两个引力波信号中的偏心率迹象或表明存在动力学组装双黑洞亚群
高能天体物理现象
2021-11-17 v2
摘要
并合双黑洞的轨道偏心率会在其引力波信号上留下印记，从而揭示该双星是孤立形成还是诞生于动力学环境（如致密星团核心）。我们给出了LIGO-Virgo第二次引力波瞬变目录中26例双黑洞并合的偏心率测量结果，将已分析轨道偏心率的双黑洞总数更新至36例。利用SEOBNRE波形，我们发现零偏心率假设难以解释GW190620A的数据（频率学派p值≲0.1%）。采用对数均匀偏心率先验，GW190620A在10 Hz处的偏心率在74%（65%）置信度下被限制为e₁₀≥0.05（0.1）。使用该对数均匀先验，我们得到90%置信度的偏心率下限为0.001，而采用均匀先验则导致数据在90%置信度下倾向于e₁₀≥0.11。这是第二个在统计上支持非零偏心率的双黑洞系统测量结果；中等质量黑洞并合GW190521是首个此类事件。目前，对这两个事件的解释因波形系统误差而变得复杂；我们无法同时模拟相对论进动和偏心率效应。然而，如果这两个事件确实是偏心并合，那么LIGO-Virgo目录中可能还有更多动力学组装但偏心率不可测的并合事件；观测到的LIGO-Virgo双星中可能有≳27%是在致密星体环境中动力学组装的（95%置信度）。
引用
@article{arxiv.2108.01284,
title = {Signs of eccentricity in two gravitational-wave signals may indicate a sub-population of dynamically assembled binary black holes},
author = {Isobel M. Romero-Shaw and Paul D. Lasky and Eric Thrane},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.01284},
year = {2021}
}