LIGO 黑洞的全局恒星预算
广义相对论与量子宇宙学
2020-02-12 v1 高能天体物理现象
摘要
LIGO-Virgo 引力波探测器观测到的双黑洞并合带来了两大挑战：（i）如何通过恒星过程产生这些大质量黑洞；（ii）如何使它们在宇宙年龄内足够靠近以发生并合？我们推导了一个基本约束，将双黑洞间距与宇宙中可用于产生所观测黑洞并合的恒星预算联系起来。我们发现，若间距约为其前身星直径，则不超过 14% 的整个预算贡献于所观测到的 黑洞的并合率。此外，升级版 LIGO 探测器和第三代引力波探测器预计不会在高红移处发现恒星级黑洞并合。根据 LIGO 对双黑洞在成对不稳定性质量间隙（）中并合的强约束，我们发现不超过 0.8% 的所有大质量恒星贡献于该间隙中的残余黑洞种群。我们推导的间距—预算约束为检验恒星双黑洞的形成情景提供了一个稳健的框架。
引用
@article{arxiv.1910.09580,
title = {Global Stellar Budget for LIGO Black Holes},
author = {Karan Jani and Abraham Loeb},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.09580},
year = {2020}
}