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利用高效仿真探索引力波源的演化:使用归一化流约束双黑洞的起源

高能天体物理现象 2025-07-30 v3 天体物理仪器与方法 广义相对论与量子宇宙学

摘要

双星族合成模拟可以对来自多种形成通道的引力波源进行详细建模。这些族模型可以与观测到的并合双星目录进行比较,以推断描述双星形成和演化的不确定天体物理输入参数,以及不同形成路径之间的相对比率。然而,对所有不确定输入物理的变化运行族合成模拟在计算上是不可行的。我们展示了使用归一化流来模拟族合成结果并在天体物理输入参数之间进行插值。利用当前对双黑洞的引力波观测,我们使用训练好的归一化流来推断多个形成通道之间的分支比,并同时在连续参数范围内推断公共包层效率和原生自旋。鉴于我们的一组形成通道模型,我们推断原生自旋为 0.040.01+0.040.04^{+0.04}_{-0.01},公共包层效率在90%置信度下为 >3.7>3.7,大多数潜在的并合来自公共包层通道。我们的框架使我们能够测量没有模拟的族合成输入,并更好地约束当前引力波族背后的天体物理学。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.03819,
  title  = {Exploring the evolution of gravitational-wave emitters with efficient emulation: Constraining the origins of binary black holes using normalising flows},
  author = {Storm Colloms and Christopher P L Berry and John Veitch and Michael Zevin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.03819},
  year   = {2025}
}

备注

21 pages, 6 figures, 2 tables, 1 appendix. Published in Astrophysical Journal. Data release at https://doi.org/10.5281/zenodo.14967687