背景信息：天体物理引力波背景搜索灵敏度研究

来自恒星质量致密双星并合的绝大多数引力波信号过于微弱，无法被现有仪器单独探测到，而是构成了一种微弱且持续的背景。针对这一天体物理背景的搜索通过用少量参数对引力波集合进行集体建模来实现。传统搜索将背景建模为随机场，并通过交叉关联多个干涉仪的数据来估计其幅度。另一种搜索使用引力波模板对所有单个事件参数进行边缘化，以测量双星并合的占空比和族群性质。这两种搜索最终都估计致密双星的总并合率，预计将在未来几年内实现探测。然而，鉴于两者在概念和方法论上的差异，目前尚不清楚如何相互解释它们的结果。在本文中，我们利用 Fisher 信息研究背景探测的含义，具体而言，每种方法探测的是宇宙的哪个区域。我们量化了每次搜索如何作为事件红移的函数积累有关致密双星并合率的信息。对于 LIGO 设计灵敏度和共动体积均匀分布的等质量 30M_sol 双星，传统交叉关联搜索 99% 的信息来自红移高达 2.5 的双星（平均信噪比 <8），而基于模板的搜索 99% 的信息来自红移高达 1.0 的双星（平均信噪比 ~8）。虽然我们没有计算每次搜索积累的总信息量，但我们的分析强调，对于任何声称的随机背景探测，都需要评估哪些双星对所述探测有贡献。