GWTC-4.0: 우주 팽창률 및 중력파 전파 연구

이 연구는 LIGO-Virgo-KAGRA (LVK) 협력단의 중력파 천체 목록(GWTC-4.0)에 포함된 218개 중력파원 중 142개 데이터를 분석하여 허블 상수(H0)와 병합하는 밀집쌍성 개체군의 특성을 공동으로 추정했습니다. 중력파원의 광도 거리와 적색편이된 질량은 직접 측정하고, 적색편이는 통계적으로 추론했습니다. 이는 (i) 밀집 천체 질량 스펙트럼 및 병합률 진화의 특징 위치와 (ii) 중력파 국지화 영역 내 잠재적 숙주 은하 식별을 통해 이루어졌습니다. 이러한 방식으로 얻은 중력파원의 광도 거리와 적색편이 간의 관계를 탐색하여 우주론적 매개변수에 대한 제약을 도출했습니다. 또한, 중력파 신호가 광도 거리에 의존하는 방식을 수정하는 등 중력파 전파에 영향을 미치는 일반 상대론으로부터의 매개변수화된 편차도 제약했습니다. 원천 기준 질량 분포에 대한 기준 모델을 가정하고, GLADE+ 전천 은하 목록과 함께 4차 관측 실행(O4a) 종료 시점까지 탐지된 중력파 후보를 사용하여 H0를 75.4 −9.1 +12.8 (75.4 −13.3 +24.5) km s−1 Mpc−1로 추정했습니다. 이 값은 GW170817 및 그 전자기 대응물로부터의 H0 측정값과 결합된 결과입니다. 수정된 중력파 전파를 크기 매개변수 Ξ0로 매개변수화하여 Ξ0 = 1.4 −0.4 +1.0 (1.4 −0.6 +2.8)로 추정했습니다. 여기서 Ξ0 = 1은 일반 상대론의 거동과 일치합니다. 이 결과는 우주 팽창률과 중력파 전파에 대한 이해를 심화하는 데 기여합니다.