第三星族双星产生的双黑洞并合：来自恒星形成与双星性质的 uncertainties

第三星族（Pop. III）双星很可能产生了宇宙中首批恒星起源的双黑洞（BBH）并合。在此，我们通过考虑四种不同的形成历史以及11种Pop. III双星初始轨道性质模型，量化了Pop. III BBH并合率密度演化与质量谱的主要不确定性来源。轨道性质的不确定性使BBH并合率密度相差高达两个数量级，轨道周期较短的模型导致更高的BBH并合率。恒星形成历史的不确定性对BBH并合率密度的形状与归一化均有显著影响：并合率密度的峰值根据所假定的恒星形成率从 $z\sim{8}$ 偏移至 $z\sim{16}$，而我们基准双星族模型的最大BBH并合率密度在 $\sim{2}$ 到 $\sim{30}$ Gpc$^{-3}$ yr$^{-1}$ 之间。典型的BBH质量不受恒星形成率模型影响，且仅受双星族参数轻微影响。由Pop. III恒星产生的主黑洞往往相当大质量（$30-40$ M$_\odot$），相比之下金属丰度高的恒星产生的为（$8-10$ M$_\odot$）。我们估计爱因斯坦望远镜每年将探测到 $10-10^4$ 例Pop. III BBH并合，具体取决于恒星形成历史与双星性质。