双黑洞族群的无参数巡览

Advanced LIGO 与 Advanced Virgo 引力波探测器的持续运行正使得对并合双黑洞族群的质量、自旋和红移分布的首次精细测量成为可能。然而，我们目前对这些分布的认识主要基于强参数化模型；此类模型通常假设双体参数分布为幂律、峰值、凹陷和转折的叠加，然后测量支配这些“积木”特征参数。尽管该方法在致密双星族群的初步刻画上已取得巨大进展，其所蕴含的强假设常使得难以分辨哪些物理结论由观测驱动、哪些由特定模型选择驱动。在本文中，我们转而将双黑洞并合率建模为双体参数空间上的未知\textit{自回归过程}，使我们能以近乎完全不可知的方式测量双黑洞质量、红移、组分自旋和有效自旋的分布。我们发现双黑洞主星质量谱呈双峰，具有相当平坦的连续谱并在高质量端变陡。我们识别出双黑洞红移分布中意外结构的迹象：低红移处均匀共动体积并合率，随后在红移 $z\approx 0.5$ 之外并合率上升。最后，我们发现黑洞自旋大小分布为单峰且集中于小但非零值，且自旋取向跨越宽泛的自旋-轨道错向角范围，但也适度不太可能为真正各向同性。