寻找间隙：基于天体物理动机质量函数的黑洞族群分析
宇宙学与河外天体物理
2021-08-11 v2 天体物理仪器与方法
太阳与恒星天体物理
广义相对论与量子宇宙学
高能物理 - 唯象学
摘要
我们引入了一种新颖的黑洞质量函数，它以极少的参数真实地模拟了恒星形成与对不稳定超新星的物理过程。将其应用于LIGO-Virgo GWTC-2目录中的所有事件，我们探测到在M_BHMG = 74.8^{+4.3}_{-8.0} M⊙处有一个峰值，其后质量函数出现断裂。在不包含来自事件GW190521的黑洞的情况下重复分析，我们发现该特征位于M_BHMG = 55.4^{+3.0}_{-6.1} M⊙。后一结果在标准恒星结构理论预期相符的值处确立了预期的“黑洞质量间隙”的边缘，而前一结果高出约20 M⊙，若被证实将具有深远的启示。利用贝叶斯技术，我们确认我们的质量函数对新黑洞质量目录的拟合程度与既有的现象学质量函数大致相当。我们还评述了这些结果对约束或发现核与粒子物理中新现象的启示。
引用
@article{arxiv.2104.02685,
title = {Find the Gap: Black Hole Population Analysis with an Astrophysically Motivated Mass Function},
author = {Eric J. Baxter and Djuna Croon and Samuel D. McDermott and Jeremy Sakstein},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.02685},
year = {2021}
}
备注
6+7 pages; v2: updated analysis with increased evidence and changes to parameter values when applying our model to full dataset, matches version accepted in ApJL