第三体诱导的双黑洞并合的质量比分布
高能天体物理现象
2021-11-24 v2 广义相对论与量子宇宙学
摘要
许多提出的黑洞 (BH) 并合情景涉及一个第三体伴星，其在内双星中诱导 von Zeipel-Lidov-Kozai (ZLK) 偏心率循环。此类机制的一个吸引人特征是在八极阶效应（亦称偏心 Kozai 机制）重要时并合概率的增强。当第三体质量与双星组分相当时便可能出现这种情况。由于八极强度 [∝ (1−q)/(1+q)] 随双星质量比 q 减小而增大，此类 ZLK 诱导的并合偏好较小质量比的双星。我们结合数值与解析方法充分刻画八极增强的双星 BH 并合，并提供高效计算该增强强度的解析判据。我们展示对于半长轴比 a/a_out ≳ 0.01–0.02 的等级三重系统，当 q 从 1 降至 0.2 时，双星并合分数可增大一个很大的因子（可达约 20）。该情景产生的并合双星 BH 的质量比分布与 LIGO/VIRGO 合作组获得的观测分布存在张力，尽管关于双星 BH 质量与质量比的初始分布仍存在显著不确定性。
引用
@article{arxiv.2103.01963,
title = {The Mass Ratio Distribution of Tertiary Induced Binary Black Hole Mergers},
author = {Yubo Su and Bin Liu and Dong Lai},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.01963},
year = {2021}
}
备注
18 pages, 19 figures, accepted to MNRAS