Properties and Astrophysical Implications of the 150 M⊙ Binary Black Hole Merger GW190521
Notice bibliographique
Résumé
The gravitational-wave signal GW190521 is consistent with a binary black hole merger source at redshift 0.8 with unusually high component masses, 85 +21 -14 M and 66 +17 -18 M , compared to previously reported events, and shows mild evidence for spin-induced orbital precession.The primary falls in the mass gap predicted by (pulsational) pair-instability supernova theory, in the approximate range 65-120 M .The probability that at least one of the black holes in GW190521 is in that range is 99.0%.The final mass of the merger (142 +28 -16 M ) classifies it as an intermediate-mass black hole.Under the assumption of a quasi-circular binary black hole coalescence, we detail the physical properties of GW190521's source binary and its post-merger remnant, including component masses and spin vectors.Three different waveform models, as well as direct comparison to numerical solutions of general relativity, yield consistent estimates of these properties.Tests of strong-field general relativity targeting the merger-ringdown stages of the coalescence indicate consistency of the observed signal with theoretical predictions.We estimate the merger rate of similar systems to be 0.13 +0.30 -0.11 Gpc -3 yr -1 .We discuss the astrophysical implications of GW190521 for stellar collapse, and for the possible formation of black holes in the pair-instability mass gap through various channels: via (multiple) stellar coalescences, or via hierarchical mergers of lower-mass black holes in star clusters or in active galactic nuclei.We find it to be unlikely that GW190521 is a strongly lensed signal of a lower-mass black hole binary merger.We also discuss more exotic possible sources for GW190521, including a highly eccentric black hole binary, or a primordial black hole binary.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».