场中飞掠相互作用催化双星黑洞并合产生的引力波源

关于恒星双星黑洞（BBH）并合引力波（GW）源的起源已提出若干情形。此处我们提出一种新起源：场中超宽双星经催化形成 GW 源。此类双星受随机恒星飞掠扰动而激发偏心率。一旦宽双星被驱动到足够小的近心距，GW 辐射变得显著，双星旋进并并合。我们推导解析模型并以数值计算验证，得出并合率为 $\sim10{\rm \times f_{wide}\,{\rm Gpc}^{-3}yr^{-1}}$（$f_{{\rm wide}}$ 为宽 BH 双星比例），与观测推断率相当。该通道的观测特征包括自旋–轨道错向、偏好高质量比 BBH、偏好高速度弥散宿主星系，以及均匀的延迟时间分布。