并合黑洞的潜在子种群与成团倾向

先进 LIGO/Virgo 探测到的并合双黑洞（BBH）起源仍有争议，线索可能存在于这些并合事件的联合质量-自旋分布中。本文构建包含两个子种群的现象学模型，以研究引力波观测中探测到的 BBH 种群。我们发现模型能较好地解释 GWTC-3 数据，且数据对我们的模型提出了若干约束：第一，恒星起源子星的最大质量 $m_{\rm max}$ 在 90\% 可信度下为 $39.1^{+2.4}_{-2.7}M_{\odot}$；第二，约 $15\%$ 的并合发生在动力学环境中，其中 $7-16\%$ 的事件为等级并合，这些黑洞的平均自旋大小显著大于第一代并合，在 $99\%$ 可信度下 ${\rm d}\mu_{\rm a} > 0.4$；第三，动力学成分黑洞倾向于以更大的总质量与更高的质量比相互配对。我们还开展了聚焦于自旋的独立分析，发现成分黑洞的自旋幅度可按分界质量 $m_{\rm d} = 46.1^{+5.6}_{-5.1}M_{\odot}$ 分为两组。这些约束可由当前形成通道自然解释，我们的结果表明部分观测事件很可能来自 AGN 盘。