用于致密双星并合引力波搜寻的模板放置的二叉树方法
广义相对论与量子宇宙学
2022-09-26 v1 天体物理仪器与方法
摘要
我们展示了一种用于致密双星旋进、并合与铃宕引力波搜寻的快速模板放置的几何新方法。该方法基于将模板库参数空间二叉分解为互不重叠的超立方体。我们利用每个超立方体中心处信号重叠度量的数值近似来估计覆盖该超立方体所需模板数，并决定是否进一步分割该超立方体。只要给定立方体中预期模板数大于给定阈值，我们就依据度量沿其最长边分割该立方体。当给定超立方体中预期模板数低于该阈值时，分割停止并在超立方体中心放置一个模板。使用该方法，我们生成了覆盖适用于Advanced LIGO数据搜寻质量范围的 aligned-spin 模板库。该 aligned-spin 库耗时约24 CPU小时，生成了200万个模板。总体而言，我们发现其他方法（即随机放置）在波形间匹配损失上产生更严格有界的损失，相同的最小波形间匹配用我们提出的算法约需两倍数量的模板。不过我们注意到平均匹配度更高，这将带来更高的探测效率。我们的主要动机并非用该算法严格最小化模板数量，而是产生在物理参数空间坐标下具有有用几何性质的模板库。此类性质对种群建模与参数估计很有用。
引用
@article{arxiv.2209.11298,
title = {A binary tree approach to template placement for searches for gravitational waves from compact binary mergers},
author = {Chad Hanna and James Kennington and Shio Sakon and Stephen Privitera and Miguel Fernandez and Jonathan Wang and Cody Messick and Alex Pace and Kipp Cannon and Prathamesh Joshi and Rachael Huxford and Sarah Caudill and Chiwai Chan and Bryce Cousins and Jolien D. E. Creighton and Becca Ewing and Heather Fong and Patrick Godwin and Ryan Magee and Duncan Meacher and Soichiro Morisaki and Debnandini Mukherjee and Hiroaki Ohta and Surabhi Sachdev and Divya Singh and Ron Tapia and Leo Tsukada and Daichi Tsuna and Takuya Tsutsui and Koh Ueno and Aaron Viets and Leslie Wade and Madeline Wade},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.11298},
year = {2022}
}