基于引力波观测约束恒星内部角动量传输效率

LIGO科学合作组与Virgo合作组（LVC）最近在GWTC-2.1中报告了在O3a运行更深层次搜索中额外八个天体物理起源概率大于0.5的候选事件。在GWTC-2.1中，大多数有效旋进自旋（$\chi_{\rm eff}$）的量值与零一致，而八个新事件中的两个（GW190403$_{-}$051519和GW190805$_{-}$211137）具有 $\chi_{\rm eff}$ $> 0$（90%可信度）。我们注意到GW190403$_{-}$051519报告的 $\chi_{\rm eff}$ = $0.70^{+0.15}_{-0.27}$，质量比 $q$ = $0.25^{+0.54}_{-0.11}$。假设每个黑洞的无量纲自旋量值在0到1之间为均匀先验概率，GW190403$_{-}$051519报告了质量较大黑洞的无量纲自旋 $\chi_1$ = $0.92^{+0.07}_{-0.22}$。这是当前所有引力波事件中测得自转最快的初生黑洞。如果GW190403$_{-}$051519通过孤立双星演化通道形成，这一极高自旋至少在该情形下挑战了恒星核与辐射包层之间存在高效角动量传输机制的说法，例如Tayler-Spruit发电机（Spruit 2002）或其Fuller等人2019年修订版所预言的机制。