利用引力波源推断双黑洞恒星前身性质

在最近一次观测运行中，LIGO、Virgo和KAGRA合作组已探测到近一百例来自致密双星并合的引力波。研究观测双星群体性质的一种常用方法是使用现象学模型来描述自旋、质量和红移分布。最近，为了更清晰地联系形成观测到的致密双星并合的天体物理过程，若干作者提出采用合成星表进行群体研究。本文中，我们综述如何采用并解释用于引力波前身研究的合成双星星表。我们描述了如何构建多通道并合率并刻画其相关概率，重点关注恒星前身性质。我们引入一种方法来量化并合率的现象学重建与合成星表之间的匹配程度。我们详述了用于多通道层次贝叶斯推断的合成星表实现，突出了计算方面以及与超先验选择相关的问题。我们发现，在从引力波观测推断恒星前身性质时，应考虑到致密天体产生的相对效率。最后，通过模拟LIGO和Virgo在O4观测运行预期的灵敏度下的双黑洞探测，我们给出了两个与双黑洞公共包层效率和前身金属丰度推断相关的案例研究。我们最终讨论了前身性质如何与双黑洞性质相联系。