合并黑洞的 recoil 速度分布

我们计算了任意质量和自旋取向的黑洞合并产生的线性动量通量，采用有效一体 (EOB) 模型。该模型包含对 inspiral 阶段的解析描述、短暂的合并过程以及对 Kerr 黑洞指数衰减的准正规振荡模式的叠加。通过调整 inspiral 与 ringdown 之间的匹配点，我们可以估计该方法产生的系统误差。在这些置信区间内，我们发现结果与数值相对力学的先前报告结果一致。利用 EOB 模型的蒙特卡洛实现，我们能够抽样大量黑洞参数空间并估计 recoil 速度分布。对于质量比 1 <= m_1/m_2 <= 10、自旋大小 a_{1,2}=0.9 且自旋取向均匀随机的系统，发现约 12% 的双星系统产生大于 500 km/s 的 recoil 速度，约 2.7% 的系统产生大于 1000 km/s 的 kick 速度。这些速度很可能能够将最终黑洞从其宿主星系中 eject 出去。限定于质量比 <= 4 的可比质量双星系统，typical kick 甚至更大，其中 f_{500}=0.31_{-0.12}^{+0.13}，f_{1000}=0.079^{+0.062}_{-0.042}。