引力波中子星—黑洞并合的人口性质

在 LIGO-Virgo-KAGRA 合作组织的第三次观测运行期间，已宣布了若干引力波（GW）中子星—黑洞（NSBH）候选事件。在假设这些候选为真实信号且源于天体物理的前提下，我们分析了 GW NSBH 并合的质量与自旋分布的人口性质。我们发现，NSBH 系统的主黑洞质量分布形状与由 GW 双黑洞（BBH）主星推断的一致，可良好描述为幂律加高质高斯成分，幂律指数 $\alpha = 4.8^{+4.5}_{-2.8}$，高斯峰值位于 $\sim33^{+14}_{-9}\,M_\odot$。中子星质量谱可呈 $\sim1.0-2.1\,M_\odot$ 间近平坦分布。受限的中子星最大质量与由银河系内中子星推断的结果相符。若 GW190814 与 GW200210 为 NSBH 并合，其中子星最大质量的后验结果将始终大于 $\sim2.5\,M_\odot$，并显著偏离银河系中子星的推断值。GW NSBH 并合的有效旋进自旋与有效进动自旋被测得可能具有近零分布。GW NSBH 并合可忽略的自旋意味着宇宙中多数事件应为 plunging 事件，这支持 NSBH 双星的孤立标准形成通道。在第四次观测运行中发现的更多 NSBH 并合将有助于更精确地建模宇宙学 NSBH 并合的人口性质。