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谨慎对多信使哈勃常数推断:面向稳健推断的路径

宇宙学与河外天体物理 2024-12-20 v2 高能天体物理现象 广义相对论与量子宇宙学

摘要

coalescing 二夸克中子星(BNS)的多信使观测是对宇宙膨胀历史的直接探针,具有澄清低于和高于红移哈勃常数 H0H_0 之间差异的潜力。要以此类观测测量 H0H_0 的值,需要对亮度距离和真实源红移进行最干净的推断,且对系统误差的影响要最小。在本分析中,我们对模拟的引力波(GW)信号及其电磁(EM) afterglow 进行联合推断,发现来自 afterglow 光度曲线和 apparent 超光速运动推断的倾斜角是精确的,但不一定准确,且受到最大可达 1.5σ1.5\sigma 的系统误差影响。这会在 EM 和 GW 推断的倾斜角之间产生差异,如果在组合观测时未谨慎处理,这种差异可能会偏向推断得到的 H0H_0 值。我们还发现,GW 和 EM 辐射的 inherent system 倾斜角之间的已小的错位(363^{\circ}-6^{\circ})如果未被考虑,可能导致推断偏差 O(12σ)\mathcal{O}(1-2\sigma)。由于多信使 BNS 观测稀少,我们必须从少数事件中最大化收获,同时保持精度,避免牺牲准确性。我们演示了如何通过联合推断 GW 和 EM 基于倾斜角的不匹配以及 H0H_0 来缓解这些潜在偏差来源。

关键词

引用

@article{arxiv.2406.11965,
  title  = {Be careful in multi-messenger inference of the Hubble constant: A path forward for robust inference},
  author = {Michael Müller and Suvodip Mukherjee and Geoffrey Ryan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2406.11965},
  year   = {2024}
}

备注

21 pages, 10 figures, accepted in ApJL on October 24, 2024