来自 LIGO-Virgo 的引力波透镜化证据

最近，LIGO-Virgo 合作组(LVC)断定在 O3 运行前半段没有引力波(GW)透镜化的证据，声称“我们发现透镜化事件的观测不太可能，在 $\mu>2$ 处的分数率为 $3.3\times 10^{-4}$”。虽然我们同意单个 GW 事件在 $\mu>2$ 处被透镜化的机会小于 $10^{-3}$，但观测事件数取决于这一小概率乘以高红移处并合率。来自随机 GW 背景的观测约束表明，红移范围 1<z<2 内常规质量 BBH 并合(8 < M (M$_{\odot}$) < 15)的率可高达 O($10^7$) 每年，足以补偿透镜化本身的低概率。为达到 LVC 触发阈值，这些事件需要高放大，但仍将每年产生多达 10 至 30 个 LVC 可观测事件。因此，LVC 观测到的来自该历元的全部常规恒星质量 BBH 并合必为强透镜化。通过采用高红移处的低率，LVC 假定透镜化事件不可能发生，从而错误地将其分配了更近距离与高出因子几(典型 2 至 5)的质量。LVC 采用的时间延迟先验与透镜化类星体观测时间延迟分布紧张。像 GW190421-GW190910 与 GW190424-GW190910 这样的事件对，被 LVC 直接赋予零概率，应转而被视为强透镜化 GW 对的主要候选，因其时间分离与透镜化类星体观测时间延迟一致。修正 LVC 错误的贝叶斯先验、1<z<2 内常规质量 BBH 最大并合率及引力透镜时间延迟模型，可逆转 LVC 结论并支持强引力透镜化假说。