Biases in estimates of black hole kicks from the spin distribution of binary black holes
LIGO和Virgo引力波天文台现已观测到超过50个二元黑洞合并。虽然中子星在超新星诞生时被赋予了很大的速度，但黑洞是否会受到类似的撞击，以及多大的撞击，仍然是一个悬而未决的问题。最近，Callister等人（2021）在假设它们都是通过孤立的双星演化形成的前提下分析了双星黑洞群，并声称合并的双星黑洞的自旋分布需要大的黑洞反冲（在99%的置信度下大于260 km/s）才能与观测结果相匹配。在这里，我们强调Callister等人（2021）提出的一个关键假设-所有次级黑洞都可以潮汐旋转-并不是由物理模型驱动的，并且可能导致他们对黑洞撞击幅度的估计存在偏差。我们只对Callister et al.（2021）模型进行了微小的修改，考虑了潮汐同步无效的更广泛的合并双星。我们表明，这自然会产生一个双峰自旋分布的二级黑洞，并在二进制黑洞人口中观察到的自旋轨道错位可以解释为更典型的黑洞踢的顺序100公里/秒，踢推断银河X射线双星包含黑洞一致。我们的结论是，大多数的二进制黑洞人口是一致的形成通过孤立的二进制演化。
2022-02-08 astro-ph.HE gr-qc
Binary systems of recoiling extreme Kerr black holes
本文在Kinnersley-Chitre解的特殊子族的框架下，分析了两个极端Kerr黑洞由于自旋-自旋相互作用而产生的排斥.考虑了等极排斥和不等极排斥黑洞的二元组态。
2019-05-24 gr-qc hep-th
How Anti-de Sitter Black Holes Reach Thermal Equilibrium
反德西特时空（具有反射边界条件）中的大黑洞与它们的霍金辐射处于热平衡，这在文献中是众所周知的。我们研究了一个简单的模型，以明确地理解在霍金蒸发下如何达到这种热平衡。结果表明，一个大的环形黑洞有可能演化成一个小的（但稳定的）黑洞。
2022-01-28 gr-qc hep-th
Static equilibrium of multi-black holes in expanding bubbles in five dimensions
本文基于五维Weyl度规和棒结构，研究了膨胀气泡中真空多黑洞的静态平衡构型，发现black saturn、black di-ring、bicycling black ring及五维黑洞双星等构型在特定加速视界条件下可实现平衡。
2024-03-25 gr-qc hep-th
Deeper, Wider, Sharper: Next-Generation Ground-Based Gravitational-Wave Observations of Binary Black Holes
下一代观测将彻底改变我们对双黑洞的理解，并将探测新的来源，如中等质量的黑洞。主要科学目标包括：在整个可观测宇宙中发现双黑洞;揭示黑洞的基本性质;揭开超大质量黑洞的种子。
2019-03-21 astro-ph.HE gr-qc
Numerical Test and Analysis of the 2nd Law of Black Hole Thermodynamics with Gravitational-Wave Data from Binary Black Hole Merger Events
利用引力波探测双星系统中的黑洞合并，为检验黑洞热力学第二定律提供了极好的机会。在本文中，我们回顾了如何计算任何天体物理黑洞的熵，我们使用LIGO和VIRGO的质量和自旋数据测量的黑洞合并事件在过去几年中检测到的熵计算和数值测试的广义热力学第二定律。此外，我们还分析了黑洞并合事件初始参数之间的数学关系，证明并得出了定理始终成立的结论。
2022-09-21 astro-ph.HE gr-qc
Decoding the final state in binary black hole mergers
我们证明，在二元黑洞合并有一个直接的相关性之间的引力波的频率在峰值振幅和质量和自旋的最终黑洞。这种相关性可能有助于分析双黑洞合并的引力波观测。
2014-07-22 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Constraints on the contributions to the observed binary black hole population from individual evolutionary pathways in isolated binary evolution
合并双星黑洞产生的引力波可以用来阐明大质量双星恒星演化中人们知之甚少的方面，例如大质量恒星的演化（包括它们的质量损失率），共同的包络相，以及大质量恒星在整个宇宙历史中形成的速率。在本文中，我们探讨的\emph{correlated}的影响，这些阶段的合并率和啁啾质量分布的合并双黑洞的预测，旨在确定可能的模型参数之间的退化。在我们的许多模型中，很大一部分（超过70%的可检测的双黑洞）来自化学均匀演化的情况下，这些模型往往过度预测双黑洞合并率和生产系统的平均质量太大。我们的首选模型有利于增强质量损失率的氦丰富的沃尔夫-拉叶星，在紧张局势与最近的理论和观测的发展。我们确定沃尔夫-拉叶星的质量损失率和宇宙的金属丰度演化的速度和合并的二元黑洞的属性的影响之间的相关性。基于观测到的质量分布，我们认为啁啾质量大于$40$ M $_\odot$（我们的模型预测的最大值）的双星黑洞的$\sim 10\%$不太可能通过孤立的双星演化形成，这意味着来自其他形成通道（如致密星团或活动星系核）的显著贡献（> 10%）。我们的模型将使推理的不确定参数在不久的将来二进制进化。
2022-10-10 astro-ph.HE gr-qc
Hierarchical analysis of gravitational-wave measurements of binary black hole spin-orbit misalignments
双黑洞的形成既可能是通过孤立的双演化，也可能是通过致密恒星环境中的动力学相互作用。形成通道在黑洞自旋和轨道角动量之间的对齐上留下了印记。来自这些系统的引力波直接编码了关于自旋-轨道失准角的信息，使它们受到（弱）约束。识别旋转双星黑洞的子种群将为我们提供关于致密双星形成和演化的信息。我们模拟了一个混合人口的二进制黑洞与自旋轨道失调建模下的一系列假设。然后，我们开发了一个层次分析，并将其应用到模拟这些人口的引力波观测。假设人口与无量纲自旋幅度$χ= 0.7$，我们表明，数十个观测将有可能区分的子群体的合并二进制黑洞的基础上，他们的自旋方向的存在。通过$100$观测，将有可能推断出具有各向同性自旋方向（对应于我们模型中的动态形成）的合并二元黑洞的相对分数，分数不确定性为$\sim 40\%$。与此同时，只有$\sim 5$观测足以区分极端模型-所有的二元黑洞要么具有精确对齐的自旋，要么具有各向同性的自旋方向。
2017-09-12 astro-ph.HE gr-qc
Signatures of mass ratio reversal in gravitational waves from merging binary black holes
合并的双黑洞的自旋提供了对它们形成历史的见解。最近有人认为，在两颗大质量恒星的孤立双星演化中，第一个出生的黑洞是缓慢旋转的，而如果双星足够紧密，第二个出生的黑洞的祖先可以潮汐地旋转。因此，人们可能会天真地认为，只有合并双星中质量较小的黑洞才会表现出不可忽略的自旋。然而，如果双星的质量比被“反转”（通常是在第一次质量转移期间），潮汐旋转的第二个出生的黑洞就有可能成为质量更大的黑洞。我们研究的性质，这种质量比反转（MRR）的二元黑洞合并使用一个大的560人口综合模型。我们发现，更大质量的黑洞形成第二次在$\gtrsim 70\%$的二元黑洞观测LIGO，处女座，和KAGRA的大多数模型的变化，我们认为，与典型的总质量$\gtrsim 20$ M $_{\odot}$和质量比$q = m_2 / m_1 \sim 0.7$（其中$m_1 > m_2$）。这些系统的形成历史通常只涉及稳定的传质事件。第二个出生的黑洞具有不可忽略的自旋（$χ> 0.05$），在高达$25\%$的二元黑洞中，其中质量较大（较小）的黑洞在$0\%$ - $80\%$（$20\%$ - $100\%$）的情况下旋转，在我们的模型中变化很大。我们讨论了我们的模型的背景下，几个观察到的引力波事件和观察到的质量比有效自旋相关。
2022-05-03 astro-ph.HE gr-qc
Coalescence of Kerr Black Holes: Binary Systems from GW150914 to GW170814
研究了两个具有轨道角动量的Kerr黑洞合并产生的引力波的能量。聚并被构造成在初级黑洞与次级黑洞相比足够大的极限中与粒子吸收一致。在这个极限下，我们解析地得到了一个有效的引力自旋-轨道相互作用依赖于角动量的排列。然后，对具有不同参数的等质量二元系统进行了数值分析。根据数值分析，引力波的能量仍然依赖于有效相互作用，正如解析形式所预期的那样。特别是，我们确保最后的黑洞从初始的二元黑洞的轨道角动量中获得大部分的自旋角动量。为了估计实际双星黑洞中引力波释放的角动量，我们将我们的结果应用于激光干涉引力波天文台的观测：GW 150914，GW 151226，GW 170104，GW 170608和GW 170814。
2018-05-13 gr-qc hep-th
A relativistic formalism for computation of irrotational binary stars in quasi equilibrium states
本文给出了3+1形式的准平衡态无旋中子星的相对论流体静力学方程。这里导出的方程不同于Bonazzola，Gourgoulhon和Marck以前给出的方程，并且在数值相对论中具有更简单和更易于处理的计算形式。我们还提出了流体静力学方程计算的平衡无旋双星在第一后牛顿秩序。
1998-04-23 gr-qc
Identifying the hosts of binary black hole and neutron star-black hole mergers with next-generation gravitational-wave detectors
本研究利用下一代引力波探测器模拟双黑洞及中子星-黑洞并合，发现部分事件可精确定位至唯一宿主星系，三年观测将能区分宿主追踪恒星质量还是恒星形成率，从而限制双黑洞形成渠道。
2024-02-15 astro-ph.HE gr-qc
Testing the binary black hole nature of a compact binary coalescence
我们提出了一种新的方法来测试的二进制黑洞（BBH）的性质，可检测的引力波（GW）干涉仪的紧凑的双星，从而限制其他外来紧凑对象的参数空间。测试的精神在于黑洞的“无毛”猜想，其中黑洞的所有属性都由黑洞的质量和自旋来表征。该方法依赖于观测测量的四极矩的紧凑的二进制成分诱导由于其自旋。如果致密物体是一个克尔黑洞（BH），它的四极矩只能用它的质量和自旋来表示。否则，四极矩可以取决于附加参数（例如对象的状态方程）。引力波的相位和振幅中的高阶自旋效应，明确地包含了致密天体的自旋诱导四极矩，因此唯一地编码了致密双星的性质。因此，我们认为，一个独立的测量的自旋引起的四极矩的紧凑的双星GW观测可以提供一个独特的方式来区分二进制BH系统的二进制组成的外来紧凑的对象。
2017-09-06 astro-ph.HE gr-qc
Black Hole - Neutron Star Binary Mergers: The Imprint of Tidal Deformations and Debris
引力波干涉仪灵敏度的提高将带来对双黑洞和双中子星合并的额外探测。它也很可能增加许多黑洞-中子星双星的合并事件。区分高质量比的混合双星和双星黑洞合并可能是具有挑战性的，因为在这种情况下，中子星与黑洞合并而没有经历重大的破坏。为了研究混合二进制合并到那些行为更像二进制黑洞合并的过渡，我们提出了不同的质量比合并模拟的结果。我们展示了中子星的变形和破裂程度如何影响螺旋和合并动力学，最终黑洞的性质，由潮汐碎片的圆形化形成的吸积盘，引力波，以及应变谱和失配。计算结果还表明了将黑洞击穿的Bowen-York初始数据推广到有中子星伴星的双星的初始数据方法的有效性。
2021-09-03 astro-ph.HE gr-qc
Systematic challenges for future gravitational wave measurements of precessing binary black holes
通过与两个紧密双星合并的近似模型的比较，推断了进动合并双星黑洞的性质。在这项工作中，我们发现这两个模型往往不同意时，二进制有适度的大自旋（$a\gtrsim 0.4$）和适度的质量比（$q\gtrsim 2$）。我们证明了这些分歧使用标准的品质因数和参数推断最近检测的二元黑洞。通过与数值相对论的比较，我们确认这些不一致反映了系统误差。我们提供了具体的例子来证明，这些系统误差可以显着影响天体物理学显着的二进制参数的推断。在不久的将来，二元黑洞的参数推断应该用多种模型（包括数值相对论）来进行，并通过在具有类似合成事件的受控环境下进行推断来仔细验证。
2017-09-29 astro-ph.HE gr-qc
Quantum State of Black-Holes Out of Equilibrium
本文研究了Hartle-Hawking真空态的非平衡黑洞的性质。我们展示了引力扰动如何激发真空态，从而使其成为态的叠加，最终导致额外的激发。我们研究了含时引力微扰下的真空态结构。结果，我们确定了真空态的演化，并计算了发射粒子的粒子占据数的半经典修正。我们证明了在远离平衡的黑洞中的量子辐射与霍金辐射相当，甚至更大。
2020-01-08 gr-qc hep-th
Two-phase equilibrium properties in charged topological dilaton AdS black holes
本文利用Maxwell等面积定律讨论了AdS黑洞上带电拓扑结构的相变。相变中的两相可以共存，并用$P-v$图描述了共存区。绘制了$P-T$图中的两相相平衡曲线，导出了黑洞的克拉珀龙方程，并研究了等温相变潜热。我们还分析了黑洞的参数对两相共存的影响。结果表明，黑洞可能经历类似于通常的非引力热力学系统的小-大相变。
2015-12-29 gr-qc hep-th
Black funnels and droplets in thermal equilibrium
最近有人提出，在AdS/CFT对应的背景下，在非动态黑洞背景下的量子场论的强耦合行为可以通过两个引力场之间的竞争来描述：一个黑漏斗和一个黑液滴。我们在这里提出的热平衡的解决方案，代表这样的时空，提供了第一个例子，可以研究之间的热竞争的重力场。该解决方案对应于一个特殊的家庭收费AdS C-度量。我们计算了相应的欧几里德作用量，发现在我们的例子中，黑漏斗总是支配正则系综，这意味着场论没有经历相变。
2011-02-21 gr-qc hep-th
Hawking temperature for near-equilibrium black holes
本文用半经典方法讨论了近平衡黑洞的Hawking温度。我们介绍了一个有用的扩展方法缓慢演变的时空，并使用鞍点近似的Bogoliubov系数评估。对于一个演化足够慢的时空，例如质量缓慢变化的黑洞，我们发现温度是由过去视界的表面引力决定的。作为这些结果的一个应用例子，我们研究了渐近平坦空间和AdS-Vaidya时空中具有零壳吸积的黑洞的Hawking温度.我们讨论的AdS/CFT对应的背景下，我们的结果的影响。
2012-01-27 gr-qc hep-th
Avoiding a Cluster Catastrophe: Retention Efficiency and the Binary Black Hole Mass Spectrum
通过引力波识别的双黑洞合并的人口揭示了宇宙中黑洞内在性质的意想不到的特征。一个特别令人惊讶和兴奋的结果是在对不稳定质量间隙$\sim50-120~M_\odot$中可能存在黑洞。稠密的恒星环境可以通过等级合并填充这个质量空间区域，黑洞合并产物的保留效率强烈依赖于宿主环境的逃逸速度。我们使用简单的玩具模型来表示层次合并的情况下，在各种动态环境。我们发现，高逃逸速度$(\gtrsim300~\mathrm{km\,s}^{-1})$的环境中的层次合并有效地保留。如果这样的环境主导了双黑洞合并率，这将导致大量的高质量合并，这可能与当前双黑洞合并目录的经验质谱不相容。模型，有效地产生分层合并，并作出重大贡献，观察人口，因此必须调整，以避免“集群灾难”的过度生产的二元黑洞合并内和以上的对不稳定的质量差距。
2022-08-18 astro-ph.HE gr-qc
Binary black holes gone MAD: Magnetically arrested minidisks around nonspinning black holes
University of Arizona（亚利桑那大学）
研究通过磁流体动力学模拟展示了非自转二黑洞周围磁滞小盘的形成及其作为引力波源的电磁对应体的潜力。
2025-11-29 astro-ph.HE gr-qc
Eccentric Signatures of Stellar-Mass Binary Black Holes with Circumbinary Disks in LISA
本文结合盘驱动与引力波驱动演化模型，揭示带环双星盘的恒星级双黑洞在LISA频段的可探测偏心率特征及其与质量比的关联。
2024-10-28 astro-ph.HE gr-qc
Massively parallel simulations of binary black holes with Dendro-GR
我们提出了新的Dendro-GR代码的结果。这些包括模拟质量比高达q=16的二元黑洞合并。Dendro-GR使用小波自适应多分辨率（WAMR）生成一个非结构化的网格，适应时空的几何形状与基于八叉树的数据结构。我们表现出良好的缩放，改进的收敛性能和有效利用计算资源。我们通过与LazEv的比较来验证代码。
2022-11-17 astro-ph.HE gr-qc
Information Geometry on the Space of Equilibrium States of Black Holes in Higher Derivative Theories
我们研究了Einstein-Hilbert-Lagrangian的Weyl张量的非多项式项对Einstein-Hilbert-Lagrangian的贡献的高阶导数引力解的Einstein-Sarioglu-Tekin黑洞的信息几何性质.我们的研究集中在推导平衡态空间上的相关信息度量及其标量曲率。分析是在热力学信息几何的框架内进行的，并显示出高度非平凡的统计行为。此外，Brown和York提出的准定域形式成功地应用于计算E-Sarioglu-Tekin黑洞的质量。
2018-11-22 gr-qc hep-th
Implications of Eccentric Observations on Binary Black Hole Formation Channels
轨道偏心率是区分动态和孤立的形成方案的二元黑洞合并使用引力波天文台，如LIGO和室女座的最强大的鉴别器之一。使用国家的最先进的集群模型，我们展示了选择效应如何影响集群偏心合并的可检测分布。我们发现，偏心的二进制黑洞合并的观察（或缺乏）可以显着约束的可检测系统的动力学环境，如密集的星团的分数。在大约150次观测之后，如果没有观测到偏心双星信号，就表明星团不可能构成局部宇宙中合并双星黑洞的大部分（95%的可信度）。然而，如果密集的星团占主导地位的偏心合并率和一个单一的系统被证实是可测量的偏心在第一和第二引力波瞬态目录，集群必须占至少14%的可检测的二元黑洞合并。随着偏心观测次数的增加，稠密星团中可探测系统的比例受到的限制会变得更加严格，一旦观测到10个偏心双星黑洞，这一比例将被限制在0.5 dex以内。
2021-11-05 astro-ph.HE gr-qc
Observing Eccentricity Oscillations of Binary Black Holes in LISA
来自双星系统附近的第三个天体的潮汐力可以在双星的偏心率中引入长期振荡，称为Kozai-Lidov振荡。我们证明了恒星质量黑洞双星的Kozai-Lidov振荡具有被LISA观测到的潜力。对这类双星的探测将有助于深入了解双星的形成通道，并为直接观测Kozai-Lidov振荡提供重要的基准。
2019-02-22 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Bounding dark charges on binary black holes using gravitational waves
在与隐藏的$U(1)$对称性相关的微荷电暗物质模型中，天体物理学上的黑洞可能获得“暗”电荷，以这种方式，二元黑洞的螺旋动力学可以由爱因斯坦-麦克斯韦理论正式描述。电荷主要通过偶极项进入引力波信号，但已知它们的效应在相位中有效地达到第一后牛顿阶，这使得能够测量二元中单个黑洞的荷质比$|q_i/m_i|$，$i = 1,2$的大小。我们建立了一个贝叶斯分析发现，或限制，暗电荷的二进制黑洞。在模拟中测试我们的框架后，我们将其应用于从第二引力波瞬态目录（GWTC-2）中选择的二元黑洞信号，即具有低质量的信号，使得大部分的信噪比处于螺旋状状态。我们没有发现黑洞上存在电荷的证据，并对$|q_i/m_i| \lesssim 0.2 - 0.3$的荷质比给出了典型的1- $σ$边界。
2021-07-26 astro-ph.HE gr-qc
The interaction force between rotating black holes at equilibrium
我们研究了先前构造的黎曼问题，其解对应于黑洞的平衡位形。我们计算了对称轴上的度规系数和黑洞之间的相互作用力。
2000-05-10 gr-qc
Coping with Junk Radiation in Binary Black Hole Simulations
双星黑洞数值模拟初始数据中的杂散垃圾辐射一直是人们关注的问题。辐射会影响黑洞的质量和自旋，改变它们的轨道动力学，从而可能影响引力波分析中使用的模板的准确性。我们的研究发现，垃圾辐射效应局限于黑洞附近。利用单黑洞模拟的结果，我们得到了估算垃圾辐射对双星系统中黑洞质量和自旋幅度变化的拟合公式。我们演示了如何使用这些拟合公式来调整初始质量和自旋大小的黑洞，因此产生的二进制垃圾辐射后，离开计算域所需的参数。原始模拟的波形与针对垃圾辐射进行调整的模拟的波形的比较表明，垃圾辐射可能对信噪比高于30的LIGO源的模板产生明显的影响。
2019-06-28 astro-ph.HE gr-qc
On the black hole limit of rotating fluid bodies in equilibrium
最近，它表明，极端克尔黑洞是唯一的候选人（克尔）黑洞极限的静止和轴对称，均匀旋转的完美流体体的零温度状态方程。本文给出了达到黑洞极限的充要条件。
2006-01-06 astro-ph gr-qc hep-th
The binary black hole explorer: on-the-fly visualizations of precessing binary black holes
Caltech（加州理工学院）
binaryBHexp利用替代模型生成预进动双黑洞的即时可视化，帮助研究者理解复杂系统动态。
2019-04-08 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Binary Neutron Stars in General Relativity: Quasi-Equilibrium Models
我们对准平衡圆轨道上的双星中子星进行了完全相对论计算。本文将爱因斯坦方程与相对论性流体静力平衡方程结合起来，求解任意间距等质量双星的初值问题。我们构造了定常静止质量序列，并确定了最内层的稳定圆轨道及其角速度。我们发现，一个中子星的准平衡最大允许质量在一个紧密的双星略大于孤立。
1997-04-08 astro-ph gr-qc
The interference and gravitational redshift effect of long waves passing a binary black hole
该研究基于近似双黑洞度规分析电磁长波经双黑洞的干涉与引力红移特征，发现干涉图样随参数变化、特定角度出现连接双黑洞的亮弧，且角动量引发红移不对称，由此提出可借此测量双黑洞角动量。
2024-06-22 gr-qc
Non-Equilibrium Fluctuations of Black Hole Horizons
利用非平衡统计物理中的涨落定理和Jarzynski等式研究了黑洞视界涨落的非平衡性质。这些定理应用于具有黑洞视界的时空，导出了广义热力学第二定律。并建议在微观上违反第二定律，以满足Jarzynski等式。
2010-08-06 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-ph
Stochastic Equations in Black Hole Backgrounds and Non-equilibrium Fluctuation Theorems
本文将统计物理中的非平衡涨落定理应用于黑洞视界的热力学。特别地，我们考虑一个标量场在黑洞的背景。由于能量被黑洞吸收，而霍金辐射从黑洞视界发射，标量场系统表现出随机性。在$\hbar κ/2 π$温度不变的情况下，在$\hbar \rightarrow 0$极限下，导出了黑洞背景中标量场的随机方程，即Langevin方程和Fokker-Planck方程.我们考虑两种情况，一种是被限制在一个盒子里，盒子的中心是一个黑洞，另一种是与一个温度不同于霍金温度的热浴接触。在第一种情况下，系统最终达到霍金温度的平衡，而在第二种情况下，在黑洞和热浴之间存在能量流。将涨落定理应用于这些情形，我们导出了广义黑洞热力学第二定律。在本文中，我们把黑洞作为一个恒定的背景几何。由于本文的目的也是为了连接两个不同的物理领域，非平衡物理和黑洞物理，我们包括随机方法的非平衡波动定理和黑洞物理的一些基础教学评论。
2011-04-13 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
Four Quantum Conservation Laws on Black Hole Equilibrium Radiation Process and Quantum Black Hole Entropy
将经典的Kerr-Newmann黑洞（KNBH）热力学第一定律推广到事件视界上的量子形式。导出了KNBH平衡辐射过程的四个量子守恒定律，恢复了Bekenstein-Hawking关系式S=A/4。可以认为，黑洞的经典熵是由黑洞内部场量子或准粒子的量子熵产生的。
1999-03-23 gr-qc
Binary Neutron Stars Systems: Irrotational Quasi-Equilibrium Sequences
本文报道了在广义相对论中描述非同步中子星准平衡结构的一种独立形式的数值结果。这是一个重要的独立测试有争议的数值流体动力学模拟表明，非同步中子星在一个紧密的二进制可以经历压缩，甚至崩溃之前，最后一个稳定的圆形轨道。我们发现，内部密度确实增加无旋双星中子星接近他们的最后轨道的特定值的压缩比。然而，观察到的压缩处于显著降低的水平。
1999-03-30 gr-qc
Evolution of Binary Black Hole Spacetimes
我们描述了早期成功的演化的二进制黑洞时空的数字代码的基础上的概括谐波坐标。有迹象表明，有足够的分辨率，这个计划是能够演变的双星系统足够的时间来提取有关的轨道，合并和引力波发射的事件。作为一个例子，我们显示的结果，从一个由两个相等的质量，非旋转的黑洞，通过一个单一的暴跌轨道，合并和环的演化。由此产生的黑洞估计是一个克尔黑洞，角动量参数a~0.70。目前，由于分辨率远低于双星，无法准确估计发射的能量，尽管粗略的计算表明，在最后的轨道和衰荡期间，系统初始静止质量的5%左右作为引力波辐射。
2005-07-04 astro-ph gr-qc hep-th
Gravitational waves from inspiraling binary black holes
双黑洞是第一代地基干涉引力波探测器最有希望的候选源。我们总结和讨论了国家的最先进的分析技术，在过去的几年中发展，以更好地描述后期的动力学演化的可比质量的二元黑洞。
2002-03-25 gr-qc
Thick fluid disks around binary black holes
研究以 Majumdar-Papapetrou 双黑洞解为背景，建立厚流体盘模型，推导流体力学方程并获得精确解析解，还推广至环向磁场情形。
2023-06-06 gr-qc
Corotating dyonic binary black holes
本文导出并研究了两个被无质量支柱隔开的同向共转双子黑洞二元系统--两个同时具有电荷和磁荷的5参数同向共转双子黑洞模型，其中第一/第二模型中带相等/相反电磁荷的双子黑洞满足包含磁荷作为第四守恒参数的扩展Smarr质量公式.
2020-11-17 gr-qc
Approximate initial data for binary black holes
本文构造了准圆轨道上任意质量比的双黑洞的广义相对论约束方程的近似解析解。我们采用穿刺方法求解横截无迹分解中的约束方程，并考虑了Schwarzschild黑洞由于助推和伴星的存在而引起的扰动。这两个扰动的叠加，然后产生近似的，但完全解析的二元黑洞的初始数据是准确的，以一阶的逆的二元分离和平方的黑洞的动量。
2006-08-26 gr-qc
Frequency Estimation of Gravitational Waves from a Binary Black Hole Merger
这是一个收集的文献综述和一些初步的工作估计的引力波的频率从一个二元黑洞合并为低信噪比。本文档提供了一个起点，广泛概述了频率估计后续工作所需的先决条件。
2020-11-09 astro-ph.HE gr-qc physics.data-an
Merging stellar-mass binary black holes
LIGO和Virgo探测器直接观测到了恒星质量黑洞对合并产生的引力波，以及少量涉及中子星的合并。这些观测结果带来了希望，紧凑的物体合并可以作为恒星和双星演化的探测器，也许还有恒星动力学。这篇研讨会风格的文章总结了现有的观测结果，描述了合并恒星质量黑洞双星的形成通道的理论预测以及它们的速率和可观测性质，并提出了引力波天文学的一些前景。
2022-01-19 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Thermodynamics Far from Equilibrium: from Glasses to Black Holes
讨论了玻璃非平衡热力学的框架。它还解释了与物质隔离的黑洞的非平衡热力学。第一和第二定律的黑色动力学和黑洞热力学是一致的，而第三定律处理不同的问题。
2001-03-02 astro-ph cond-mat.stat-mech gr-qc
Relativistic scalar dark matter drag forces on a black hole binary
本文通过二维广义相对论风洞模拟，首次研究均匀标量场暗物质对双黑洞的阻力、扭矩及吸积，发现伴星引发显著非线性效应并可能导致引力波相位偏移。
2025-07-25 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Binary Black Hole Coalescence
本文回顾了广义相对论中的两体问题，着重讨论了最近成功地数值求解场方程所揭示的黑洞合并的最后阶段。
2007-10-06 astro-ph gr-qc hep-th
Binary black hole mergers: formation and populations
我们回顾了导致恒星双星黑洞（BBH）形成和合并的主要物理过程。BBH可以从大质量双星的孤立演化中形成。核心坍缩超新星的物理过程和共同包层的过程是这一形成通道不确定性的两个主要来源。或者，两个黑洞可以通过在密集星团中的动力学相遇形成双星。动力学形成通道在BBH的质量、自旋和轨道性质上留下了几个印记。
2021-05-26 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Binary Black Hole Merger Rates Inferred from Luminosity Function of Ultra-Luminous X-ray Sources
高级激光干涉引力波天文台（aLIGO）探测到了来自GW 150914的引力波（GW）直接信号。该事件是质量为$36^{+5}_{-4}M_{\odot}$和$29^{+4}_{-4}M_{\odot}$的双黑洞合并。这类双星系统可能是由恒星双星系统直接演化而来，也可能是由稠密恒星环境中的黑洞动力学相互作用形成的。在这里，我们推导出的双黑洞合并率的基础上附近的超亮X射线源（ULX）的光度函数（LF）的假设下，双黑洞通过X射线发射阶段的演变。我们得到了双黑洞的合并速率为$5.8 ({t}_{\rm ULX}/{0.1 \ \rm Myr})^{-1} λ^{-0.6} \exp{(-0.30λ)} \ {\rm Gpc^{-3}\ yr^{-1}}$，其中$t_{\rm ULX}$是ULX相的典型持续时间，$λ$是爱丁顿光度比.这与从GW150914的检测推断的事件率以及基于二进制群体合成模型的预测一致。虽然由于我们的模型和测量的双黑洞合并事件率的不确定性，我们目前无法限制ULX的爱丁顿比，但进一步的X射线和GW数据将使我们能够缩小ULX的爱丁顿比的范围。我们还发现从ULX LF推断的$5M_\odot\le M_{\rm BH}\le100M_\odot$质量范围的累积合并率与aLIGO合作考虑各种天体物理条件（如黑洞的质量函数）估计的结果一致。
2016-07-06 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Probing the Delay Time of Supermassive Black Hole Binary Mergers With Gravitational Waves
本研究提出结合未来引力波测量与星系巡天模拟数据，利用分层贝叶斯推断和模型选择方法，推断超大质量黑洞双星合并的延迟时间分布并检验演化模型。
2023-06-28 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
The $χ_\mathrm{eff}-z$ correlation of field binary black hole mergers and how 3G gravitational-wave detectors can constrain it
了解并合双黑洞的起源是目前天体物理学中最紧迫的任务之一。我们表明，如果孤立的二元演化占主导地位的合并二元黑洞的形成机制，人们应该期待的有效自旋参数，$χ_\mathrm{eff}$，和红移的合并，$z$，二元黑洞之间的相关性。这种相关性来自潮汐自旋系统优先形成和合并在较高的红移，由于结合较弱的轨道膨胀从低金属量的恒星，考虑到他们的风质量损失率降低，延迟膨胀和有较小的最大半径在超巨星阶段相比，在较高的金属量的恒星。因此，这些紧密结合的系统在很短的螺旋时间内合并。鉴于我们的基准模型的孤立的二进制演化，我们表明，$χ_\mathrm{eff}-z$相关的起源在可检测的LIGO-处女座二进制黑洞人口是不同的固有人口，这将成为访问只有在未来的第三代引力波探测器，如爱因斯坦望远镜和宇宙探测器。最后，我们比较我们的模型预测与人口预测的基础上，目前的目录的二进制黑洞合并，发现目前的数据有利于正相关的$χ_\mathrm{eff}-z$，我们的模型预测的孤立的二进制演化。
2022-06-27 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
New code for equilibriums and quasiequilibrium initial data of compact objects. II. Convergence tests and comparisons of binary black hole initial data
COCAL是一个基于有限差分法的计算单个或二元紧凑物体的平衡或准平衡初始数据的代码。我们提出的COCAL代码使用时间对称的二进制黑洞数据（Brill-Lindquist解决方案）的补充收敛性测试的结果。然后，我们比较了初始数据的二元黑洞的共形平坦的空间切片从COCAL和KADATH，其中KADATH是一个库，解决了广泛的一类问题，在理论物理，包括相对论性的紧凑对象的光谱方法。从两个代码计算的数据很好地收敛到对方，以及很大程度上分离的圆形轨道的双黑洞。最后，作为一个例子，计算了一个具有共转自旋的等质量双星黑洞的初始数据序列，并与文献中的数据进行了比较。
2012-10-22 gr-qc
Distinguishing Between Formation Channels for Binary Black Holes with LISA
最近对GW 150914和GW 151226的探测意味着在本宇宙中有大量的恒星质量的双星黑洞合并。虽然地基引力波探测器仅限于观测双星合并前的最后时刻，但天基探测器，如激光干涉仪空间天线（LISA），可以在较低的轨道频率下观测双星，而这种系统仍然可以编码有关其形成历史的信息。特别是，轨道偏心率和质量的双黑洞在LISA频段可以一起使用，以区分在孤立的星系场和那些形成在密集的恒星环境，如球状星团形成的双星。在这封信中，我们探讨了双黑洞种群的轨道偏心率和质量，因为它们通过LISA频带的演变。总的来说，我们发现有两个不同的人群可辨别的LISA。我们发现，高达90%的二进制动态或隔离形成的偏心率可测量的LISA。最后，我们注意到如何测量偏心率的低质量的二元黑洞孤立地发展可以提供详细的限制物理的黑洞出生踢和共同的信封演变。
2016-09-22 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
