解析黑洞质量谱的峰值

双黑洞（BH）并合引力波（GW）探测已开始抽样宇宙黑洞质量分布。单星恒星核的演化预言了由于对不稳定性超新星（PISN）导致的黑洞质量分布中的间隙。确定黑洞质量间隙的上下边界有助于解释来自并合黑洞的引力波探测。我们使用 \MESA\ 演化金属丰度 $Z = 10^{-5}$ 的单星、非旋转、大质量氦核，直至它们坍缩形成黑洞或作为 PISN 爆炸而不留下致密遗迹。我们计算了 S 因子范围 S(300 keV) = (77,203) keV b 下的下黑洞质量间隙边界，对应于我们高分辨率列表化 $^{12}$C($\alpha$,$\gamma$)$^{16}$O 反应率概率分布函数的 $\pm 3\sigma$ 不确定性。我们广泛测试时间与质量分辨率以解析跨越黑洞质量间隙的理论黑洞质量谱峰值。我们探索了关于对流混合与核燃烧的收敛性，发现需要显著的时间分辨率以实现收敛。我们还测试了采用最小扩散系数以帮助低分辨率模型达到收敛。我们根据 $^{12}\text{C}(\alpha, \gamma) ^{16}\text{O}$ 速率的 $\pm 3\sigma$ 不确定性确立了上质量间隙的新下边缘为 M\textsubscript{lower} $\simeq$\,60$^{+32}_{-14}$\,\Msun。我们探索了更大的 3-$\alpha$ 速率对上质量间隙下边缘的影响，发现 M\textsubscript{lower} $\simeq$\,69$^{+34}_{-18}$\,\Msun。我们将结果与引力波瞬态目录中报告的黑洞进行比较。