利用 t-过程功率谱密度表征纳赫兹引力波背景
高能天体物理现象
2024-10-24 v2 天体物理仪器与方法
摘要
脉冲星计时阵列对低频引力波（GW）敏感，后者会诱导毫秒脉冲星计时残差的相关变化。世界各地的 PTA 合作组最近宣布了纳赫兹引力波背景（GWB）的证据，该背景可能由超大质量黑洞双星（SMBHB）群体产生。GWB 通常被建模为遵循幂律功率谱密度（PSD）；然而，由 SMBHB 的宇宙学群体产生的 GWB 由于源的离散性质预计会具有更复杂的功率谱。在本文中，我们研究了使用 t-过程 PSD 来建模 GWB，这使我们能够同时拟合底层幂律振幅和谱指数，以及可能由单个邻近双星产生的对该幂律的偏离。我们基于 NANOGrav 15 年数据集的特性创建了模拟数据集，并证明了当存在对幂律的偏离时，t-过程 PSD 可以准确地恢复 PSD。随着更长的计时数据集和更多脉冲星，我们期望 PTA 的灵敏度将得到提升，这将使我们能够精确测量 GWB 的 PSD 并研究产生它的源。
引用
@article{arxiv.2408.10139,
title = {Characterizing the nanohertz gravitational wave background using a $t$-process power spectral density},
author = {Shashwat C. Sardesai and Joseph Simon and Sarah J. Vigeland},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.10139},
year = {2024}
}
备注
2 Tables, 9 Figures, 18 pages