隨着雙體黑洞合併目錄的不斷增加，研究人員可以研究這些系統的整體自旋特性，以揭示它們是如何形成和演化的。最近的工作描繪了一幅我們對合併的雙體黑洞的自旋大小和方向的理解的矛盾畫面，指出了不同的形成情況。最新得研究發表在《天體物理學報》上，解決了這些衝突，使我們能夠了解雙體黑洞的自旋分佈。
形成雙體黑洞的途徑主要有兩條：第一條是通過”孤立”演化，這個過程是由雙體中的兩顆恆星的核心坍縮形成黑洞雙體；第二條是”動態”演化，密集恆星群中的黑洞之間的相互作用可以導致一對黑洞相互捕捉，形成黑洞雙體。
然而，這些途徑在雙體黑洞合併的自旋分佈中顯示出明顯的特徵。通過孤立演化形成的雙星往往具有與軌道角動量緊密結合的自旋，而動態形成的系統的自旋是隨機定向的，並且具有各向同性的自旋傾角分佈。
在LIGO-Virgo的最新群體研究中，我們看到了這兩種渠道的證據，然而，Roulet等人2021年的一項最新研究表明，該群體只與孤立的渠道一致。
這種不一致性引出了一個問題：我們如何能從同一個群體中獲得不同的結論？答案是模型的錯誤規格化。以前的自旋模型並不是為了捕捉模型中可能的尖銳特徵或自旋的亞種群而設計的。新的研究利用44個雙星黑洞合併的目錄，發現了黑洞雙星自旋分佈中的兩個群體的證據：一個是可忽略不計的自旋，另一個是適度自旋，優先與軌道角動量對齊。
這一結果可以通過孤立的形成方案得到充分解釋。大多數黑洞的原生者在恆星包層被雙星伴星移除時失去角動量，形成自旋現象可被忽略的黑洞雙星，而一小部分雙星的第二生黑洞通過潮汐力相互作用旋轉起來。
這項研究開闢了許多有趣的探索途徑，例如，對這些不同亞群的質量和自旋之間的關係進行調查。調查這種相關性可以幫助提高我們模型的準確性，並使我們能夠更好地區分雙生黑洞的不同演化途徑。