О слиянии первичных двойных черных дыр в данных LIGO-Virgo-KAGRA

Аннотации

Аннотация

Кратко обсуждаются возможные космологические последствия наблюдаемых слияний двойных черных дыр, обнаруженных коллаборацией LIGO-VirgoKAGRA (LVK) (каталог GWTC-3), для формирования первичных черных дыр (ПЧД) в ранней Вселенной. Показано, что распределение чирп-масс двойных черных дыр LVK может описываться двумя различными и почти равными по численности популяциями: 1) астрофизическим слиянием ЧД + ЧД, образовавшихся в современной Вселенной в результате эволюции массивных двойных систем; 2) слиянием двойных ПЧД с начальным логнормальным спектром масс. При этом центральная масса ПЧД ($M_c ≈ 30 M_⊙$) и ширина логнормального распределения, полученные в результате анализа наблюдаемых чирп-масс сливающихся источников LVK, практически нечувствительны к предполагаемой модели образования двойных ПЧД в ранней Вселенной. Чтобы соответствовать наблюдаемому темпу слияния двойных ЧД, доля ПЧД в плотности холодной темной материи должна составлять $f_{pbh} ∼ 10^{−3}$, но может быть и выше, если учитывать кластеризацию ПЧД.