无需知晓：脱离天体物理学的引力波宇宙学

来自并合致密天体的引力波 (GWs) 编码了关于双星光度距离的直接信息。当其与红移测量相配合时，可实现标准警笛宇宙学：可构建哈勃图以直接探测宇宙膨胀。这可在无电磁测量的情况下完成，因为 GW 源质量分布的特征提供了自校准的红移测量，无需进行明确或概率性的宿主星系关联。迄今为止，这种“光谱警笛”技术仅应用于质量分布的简单参数化表示，且通常假定质量分布特征的理论预测对该测量至关重要。然而，使用不准确的表示会导致宇宙学推断产生偏差，鉴于当前星系群的理论不确定性，这是一个严峻问题。在此，我们证明光谱警笛可以在不对质量分布形状作先验假设的情况下准确推断宇宙学参数。我们将一种灵活的质量分布非参数化模型应用于与下一次 LVK 观测运行预期相符的 1,000 个 GW 事件的模拟星表。我们发现，尽管模型具有灵活性，源质量模型和宇宙学参数均被正确重构。我们预测在其他所有宇宙学参数固定时 $H_0$ 的测量精度为 $5.8\%$，而在拟合多个宇宙学参数时 $H(z=0.9)$ 的测量精度为 $6.4\%$（$1\sigma$ 不确定度）。这种与天体物理学无关的光谱警笛技术对于从 GW 源群获得精确且无偏的宇宙学约束将至关重要。