面向极大质量比脉冲的引力波分析管线构建

极大质量比脉冲(Extreme mass-ratio inspirals, XMRIs)，由棕矿星在超大质量黑洞周围轨道运动，发射持续时间长且近似单色的毫赫兹频段引力波，是探测强场引力学与黑洞特性的有前景的手段。然而，针对XMRI信号的专门数据分析管线尚未建立。本文首次开发了针对空间基引力波探测器（尤其是天琴计划）的分层半一致性搜索管线。该管线结合了半一致性多谐波$\mathcal{F}$-统计量与粒子群优化，并引入了一种基于谐波间相对功率分布的新颖离心率估计方法。我们使用天琴探测器的模拟数据对管线性能进行了验证，针对银河系中心由棕矿星与Sgr A*组成的XMRI，观测三个月后成功恢复了信号，并实现了高精度参数估计，包括轨道频率的分数不确定性<$10^{-6}$，离心率的不确定性<=$10^{-3}$，黑洞质量的不确定性<=$2\times10^{-3}$，以及黑洞自旋的不确定性<=10^{-3。我们的框架为未来空间基探测器的XMRI搜索奠定了实用基础，凸显了XMRIs作为精密探测星际力学和超大质量黑洞附近强场引力学的潜力。