GW190412 是否诞生于层级 3+1 四体构型？

引力波源 GW190412 是一次双黑洞（BBH）并合，具有三个独特性质：i）其质量比约为 0.28，为迄今发现的最低值；ii）其具有相对较高的正有效自旋参数 \chi_eff=0.25；iii）由于双星的面内投影自旋，观测到其具有面内进动参数 \chi_p=0.3 的进动。BBH 形成的两个主要通道均无法解释 GW190412：场形成情景除非诉诸大的原生踢速度，否则不能解释观测到的进动；而致密恒星系统中的动力学集结产生如此低质量比 BBH 并合的效率很低。在此，我们研究宽层级四体系统“3+1”构型中的“双重并合”是否能解释 GW190412 的独特性质。在该情景中，一个致密天体四体系统经历两次并合：首先，最内轨道中的两个致密天体由于长期混沌演化而并合；随后，并合后的致密天体由于长期 Lidov-Kozai 振荡与另一个致密天体合并。我们发现我们的情景与 GW190412 一致。特别地，我们发现偏好性面内投影自旋约为 \chi_p=0.2。然而，双重并合的可能性很小，且这些系统的形成效率不确定。若 GW190412 起源于 3+1 四体中的双重并合，我们发现一个强约束：第一次并合很可能发生在最内轨道中大致等质量的黑洞之间，因为不等质量黑洞的反冲速度否则会破坏该系统。