二体黑洞相空间发现配对不稳态超新星质量间隙的特征
高能天体物理现象
2025-09-12 v1 宇宙学与河外天体物理
摘要
引力波探测目录的快速扩张为探索星际时代紧凑二体的形成历史提供了强大的工具。本文将Binary Compact Object(BCO)相空间框架扩展至GWTC-4目录中全部事件,以数据驱动的方式描绘观察到的二体形成场景。应用该框架,我们首次以数据驱动方式识别出相空间中distinct区域,对应不同形成通道,并发现了一个独特的质量截止尺度。这些在不同形成通道上的映射揭示了第一代(1G)黑洞在约45.5 处被严格截断,这与理论上预测的配对不稳态超新星(pair-instability supernova, PISN)质量间隙相符。这些发现表明BCO相空间有能力消除重叠的形成途径,建立引力波观测与二体演化之间的稳健联系,并凸显在后续观测运行中揭示稀有 Population和异域起源的潜力。
引用
@article{arxiv.2509.09123,
title = {Binary Black Hole Phase Space Discovers the Signature of Pair Instability Supernovae Mass Gap},
author = {Samsuzzaman Afroz and Suvodip Mukherjee},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.09123},
year = {2025}
}
备注
18 pages, 10 figures