Ab uno disce omnes: 极端质量比旋近的单谐波搜索
广义相对论与量子宇宙学
2026-01-28 v2 高能天体物理现象
天体物理仪器与方法
摘要
极端质量比旋近(EMRI)是LISA等空间引力波探测器的关键源之一。然而，由于信号的复杂性和长度，其探测仍然是一个重大的数据分析挑战。我们提出了一种半相干、时频的搜索策略，用于探测EMRI谐波，而无需依赖完整的波形模板。我们在平稳高斯噪声中对单个轻微偏心的赤道EMRI进行了注入和搜索活动。探测统计量完全由EMRI频率演化构建，该演化使用奇异值分解(SVD)基进行唯象建模。该流程和探测统计量在时频域中实现，使得在单个GPU上大约一小时内即可高效搜索一年的数据。该搜索流程在信噪比(SNR)=30、虚警概率为10^{-2}时实现了94%的探测概率，并将主导谐波的频率演化恢复至1%的相对误差。通过映射与恢复的频率演化一致的EMRI参数，我们表明半相干探测统计量能够以亚百分比精度估计EMRI的内禀参数。这些结果为构建用于LISA全局拟合的EMRI候选源建立了一个计算高效的框架。
引用
@article{arxiv.2510.20891,
title = {Ab uno disce omnes: Single-harmonic search for extreme mass-ratio inspirals},
author = {Lorenzo Speri and Rodrigo Tenorio and Christian Chapman-Bird and Davide Gerosa},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.20891},
year = {2026}
}
备注
Phys. Rev. D - Accepted 5 January, 2026