一种用于识别引力波源多种人口属性的实现方法
广义相对论与量子宇宙学
2026-05-05 v3 高能天体物理现象
天体物理仪器与方法
摘要
引力波探测器的感光度正在快速提升，使得检测到的致密二进制合并事件数量不断增长。这些事件对于理解致密二进制的人口属性至关重要。然而，许多先前研究依赖于计算成本高昂的推断框架，限制了其可扩展性。本文提出了 GWKokab，一个基于 JAX 的框架，支持模块化模型构建，每个亚 population（包括黑洞-黑洞 (BBH)、中子星-中子星 (BNS) 和中子星-黑洞 (NSBH) 二进制）都可独立设置。它提供了基于称为 flowMC 的正规化流采样器的加速推断，同时与 NumPyro 采样器兼容。为验证我们的框架，我们生成了两个合成人口：一个包含旋转偏心二进制，另一个包含圆形二进制，均使用多源模型。我们在显著降低计算成本的同时成功恢复了注入参数，并证明了即使在旋转偏心人口中也能恢复偏心率分布。我们还再现了两项先前研究的结果：一项关于非旋转偏心人口的研究，另一项关于 BBH 质量分布的研究，数据来源为第三类引力波瞬态目录（GWTC-4）。我们预计 GWKokab 不仅会降低计算成本，还能在引力波事件中进行更详细的亚 population 分析，如质量、自旋、偏心率和红移分布，从而为致密二进制的形成和演化提供更深入的见解。
引用
@article{arxiv.2509.13638,
title = {An Implementation to Identify the Properties of Multiple Population of Gravitational Wave Sources},
author = {Meesum Qazalbash and Muhammad Zeeshan and Richard O'Shaughnessy},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.13638},
year = {2026}
}