重叠引力波信号中参数估计偏差的剖析：探测器网络

随着灵敏度的显著提高和更宽的频带，下一代引力波探测器预计每年将探测到约 $10^5$ 个持续时间从数小时到数天不等的引力波信号，导致数据流中不可避免的信号重叠。虽然对所有信号进行直接拟合可能具有挑战性，但仅提取一个信号将因其与其他信号的重叠而产生偏差。从这个角度来看，理解偏差如何由重叠产生及其对信号参数的依赖性，对于开发有效算法至关重要。在这项工作中，我们将单探测器情况下的偏差剖析扩展到探测器网络。具体来说，我们研究了啁啾质量、对称质量比、光度距离和并合时间的偏差如何依赖于源的天区位置和方位，以及并合时间和相位。我们提出了一个名为偏差积分的新量，作为一个有用的工具，并建立了单个探测器偏差与整个网络偏差之间的关系，明确依赖于外部参数。以一个三探测器网络为例，我们进一步探讨了网络由于探测器不同位置和方位而抑制偏差的潜力。我们发现，位置的影响通常小于方位的影响，并且仅在信号之间的时间间隔低于亚秒级时才变得显著。通过对外部参数进行群体层面的模拟，我们发现近一半的重叠信号在网络中导致的偏差比单个探测器更大，这凸显了在探测器网络中处理重叠偏差的必要性。