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来自上质量间隙多代黑洞并合的星团的逃逸速度

高能天体物理现象 2019-08-14 v2 广义相对论与量子宇宙学

摘要

超新星中的成对不稳定性可能会阻止质量介于 50M\sim 50 M_\odot130M\sim 130 M_\odot 之间的黑洞形成。多代黑洞并合提供了一种从下方填充这一“质量间隙”的可能途径。然而,这需要一个具有足够大逃逸速度以保留并合遗迹、并防止其被引力波反冲抛射的天体物理环境。我们表明,如果质量间隙确实由多次并合所填充,那么在质量间隙中观测到单个黑洞双星组分意味着其前身星在一个逃逸速度 vesc50v_{\rm esc} \gtrsim 50 km/s 的环境中成长。这大于大多数球状星团的逃逸速度,因而需要如核星团或星系核中盘辅助迁移等更致密和更重的环境。在上质量间隙中的一次探测将暗示来自同一环境的更庞大的一代事件种群的存在,从而提供一种工具来甄别不同形成通道对观测并合率的贡献。

关键词

引用

@article{arxiv.1906.05295,
  title  = {Escape speed of stellar clusters from multiple-generation black-hole mergers in the upper mass gap},
  author = {Davide Gerosa and Emanuele Berti},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1906.05295},
  year   = {2019}
}

备注

7 pages, 5 figures. Accepted for publication in PRD Rapid Communications