黑暗中堆积：从孤立双星系统观察到的 BBH 质量分布特征

在第三次 LIGO--Virgo--KAGRA观测运行后, 检测到的二进制黑洞(BBH)合并事件数量足以识别人口统计特征. 我们探讨了不同巨星最终命运方案及关键双星演化过程如何塑造孤立双星及其残余. 使用 \textsc{sevn} 方法, 我们在 15 个金属丰度、3 种 core-collapse 超新星模型、4 种 PPISN 模型、6 种 common-envelope(CE)方案下演化 $10^{7}$ 个双星系统, 总计进行 990 次运行(约 $9.9 \times 10^{9}$ 个系统). 单体与双星物理都塑造了 BH 质量分布: 单星过程控制高质量尾部($M_{\rm BH} \geq 45M_{\odot}$), 而双星演化在特定区间产生pile-up. 特别是, 约 $35 M_{\odot}$ 处的波峰(常被归因于 PPISNe), 也可从仅通过稳定质量转移演化而不经历 CE 的双星系统中产生. 最后, 我们测试了重质量函数(IMF), 发现其可提升合并事件数, 并改变特定主黑洞质量系统的丰度.