천문·천체물리
LIGO-Virgo-KAGRA O3 데이터 기반 쌍성 블랙홀 집단 추론 새 프레임워크 'PopCWB' 제시
연구진은 비모형(unmodeled) 탐색 파이프라인 coherent WaveBurst(cWB)를 기반으로 쌍성 블랙홀(BBH) 집단을 추론하는 베이지안 프레임워크 PopCWB를 제시했다. 기존 집단 분석이 검출된 사건의 개별 사후표본에서 집단 모형 변수를 역으로 추정하는 방식인 데 반해, PopCWB는 집단 모형을 변화시켜 관측된 사건을 가장 잘 설명하는 모형을 찾는 순방향 접근을 택하며, cWB로 재구성한 대규모 시뮬레이션 사건과 머신러닝 회귀로 추정한 총질량을 이용해 주변확률분포를 구성하고 이를 가능도 계산에 사용한다. 연구진은 LIGO-Virgo-KAGRA 검출기의 3차 관측 가동(O3) 기간에 cWB가 검출한 BBH 사건에 PopCWB를 적용해, 맥동 쌍불안정 초신성(pulsational pair-instability supernovae)과 동역학적 병합 효과를 포함한 천체물리학적 집단 모형을 제약했다. 그 결과 별 진화에서 비롯된 최대 블랙홀 질량은 45.5(+5.3/-6.5) 태양질량, 국부 BBH 병합률은 23.1(+11.3/-8.4) Gpc⁻³ yr⁻¹로 추정됐다.
arXiv astro-ph.HE (고에너지)