用于引力波数据分析的改进“相位松弛”F-统计量

快速旋转、略带非轴对称的中子星会发射近周期性的引力波 (GWs)，其强度极有可能被地面 GW 干涉仪探测到。我们将这些源称为“GW 脉冲星”。对于任意给定的天空位置和频率演化，F-统计量是用于探测 GW 脉冲星的最优（频率学派）统计量。然而，在对先前未知的 GW 脉冲星进行“全天”搜索时，在覆盖参数空间的（适当精细的）网格的每个点上计算（完全相干的）F-统计量在计算上是不可行的：网格点的数量比这要大很多个数量级。在此，我们引入了一种“相位松弛”的 F-统计量，记为 F_pr，用于非相干地组合短时间间隔内完全相干搜索的结果。我们（非常粗略地）估计，对于现实的搜索，我们的 F_pr 比目前使用的“半相干”F-统计量灵敏度高出约 10-15%。此外，作为计算 F_pr 的副产品，可以获得探测器噪声中嵌入的模板与真实信号之间随时间演化的相位偏移的粗略测定。计算 F_pr 所需的几乎所有要素都已在 LAL 中实现，因此我们预计开发使用 F_pr 的搜索代码只需相对较少的额外工作量。