无处可藏：利用PixelPop在高维高分辨率下揭示真实的引力波种群

LIGO-Virgo-KAGRA引力波探测器观测到的致密双星并合的起源仍不确定，多个天体物理通道可能对并合率有贡献。形成过程会在源属性的潜在分布中印刻非平凡的关联，但目前对整体种群的理解严重依赖于简化的、无关联的参数化模型。本文使用PixelPop——一种假设最少的高分辨率贝叶斯非参数模型——来分析由种群合成模拟构建的模拟引力波目录中黑洞并合的质量、自旋和红移的天体物理分布的多维关联。通过对当前灵敏度下400次探测进行完整的参数估计，我们明确展示了忽略种群级关联会导致推断偏差。相反，使用PixelPop对所有显著关联进行建模，使我们能够正确测量所有源参数上的天体物理并合率。然后，我们提出一种非参数方法，通过将PixelPop结果与天体物理模拟进行比较来区分不同的形成通道。对于我们的模拟目录，我们发现只有物理过程显著不同的形成通道才是可区分的，而共享演化阶段的通道则无法区分。鉴于源形成存在巨大不确定性，我们的结果强调了像PixelPop这样的多维天体物理无关模型对于鲁棒解释引力波目录的必要性。