引力波人口的后验预测检验：局限性与改进
广义相对论与量子宇宙学
2026-04-09 v2 高能天体物理现象
摘要
在选择用于表征天体物理人口的模型时，关键是评估该模型是否适合数据以及如果不适合，如何进行改进。为此，后验预测检验（PPCs）是用于推断引力波源人口时广泛使用的统计模型拟合度测试。然而，PPC 在评估单事件参数时存在局限性，这些参数测量不确定性很大，例如 LIGO-Virgo-KAGRA（LVK）探测器可观测的双黑洞（BBHs）的自旋倾角。当单事件推断以先验为主时，传统的 PPC 无法标记即使是非常不良的模型拟合。在本工作中，我们评估了 various 替代 PPC 在 poorly 限制参数上的有效性。我们比较了在事件层面参数（如后验样本）与数据层面参数（如最大似然点）上的 PPC，探索了两种额外的事件层面 PPC：部分预测检验和 split 预测检验。独立于测量不确定性，我们发现对最大似然参数上的 PPC 总是比任何事件层面 PPC 更能识别模型误指定性。然而，在针对类似 GWTC-3.0 的模拟目录进行调查时，没有哪种替代 PPC 在敏感性上显著优于传统使用的 PPC，表明在该灵敏度下，数据中关于自旋倾角的任何有限信息不足以诊断模型误指定性。最后，我们将我们的 PPC 套组应用于最新 LVK 目录 GWTC-4.0 中推断的自旋大小和倾角分布。我们得出结论，GWTC-4.0 中使用的高斯组件自旋模型低估了大自旋大小的 BBHs，同时高估了完全反齐齐倾角的 BBHs。
引用
@article{arxiv.2604.06090,
title = {Posterior Predictive Checks for Gravitational-wave Populations: Limitations and Improvements},
author = {Simona J. Miller and Sophia Winney and Katerina Chatziioannou and Patrick M. Meyers},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.06090},
year = {2026}
}
备注
20 pages main text, 8 pages appendix (excluding references), 18 figures