Deep Einstein@Home 在 LIGO O3 公开数据中的全天空连续引力波搜索

我们给出了在 LIGO O3 公开数据中进行全天空连续引力波搜索的结果。该搜索覆盖信号频率 $20$ Hz $\leq f \leq 800$ Hz 以及低至 $-2.6\times 10^{-9}$ Hz s$^{-1}$ 的自旋下降范围，其动机来自对银河系中子星合成星族的可探测性研究。该搜索是迄今在此频率/自旋下降区域内最灵敏的全天空搜索。初始搜索使用公开 LIGO O3 数据的前半段（O3a），由 Einstein@Home 计算项目志愿者与 ATLAS 集群各提供一半的图形处理单元（GPU）完成。经过七个阶段的分层跟进后，剩余 12 个候选体。在第八阶段，利用剩余的 O3 LIGO 数据（O3b）排除了其中六个。存活的六个可归因于 LIGO 数据中用于验证目的的连续波假信号。我们在最后阶段搜索中以极高精度恢复了这些假信号，该阶段相干地结合了所有 O3 数据。基于我们的结果，我们对引力波振幅 $h_0$ 设定了上限，并将其转化为中子星椭率和 $r$ 模振幅的上限。最严格的上限位于 $203$ Hz，在 90% 置信水平下 $h_0=8.1 \times 10^{-26}$。我们的结果排除了在距地球距离 $d$ 内、自转快于 $5$ ms 且椭率大于 $5\times 10^{-8} \left[{d\over{100~\textrm{pc}}}\right]$ 的中子星，以及自转快于 $150$ Hz 且 $r$ 模振幅 $\alpha \geq 10^{-5} \left[{d\over{100~\textrm{pc}}}\right]$ 的中子星。