引力反冲：对大质量黑洞群体的印记

在黑洞并合的最后阶段，双星系统可能因引力辐射的不对称发射而经历反冲。最近的数值相对论模拟表明，对于特定构型，反冲速度可高达每秒数千公里。我们在此考虑轨道和相位构型的最坏情况对大质量黑洞（MBH）群体层级演化的影响。平面内的轨道构型和自旋取向被选为能产生最大踢动速度的构型。质量和自旋大小则根据MBH演化模型自洽地导出。如果种子形成得早，例如作为第一代恒星的遗迹，几乎全部的最初几代双星系统都会被抛射出去。丢失双星的比例在后期会下降，这是由于双星质量比分布变浅以及宿主势阱加深的共同作用。如果种子形成得较晚，位于更大质量的光晕中，则保留率要高得多。我们表明，在两种情况下，引力反冲都不会对我们局域观测到的MBH群体的演化构成威胁，尽管高质量种子似乎更受青睐。然而，引力反冲对于以下情况确实是一个真正的危险：（i）高红移偏置光晕中的MBH，那里的并合更常见，而势阱仍然相对较浅。同样，在星团中并合的（ii）MBH的保留也极具挑战性。