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来自 GWTC-4.0 中引力波观测的谱模置换宇宙学

宇宙学与河外天体物理 2025-09-05 v1 高能天体物理现象

摘要

引力波标准置换提供了一种探索宇宙演化历史测量的有前景途径。传统上,明亮置换需要电磁对称物来确定辐射源的红移,而暗置换依赖于大范围天区完整星系目录。谱模置换利用紧凑二元的质量分布特征,仅凭 GW 数据即可绕过这些限制。在最近发布的引力波瞬态目录 4(GWTC-4.0)中,显著的二体黑洞(BBH)合并候选数量已增加至 153 个,使人们能够进行更稳健的群体研究和宇宙学约束。本 work 建立在前面的谱模置换分析基础上,通过对最新 BBH 观测进行分析,使用参数化和非参数化模型。在 particular,我们考虑使用 Powerlaw + Peak 和 Broken Powerlaw + 2 Peaks 模型的参数组合方法,以及基于高斯过程的更灵活的非参数化模型。我们发现不同模型中推断的哈勃常数 H0H_0 约束具有广泛的一致性。我们的最具约束性结果来自高斯过程模型,该模型结合 GW170817 明亮置换测量,结果为 H0=696+7 kms1Mpc1H_0 = 69^{+7}_{-6} \ \mathrm{km\,s^{-1}\,Mpc^{-1}},精度为 10\%。对于 Powerlaw + Peak 和 Broken Powerlaw + 2 Peaks,我们发现分数不确定性分别为 17\% 和 13\%。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.03607,
  title  = {Spectral siren cosmology from gravitational-wave observations in GWTC-4.0},
  author = {Ignacio Magaña Hernandez and Antonella Palmese},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.03607},
  year   = {2025}
}

备注

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