论首次 LIGO 探测后双黑洞并合产生的引力波背景

LIGO 合作组对双黑洞并合产生引力波的探测为天体物理学打开了一扇新窗口。凭借未来几年地面探测器的灵敏度，我们只能探测到局部的双黑洞并合。而累积的并合率则可以通过引力波背景（即双黑洞并合期间释放的引力波能量的非相干叠加）来探测。借此，可以研究双黑洞的性质。在本工作中，我们表明，通过测量引力波背景的能量密度 $\Omega_{GW}$（以宇宙临界密度为单位），我们可以搜寻宇宙中形成的罕见的 $\sim 100 M_{\odot}$ 大质量黑洞。此外，我们还能回答质量 $> 3 M_{\odot}$ 的最小质量黑洞的形成频率。最后，如果双黑洞的形成存在多个通道，且其中任一通道预测黑洞处于狭窄的质量范围内，那么引力波背景谱可能具有某些特征，这些特征可由未来的 Einstein Telescope 探测到。