基于GWTC-4双黑洞并合事件的反冲速度推断及其天体物理意义
高能天体物理现象
2026-04-07 v1 广义相对论与量子宇宙学
摘要
我们推断GWTC-4星表中报告的所有双黑洞并合事件以及候选中等质量黑洞事件的反冲（kick）速度。我们获得了GW231028_153006（839^{+1018}_{-681} km s^{-1}）和GW231123_135430（974^{+944}_{-760} km s^{-1}）的有信息量的反冲约束。此外，我们计算了第四次观测运行中最近报告事件的反冲速度：GW241011_233834、GW241110_124123和GW250114_082203，分别获得v_kick = 974^{+555}_{-466} km s^{-1}、394^{+582}_{-207} km s^{-1}和115^{+301}_{-95} km s^{-1}。因此，GW241011_233834的残余体被推断为具有目前已知事件中最大的反冲速度之一。我们发现目前的反冲约束主要由质量比和自旋大小的测量驱动，而自旋取向角的贡献在大多数情况下仍然是次要的。我们估计GWTC星表中残余黑洞的典型保留概率为：球状星团约为1--5%，核星团约为15--30%，矮星系约为5--40%，椭圆星系约为70--100%。我们进一步表明，即使对于保留在球状星团中的残余体，由反冲引起的从星团核心的空间位移通常也是显著的，这可能大幅抑制层级并合的机会。我们发现GWTC并合残余体参与层级并合的概率在球状星团中约为0.1--1%，在核星团中约为1--15%。
引用
@article{arxiv.2604.04546,
title = {Inference of recoil kicks from binary black hole mergers up to GWTC--4 and their astrophysical implications},
author = {Tousif Islam},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.04546},
year = {2026}
}
备注
13 pages, 8 figures