基于引力波标准汽笛对平缓宇宙学模型的限制

我们首次利用 LIGO-Virgo-KAGRA 探测器网络前三次观测运行中观测到的引力波标准汽笛对平缓宇宙学模型进行了检验。我们采用适用于平缓宇宙学的统计星系表方法，并在以 $H_0^2 c^{-2}$ 为单位的曲率参数 $k=\left\{ -1,0,+1 \right\}$ 的三个固定值下推断 $H_0$ 哈勃常数的限制。通过对 $46$ 个暗汽笛探测和 $1$ 个亮汽笛探测的联合分析，我们得到的最大后验与 $68.3\%$ 最高密度区间为 $H_0=\left\{68.1^{+8.5}_{-5.6},67.5^{+8.3}_{-5.2},67.1^{+6.6}_{-5.8} \right\}~\mathrm{km\ s^{-1}\ Mpc^{-1}}$。我们所得到的全部 $H_0$ 限制均在差分年龄法测得的 $H_0$ 的一个西格玛范围内一致，后者在独立于 $k$ 的平缓宇宙学中给出了 $H_0$ 的限制。我们的结果在 $47$ 个 LIGO-Virgo 探测的 luminosity distance 与红移范围内（即 $d_\mathrm{L}\lesssim 5~\mathrm{Gpc}$ 与 $z\lesssim 0.8$）限制了所有具有 $a(t)\propto t$ 线性膨胀的宇宙学模型，这实际包含了平缓模型族中全部（严格线性与准线性）模型。如我们所发现，平缓模型与 $\Lambda$CDM 模型对所采用的引力波探测集合拟合得同样好。