LISA 星际弦引力波背景 I. 信号调查、模板重建与模型比较

我们 present 了来自星际弦网络的引力波背景 (GWB) 信号模板目录，基于文献中提出的相关模型。我们将模板分为基于标准宇宙学和 Nambu-Goto 结果 (VOS 和 BOS) 的常规模板，以及基于 a) 环数密度修正 (LRS、超、 metastable、current-carrying 弦)、b) 扩张历史修正 (非标准宇宙学、额外自由度，可能为热或隐蔽) 或 c) 环属性修正 (出生长度、功率辐射) 的超常规模板。使用 SBI 软件包 $\texttt{GWBackFinder}$，我们扫描其参数空间，对每个信号的重建精度进行量化，并进行模型比较。对于常规信号，LISA 对 $G\mu$ 的重建误差不足 10% (当 $G\mu \gtrsim 5\cdot 10^{-15}$)，当 $G\mu \gtrsim 10^{-12}$ 时降低到 $2$-$3\%$。BOS 和 VOS 模型在 $G\mu \gtrsim 5\cdot 10^{-13}$ 时可被可靠地区分。对于超常规信号，我们确定每个参数的 SNR 和误差阈值区间，并确定(针对少数示例)它们可以与常规信号区分的区域。对星际弦 GWB 的类似质量重建研究，将在后续论文中展示，这些研究在 LISA 窗口中叠加主要天体声学背景。