从引力波推断宇宙学参数：应用于第二代干涉仪

先进的全球引力波观测站网络计划在本十年内开始运行。得益于其改进的灵敏度，它们有望产生大量探测结果，从而为天文学和天体物理学打开一个新的观测窗口。在应实现的科学目标中，包括独立测量宇宙学参数的值，从而对当前的宇宙学范式进行独立检验。由于这一任务的重要性，许多研究已经评估了引力波望远镜在这方面的能力。然而，由于引力波不提供关于源红移的信息，不同研究组对如何获取引力波红移做出了不同的假设。这些不同的假设也意味着解决这一推断问题的方法论不同。本文提出了一种基于贝叶斯推断的形式体系，旨在将所有关于引力波源的假设和先验信息纳入一个统一的数据分析框架中。这种方法保证了信息损失的最小化，并能够自然地将特定事件的知识（例如，伽马射线暴与引力波符合观测的天区位置）纳入分析。该方法的工作原理应用于一个具体示例，该示例大致按照Schutz在1986年提出的方法思路设计，其中利用来自广域星系巡天的信息作为引力波源位置的先验信息。我表明，结合来自先进干涉仪网络的几十次观测结果，将在95%置信度下将哈勃常数$H_0$的约束精度提高到约4-5%。