寻找 LIGO 黑洞的亲代

广义相对论中的二体问题解，使得我们能够在给定双黑洞前身星的质量和自旋时，预言黑洞并合遗迹的质量、自旋和反冲速度。在本文中，我们处理逆问题：给定一个双黑洞并合事件，我们能否利用引力波干涉仪测量的参数来判断双黑洞组分是否具有层级起源，即它们本身是否为先前并合的遗迹？如果是，我们能否确定其亲代至少某些性质？该逆问题通常是超定的。我们表明，层级并合在由有效自旋参数 $\chi_{\rm eff}$ 和 $\chi_{\rm p}$ 构成的平面中占据一个特征区域，因此对这些参数的测量可以为某些引力波事件（包括 GW190521）的层级并合解释增加权重。如果双黑洞组分之一具有层级起源且其自旋大小被良好测量，我们推导出其亲代性质上的排除区域：例如我们推断 GW190412 的亲代（若为层级）必定具有不等质量和低自旋。我们的形式体系相当通用，可用于推断对产生层级并合的天体物理环境的约束。