{-1}$，动力学BBH并合为0.6$-$18 ${\rm Gpc}^{-3}{\rm yr}^{-1}$。