二进制黑洞亚群体的天体物理起源：三大频道论?
高能天体物理现象
2026-03-19 v1 星系天体物理
广义相对论与量子宇宙学
摘要
LIGO-Virgo-KAGRA合作正在累积的引力波目录中提供越来越多的证据，表明存在多个二进制黑洞~(BBH)亚群体。对这一复杂背景人口的天体物理解释面临着在二进制恒星演化、核心坍缩以及宿主环境方面所致的理论不确定性。在本文中，我们使用参数化混合模型，展示了BBH探测样本包含三个可能由特定形成频道主导的天体物理亚群体。特别地，我们表明BBH质量谱中的峰和特征对应于不同的质量比、自旋对齐、自旋预cession以及红移演化特性。我们表明，质量基准的转变在BBH参数分布中自然地从推断分布中产生，而无需显式建模。我们的结果与当前观察到的由特定相对丰度的孤立二进制演化、全球星系内部的动力学形成以及更高阶BBH合并构成的人口相符。在此解释下，我们约束了这些频道的相对底层比例为、和，并发现这些相对比例在宇宙时代中具有演化，且置信度超过。我们的解释依赖于大多数robust于BBH形成不确定性的简单理论预测，预计在不久的将来将得出更为明确的结论。
引用
@article{arxiv.2603.17987,
title = {On the Astrophysical Origin of Binary Black Hole Subpopulations: A Tale of Three Channels?},
author = {Anarya Ray and Shirsha Mukherjee and Michael Zevin and Vicky Kalogera},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.17987},
year = {2026}
}