GW190814并合的动力学形成

我们研究了GW190814可能的动力学起源，该引力波（GW）源由LIGO-Virgo-Kagra合作组（LVC）发现，关联于一个质量为 $23.2$ M$_\odot$ 的恒星级黑洞（BH）与一个质量为 $2.59$ M$_\odot$ 的致密天体（BH或中子星（NS））之间的并合。利用包含240,000次 $N$-体模拟的数据库，建模致密星团中通过动力学相遇形成NS-BH并合的过程，我们发现类似GW190814的系统可能在年轻、富金属的星团中形成。我们的模型表明，致密遗迹质量谱中质量在 $2.3-3$ M$_\odot$ 范围内的天体若有少量超出（$\sim 2-4\%$），则动力学形成的“类GW190814”并合探测率为 $\Gamma_{\rm GW190814} \simeq 1-6$ yr Gpc$^{-3}$，即在GW190814发现所设观测约束 $\Gamma_{\rm LVC} \sim 1-23$ yr Gpc$^{-3}$ 之内。此外，我们的模型表明约 $\sim 1.8-4.8\%$ 的动力学NS-BH并合与GW190426\_152155（LVC探测到的唯一已确认NS-BH并合）相符。我们指出，轻与重NS-BH并合的相对数量可为其形成环境提供线索。