黑洞自转演化：对短硬型伽马射线暴与引力波探测的影响

在紧凑黑洞-中子星和黑洞-黑洞双星系统中，黑洞的自转和倾斜角的演化在紧凑星体双星模型用于短型伽玛射线暴的框架内进行了人口合成方法的研究。基于关于超临界吸积率下 slim disk 模型的近期结果、关于 natal kicks 的估计，以及关于超新星模型中 fallback 的结果，我们获得了黑洞的自旋参数和错位角。发现对于最初不转动的黑洞，自旋参数 a_spin 小于 0.5，而对于 50% 的黑洞-中子星双星系统，倾斜角 i_tilt 小于 45 度。与黑洞-中子星合并计算结果进行比较，我们估计只有约 0.01 的这些系统可能导致形成围绕合并后双星的盘状天体，潜在产生短硬型伽玛射线暴。另一方面，对于高初始黑洞自旋参数 (a_spin>0.6) 的系统，此比例可显著 (~ 0.4)。我们发现，对我们模拟的人口所预测的引力波信号与不转动黑洞的结果并无显著差异。由于 (i) 信号检测技术对黑洞自旋不敏感以及 (ii) 黑洞双星对信号贡献极低，我们发现当前使用非转动模板进行的引力波探测并未受到显著限制。我们指出，若能通过 LIGO 或 VIRGO探测到黑洞-黑洞双星轨道系统，将直接测量黑洞的初始自旋。