LIGO–Virgo 质量比与有效旋进自旋的关联:检验活动星系核通道

LIGO–Virgo 对双黑洞并合的观测暗示黑洞质量比($q=m_{2}/m_{1}$)与有效旋进自旋参数 $\chi_{\rm eff}$(质量加权自旋在双星轨道角动量上的投影)之间可能存在反关联(Callister 等 2021)。我们表明,这种反关联可自然发生于在活动星系核(AGN)中集结的双黑洞,源于球对称与平面对称破缺效应。我们描述一个唯象模型,其中:1)较重黑洞居于 AGN 盘中并倾向于自旋增向与盘对齐;2)具有随机自旋取向的较轻黑洞居于核球中;3)AGN 盘足够致密以快速俘获球子成分的一部分,但径向范围小以限制体盘并合数目;4)盘内迁移不均匀,可能受迁移体反馈或盘湍流中断;5)盘内动力学相遇常见,且优先瓦解绕其质心逆行(尤其在驻留轨道或陷阱处)的双星。该模型可解释 LIGO–Virgo 数据中的趋势,同时提供可证伪的预言。在($q,\chi_{\rm eff}$)参数空间中对不同通道预言的比较,或能使我们区分它们对观测并合率的分数贡献。