Scorpius X-1 中子星的吸积诱导自旋游荡效应：对连续引力波搜索的启示

LIGO 对双黑洞并合的发现开启了瞬变引力波天文学的新纪元。探测来自另一类天体（快速旋转的非轴对称中子星）的引力辐射将构成引力波天文学的新领域。Scorpius X-1 (Sco X-1) 是使用当前地面引力波探测器（如 Advanced LIGO 和 Advanced Virgo）探测连续引力辐射最有希望的源之一。随着这些探测器灵敏度的提高，用于寻找引力波信号的搜索算法能力也将增强。然而，探测旋转中子星发出的极其微弱的信号仍需将近一年的观测跨度进行积分。对于像 Sco X-1 这样的低质量 X 射线双星，这一困难任务因中子星由随机吸积波动引起的“自旋游荡”而变得更加复杂。本文分析了来自 RXTE 卫星的 X 射线数据，以推断 Sco X-1 中子星上的波动力矩。随后，我们进行了大规模模拟，以量化自旋游荡效应对引力波信号频率和相位演化的统计特性。我们发现，在 99% 置信度下，预期的最大频率游荡水平范围很广，对应于一年内的最大漂移在 0.3-50 {\mu}Hz/sec 之间。这些结果可以表述为忽略自旋游荡效应时，相干信号模型允许的最大长度在 5-80 天之间。本研究旨在指导 Sco X-1 搜索算法的开发与评估。