大质量恒星核的爆炸性涨落促成如 GW190814 般的非对称致密天体并合

Advanced LIGO 与 Virgo 的前三次观测运行已探测到质量分量高度不相等的双黑洞并合（BBH），这难以用标准形成范式解释。其中最具代表性的是 GW190814，即一个 23 M$_{\odot}$ 黑洞与一个 2.6 M$_{\odot}$ 致密天体之间的高度非对称并合。在此，我们探究近期结果：相当大一部分坍缩前碳氧核质量高于 10 M$_{\odot}$、且至少延伸至 30 M$_{\odot}$ 的恒星，可能产生位于所谓低质量间隙内的天体，该间隙桥接了银河系 X 射线双星中大质量脉冲星与黑洞之间的分界。我们证明，这样的爆炸图景会自然地使一部分大质量双星产生类似 GW190814 的系统，而非等质量 BBH。我们给出了导致 GW190814 与 GW200210（O3b 观测运行期间发现的 24+2.8 M$_{\odot}$ 并合）形成的具体演化通道示例。我们估计该情形下此类事件的并合率密度为总 BBH 并合率的 $\mathcal{O}$(5%)。最后，我们讨论了该形成通道对致密天体种群的更广泛影响，及其与如 GW200105 和 GW200115 等较不对称的并合事件的可能关联。