引力波宇宙学盲测数据挑战-I：使用双黑洞质量谱评估方法的鲁棒性
宇宙学与河外天体物理
2025-05-20 v2 星系天体物理
高能天体物理现象
广义相对论与量子宇宙学
摘要
引力波（GW）源作为标准聲，提供了一种独立的方式通过与来自电磁对称体或使用不同统计技术（用于暗聲）的独立红移测量值相结合，来绘制宇宙膨胀历史。本分析中，我们进行了首次盲测数据挑战（\texttt{Blinded-MDC}）以测试推断哈勃常数的鲁棒性，这种技术依赖于双黑洞（BBHs）的天体学质量分布。我们考虑了不同\texttt{Blinded-MDC}的分析设置，以测试统计与系统不确定性，并展示了在LIGO-Virgo-KAGRA第四观测运行灵敏度下推断的能力。我们发现，当天体学 BBHS 族谱与模型底层假设相匹配时，宇宙学管道能够通过观察到的质量分布恢复注入的参数。然而，当模拟的天体学族谱的质量分布略依赖于红移且在分析数据时对其一无所知时，会导致对推断值的系统性偏差，约为，超过由于噪声和事件数量有限导致的统计波动。在未来，需要更详尽的研究来消除由于未知天体学复杂性导致的系统不确定性。该MDC框架为检验标准聲宇宙学的精度和准确性，并在盲测分析设置下提供了关于基于族谱依赖宇宙学推断鲁棒性的首个见解。
引用
@article{arxiv.2412.14244,
title = {Blinded Mock Data Challenge for Gravitational-Wave Cosmology-I: Assessing the Robustness of Methods Using Binary Black Holes Mass Spectrum},
author = {Aman Agarwal and Ulyana Dupletsa and Konstantin Leyde and Suvodip Mukherjee and Benoit Revenu and Juan Esteban Rivera and Antonio Enea Romano and Mohit Raj Sah and Sergio Vallejo-Pena and Adrian Avendano and Freija Beirnaert and Gergely Dalya and Miguel Cifuentes Espitia and Christos Karathanasis and Santiago Moreno-Gonzalez and Lucas Quiceno and Federico Stachurski and Juan Garcia-Bellido and Rachel Gray and Nicola Tamanini and Cezary Turski},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.14244},
year = {2025}
}
备注
20 pages (+ 12 pages appendices) and 20 figures (+ 10 figures in appendices). Accepted for publication in The Astrophysical Journal