两个原初黑洞团并合产生的引力波

本文研究由两个原初黑洞团组成的双星系统的轨道演化。此类团在某些具有暴胀拉格朗日量对称性破缺的理论模型中被预言。一个团由最质量最大的中心黑洞以及环绕其周围的许多较小黑洞组成。类似于单个原初黑洞,团可以形成引力束缚对并在其轨道演化过程中并合。在某些参数范围(具有足够大的团半径)内,以这种团替代单个黑洞显著改变了整个并合过程以及引力波暴的最终速率。一个新的重要因素是团之间的潮汐引力相互作用。它导致轨道能量的额外耗散,这些能量被转移为团的内能或被飞出团的黑洞带走。与引力波望远镜数据的比较允许根据团的质量和致密性限制团中原初黑洞的比例。即使暗物质组成中原初黑洞比例为$\simeq1$,若黑洞处于团中,也与LIGO/Virgo观测数据相容。