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来自双中子星并合的无偏哈勃常数估计

宇宙学与河外天体物理 2019-11-27 v3

摘要

双中子星(BNS)并合的引力波(GW)观测可用于测量光度距离,因此当与并合宿主红移的估计相结合时,可推断哈勃常数 H0H_0。然而,这些观测受到 GW 测量噪声、宿主红移与本动速度不确定性的影响,并可能被选择效应以及宇宙学模型或 BNS 星族的错误设定所偏置。本文通过使用一个现象学 GW 应变模型来检验从具有光学对应体的 BNS 并合样本中估计 H0H_0 的方法,该模型同时捕捉数据驱动的事件选择和距离-倾角简并,且足够简单以支持大量模拟。一种用于分析此类模拟 BNS 并合样本数据的严格贝叶斯方法被证明能产生无偏的、具有适当不确定性的结果,并且对模型误设具有鲁棒性。将此类方法应用于 N50N \simeq 50 个 BNS 并合事件的样本(如 LIGO+Virgo 在接下来约 5 年内可能产生的),应能得到鲁棒且准确的哈勃常数估计,其精度达到 2\sim 2 km s1^{-1} Mpc1^{-1} 水平,足以可靠地解决当前局部与宇宙学 H0H_0 测量之间的张力。

关键词

引用

@article{arxiv.1811.11723,
  title  = {Unbiased Hubble constant estimation from binary neutron star mergers},
  author = {Daniel J. Mortlock and Stephen M. Feeney and Hiranya V. Peiris and Andrew R. Williamson and Samaya M. Nissanke},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1811.11723},
  year   = {2019}
}

备注

21 pages (including eight-page appendices); 9 figures. Matches version accepted by PRD