出生性冲击对黑洞双星系统的影响

在巨型双星系统中，超级新星爆炸可显著改变该系统的轨道，以致影响紧凑天体的形成。一些紧凑天体预计通过直接坍缩形成，这种情景下质量损失微乎其微，且无质子喷射。此情境下，大部分能量通过中微子释放，任何导致的出生性冲击均源于中微子辐射的不对称性。本文我考察了导致双黑洞(BH, black hole)形成的星体坍缩过程，特别关注出生性冲击如何影响引力波驱动的合并时间。总体而言，我发现存在三个 regime：对于低出生性冲击，影响合并时间可忽略不计；对于中等出生性冲击，如果双星系统仍保持束缚状态，可使多数双星BH的合并时间缩短一个数量级以上；对于大型出生性冲击，尽管大多数双星系统会解体，但那些仍保持束缚的系统可能获得反轨道并/或导致合并时间显著缩短。对于双星BH合并，大型出生性冲击($\gtrsim100$ km/s)难以同时解释中微子出生性冲击与完全坍缩情景。这表明反轨道和缩短的合并时间只能来自波动性BH形成情景，或由自旋轴抖动效应导致。因此，针对本地星系(如银河系)内巨型恒星双星系统的电磁观测，或更有效地探讨完全坍缩情景下的物理机制。另一有前景的天体群体是巨型、宽双星系统。尽管歌德(Gaia)或有助于阐明这些系统，但较长的观测基准线可能是完全理解中微子出生性冲击和星体坍缩在BH形成中作用所需的。