动力学相互作用与宇宙黑洞合并率
天体物理学
2008-11-26 v2
摘要
通过引力分离和团簇蒸发的组合作用，二元黑洞可以在密集的年轻恒星团中高效形成，例如全球星团的前体。我们使用简单的解析方法结合详细的N体模拟，确定单颗恒星团中黑洞应形成二元、被驱逐出团簇并通过引力辐射合并的频率。随后，我们将这种将团簇形成与黑洞合并相联系的“传递函数”与（i）观察到的团簇质量分布以及（ii）宇宙的星形成历史进行卷积，假设显著比例gcl的星形成发生在团簇中，且显著比例gcand的团簇经历这种分离和蒸发过程。我们预测，未来的地面基准引力波探测器可能每年检测到约500个（gcl/0.5）（gcand/0.1）个双黑洞合并，目前运行的LIGO干涉仪器在其第一次完整科学数据年中以50%的概率检测到一次合并。更现实地，下一代先进LIGO及类似的引力波观测仪器提供了独特机会，以约束早期宇宙中形成的团簇不可及的属性。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0701887,
title = {Dynamical Interactions and the Black Hole Merger Rate of the Universe},
author = {Ryan O'Leary and Richard O'Shaughnessy and Frederic Rasio},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0701887},
year = {2008}
}
备注
4 pages, 2 figures. To appear in PRD Rapid Communications