首次搜寻来自超轻玻色子的随机引力波背景
高能天体物理现象
2019-05-29 v1
摘要
在本工作中，我们基于 Brito 等人 (2017) 的先前工作，发展了利用 Advanced LIGO 与 Advanced Virgo 数据研究来自玻色子云的随机引力波背景（SGWB）的贝叶斯数据分析框架。我们进一步通过加入双黑洞并合遗迹的黑洞族来改进该模型。为评估我们管道的性能，我们量化了在设计灵敏度下 Advanced LIGO 与 Advanced Virgo 测量所能限制的玻色子质量范围。此外，我们探索了区分超轻玻色子 SGWB 与来自遥远致密双星并合（CBC）的随机信号的能力。最后，我们给出了利用 Advanced LIGO 首次观测运行数据搜寻来自玻色子云的 SGWB 的结果。我们发现无此类信号的证据。由于玻色子质量与孤立黑洞自旋分布等未知天体物理量之间的简并性，我们的分析无法稳健排除任意质量处玻色子场的存在。尽管如此，我们表明在关于黑洞形成率与自旋分布的乐观假设下，质量范围 在 95% 可信度下被排除，尽管在较不乐观的自旋分布下无法排除任何质量。此处建立的框架可用于借助未来引力波观测了解基本玻色子场的性质。
引用
@article{arxiv.1812.09622,
title = {A first search for a stochastic gravitational-wave background from ultralight bosons},
author = {Leo Tsukada and Thomas Callister and Andrew Matas and Patrick Meyers},
journal= {arXiv preprint arXiv:1812.09622},
year = {2019}
}
备注
14 pages, 11 figures