基于脉冲配对不稳定超新星（PPISN）的星际黑洞人口统计多世代分析

我们利用基于脉冲配对不稳定超新星（PPISN）星际演化模拟得到的参数化质量函数，对LIGO/Virgo/KAGRA GWTC-3目录中黑洞的人口统计进行分析。我们的方法论学能够将黑洞质量函数划分为对应不同星际路径形成的双黑洞合并子人口，从而独立推断由星际坍缩形成的黑洞属性以及由先前合并形成的黑洞属性。应用该方法论，我们发现该模型对数据的拟合优于powerlaw+peak模型，Bayes因子为 $9.7\pm0.1$。我们测得黑洞上质量间隙下边缘位置为 $M_{\rm BHMG}=84.05_{-12.88}^{+17.19}{\rm M}_{\odot}$，提供证据表明数据中检测到的 $35{\rm M}_{\odot}$ 高斯峰并非与PPISN预测的此间隙前堆积相关联。纳入自旋因素后，我们发现星际残余黑洞的归一化自旋接近零，而更高世代黑洞的自旋倾向于更大值。所有结果均符合星际结构理论和黑洞合并情景的预测。最后，我们将该质量函数与谱明灯法结合用于测量哈勃常数，得出 $H_0=36.19_{-10.91}^{17.50}$ km/s/Mpc，并讨论此低值的潜在解释。我们的结果表明，基于星际信息的质量函数可促进对引力波目录数据进行解释，以提供关于黑洞形成与宇宙学信息。未来的数据发布将提高我们测量的精度。