Новая модель приливов предсказала распределение спинов двойных черных дыр

Международная группа астрофизиков опубликовала результаты моделирования слияний двойных черных дыр (BBH) с использованием усовершенствованного кода быстрого синтеза популяций COMPAS. Новая модель включает самосогласованное описание приливной диссипации, что позволило точнее предсказать спины черных дыр перед слиянием.

Согласно исследованию, большинство первых черных дыр в двойных системах, образующихся при коллапсе массивных звезд, имеют практически нулевой спин. Исключение составляют системы, прошедшие химически однородную эволюцию. Спины вторых черных дыр сильно зависят от эффективности приливной диссипации и истории переноса массы, и, что важно, не всегда согласуются с предсверхновой синхронизацией.

Высокоспиновые двойные черные дыры (с эффективным спином ?_eff > 0.5) сливаются преимущественно на больших красных смещениях. Это связано с тем, что такие системы имеют меньшие разделения в момент формирования и быстрое время коалесценции. В результате они остаются практически недоступными для современных детекторов гравитационных волн.

Авторы отмечают, что нынешние детекторы, такие как LIGO и Virgo, фиксируют в основном системы с низким ?_eff. По расчетам, около трети всех слияний имеют ?_eff 0.5. Однако с ростом чувствительности детекторов и их способности регистрировать сигналы с больших расстояний доля систем с высоким спином может достичь 15%.

Работа опубликована в репозитории arXiv (идентификатор 2606.23773) и является второй частью серии, посвященной современным моделям приливных взаимодействий в быстром синтезе двойных популяций. Полученные результаты важны для интерпретации наблюдений гравитационных волн и понимания эволюции двойных систем.