自旋先验对合并双黑洞人口推断的影响
广义相对论与量子宇宙学
2026-02-16 v1
摘要
从引力波(GW)观测中推断的合并双黑洞(BH)的自旋参数提供了关键见解，以了解其形成通道。然而，自旋参数通常受数据约束较弱，其推断值常常受所假设的先验在贝叶斯分析中强烈影响。常用的先验是对自旋模数进行均匀分布，对自旋方向进行各向同性，这种先验会为自旋轨道对齐配置分配消失的概率密度，可能偏向BH参数的推断。先验选择还可能通过降低用于评估层级贝叶斯推断中似然性的蒙特卡洛积分收敛性，影响人口水平分析。在本文中，我们提出了一种新型自旋先验，该先验对有效自旋参数Xeff和Xp进行均匀分布，后两者是两种可相对较好地从GW数据测得的自旋组合，条件化于质量比。我们使用模拟的BH人口，展示推断的自旋人口会依赖于先验的选择，并表明该先验在真实分布偏好对齐自旋配置时，更准确地恢复底层自旋人口。由于质量和自旋测量值存在相关性，我们的先验还能更准确地恢复底层质量分布。
引用
@article{arxiv.2602.12509,
title = {Impact of Spin Priors on the Population Inference of Merging Binary Black Holes},
author = {Kazuya Kobayashi and Masaki Iwaya and Soichiro Morisaki and Kenta Hotokezaka and Tomoya Kinugawa},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.12509},
year = {2026}
}