黑洞凝聚:黑洞族中的层级并合建模

来自 LIGO 和 Virgo 探测器的数据已证实恒星级黑洞可在哈勃时标内并合,留下大质量 remnant 黑洞。在一些天体物理环境如球状星团和 AGN 盘中,这些 remnant 有可能参与进一步的致密天体并合,产生由层级形成的黑洞族。在这项工作中,我们提出一个参数化框架来描述双黑洞并合族,同时自洽地考虑层级并合。该框架将黑洞视为盒子中可基于有效截面发生碰撞的粒子,但允许来自更详细天体物理模拟的输入。我们的方法适用于任何由第二代或更高代黑洞组成的族,例如原初黑洞或致密星团环境。我们描述了该通用模型的一些可能输入及其对黑洞并合族的影响,并使用该模型对 LIGO 与 Virgo 前两次观测运行的黑洞目录进行贝叶斯推断。我们发现具有高层级并合率的模型不受青睐,与先前族分析一致。未来的引力波事件将进一步约束该通用层级并合模型的输入,从而更深入地审视双黑洞的形成环境。