双黑洞质量分布中结构的浮现
高能天体物理现象
2021-05-27 v2
摘要
我们利用 LIGO 与 Virgo 观测到的双黑洞并合事件的引力波信号，重建并合黑洞总体的 underlying 质量与自旋分布。我们使用混合模型框架 VAMANA（Tiwari 2020）借助 GWTC-2 中发生于前两次观测运行及第三次运行前半段（O1、O2 与 O3a）的观测来重建该总体。我们的分析在观测总体的啁啾质量分布中识别出一种结构。具体而言，我们在啁啾质量分布中识别出位于 8、14、26 与 45 M_sun 处的峰，以及在组分质量分布中位于 9、16、30 与 57 M_sun 处的互补结构（黑洞过剩）。有趣的是，对于两种分布，相继峰的位置均相隔约两倍因子，且缺乏啁啾质量为 10-12 M_sun 的并合。多峰的出现是等级并合情景的一个特征：当黑洞质量谱中存在间隙时，在第一个峰处发生堆积，随后低质量黑洞并合以等级方式产生更高质的黑洞。然而，该情景也预言会出现跨代并合峰与高自旋观测，而我们目前并未观测到。所呈现的结果受限于观测数目少而导致的测量精度，但如果得到未来引力波观测的证实，这些特征将具有深远影响。
引用
@article{arxiv.2011.04502,
title = {The Emergence of Structure in the Binary Black Hole Mass Distribution},
author = {Vaibhav Tiwari and Stephen Fairhurst},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.04502},
year = {2021}
}