广义相对论引力波检验中的误差累积：信号重叠与波形不准确
广义相对论与量子宇宙学
2023-03-16 v2 高能天体物理现象
天体物理仪器与方法
摘要
来自致密双星并合的引力波（GWs）观测为广义相对论（GR）提供了有力的检验，但数据分析中的系统误差可能导致错误的科学结论。该问题在第三代 GW 探测器中尤为严重，因其信噪比（SNR）高且探测数量大。在本工作中，我们研究了信号重叠与不准确波形模型对 GR 检验的影响。我们为爱因斯坦望远镜和宇宙探测器模拟了虚拟星表，并使用具有不同不准确程度的波形模型进行了 GR 参数化检验。我们发现，在合并多事件结果时，非 GR 参数估计中的系统误差可能累积为对 GR 的虚假偏离，尽管贝叶斯模型选择分析可能并不支持存在偏离。波形不准确对系统误差贡献最大，但多个重叠信号会因信号移除不当而放大系统学效应。我们还指出，使用高 SNR 的选定“黄金双星”检验 GR 更容易受到对 GR 虚假偏离的影响。误差累积问题是普遍性的；我们强调必须加以解决，以充分利用第三代 GW 探测器的数据，且进一步研究——尤其是波形精度方面——将是必不可少的。
引用
@article{arxiv.2210.04769,
title = {Accumulating errors in tests of general relativity with gravitational waves: overlapping signals and inaccurate waveforms},
author = {Qian Hu and John Veitch},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.04769},
year = {2023}
}
备注
13 pages, 6 figures