四次偏心并合增强了 LIGO--Virgo--KAGRA 双星黑洞为动力学形成的证据

随着引力波探测到的致密双星并合群体不断增长，其中多个事件难以通过孤立双星演化来解释。此类事件具有比孤立双星预期更高的质量、未对齐的成分自旋倾角角和/或非可忽略的轨道偏心率。我们利用对齐自旋、中等偏心率波形模型研究了 LIGO-Virgo-KAGRA 合作组第三版引力波暂现源目录中 62 个双星黑洞候选体的轨道偏心率。在此框架下，我们发现其中至少四个事件在引力波频率 $10$~Hz 处对偏心率 $e_{10} \geq 0.1$ 显示出显著支持（在跨越 $10^{-4} < e_{10} < 0.2$ 范围的对数均匀偏心率先验下，可信度 $> 60\%$）。其中两个事件是该群体中的新成员：GW191109 与 GW200208\_22。若这四个偏心候选体确为偏心，我们的结果表明密集星团可能产生 100\% 的观测并合。然而，具有更高偏心并合产额的其他形成环境——例如活动星系核——也可能有所贡献，这仍有可能。我们估计，在 LIGO--Virgo 灵敏度下，在获得 $\gtrsim 80$ 个 $e_{10} \geq 0.05$ 事件探测后，我们将能确信地分辨哪种形成通道主导偏心并合率；而借助第三代引力波探测器，仅需 $\sim 5$ 个可探测到偏心的事件即可区分形成通道。