并合双星中的两个黑洞都在自转吗？来自GWTC-4的证据与天体物理启示

大质量恒星中的角动量输运通常通过外推观测较好的低质量恒星的行为来建模。根据传统图像，大多数黑洞前身星的核心在核心坍缩前抛射外层时几乎失去了所有角动量。因此，预计大多数黑洞诞生时的无量纲自转幅度为$\chi \lesssim 0.01$，即使某些黑洞由于前身双星中的潮汐相互作用而诞生时具有不可忽略的自转。因此，人们可能会预期在并合双黑洞（BBH）系统中会发现很大比例的$\chi \lesssim 0.01$黑洞。我们发现，传统的角动量输运图像与LIGO--Virgo--KAGRA第四引力波瞬变星表的数据存在张力。我们没有发现支持存在$\chi \lesssim 0.01$的BBH系统子总体的证据。我们也没有发现支持存在仅有一个自转黑洞的子总体的证据，而这正是潮汐自转加速场景所预期的。相反，我们发现了两个子总体的证据，其中两个黑洞都具有不可忽略的自转。约84%的BBH系统包含两个具有中等自转$\chi \approx 0.1$的黑洞，约16%包含两个具有大自转$\chi \approx 0.8$的黑洞。这些估计来自我们的最佳拟合模型，该模型以自然对数Bayes因子$\ln B \gtrsim 3$优于那些要求存在$\chi \lesssim 0.01$黑洞子总体的模型，以及不包含多个自转子总体的模型。这些结果难以与我们目前对角动量输运的理解相调和。