环境相位调制引力波信号的可探测性标度定律
广义相对论与量子宇宙学
2026-03-16 v3 天体物理仪器与方法
摘要
环境效应如层级三体运动可以通过时变视线加速度引入累积相位调制。这种平滑时程扭曲的可观测性取决于变形强度和信噪比(SNR)，但尚未在无模板框架中量化。我们使用从连续小波变换中导出的时间频率表示来研究这些扭曲的可探测性。除了重建误差外，我们分析轨迹级统计量，特别是功率加权频率质心的演化。我们发现，无需匹配模板即可使用单样本统计量相对于孤立二元体分布进行检测。对于累积相位扭曲和SNR的网格，检测性能在单个缩放参数Lambda = Delta phi x SNR下坍缩。ROC-AUC遵循约既sigmoid过渡。中等扭曲在低SNR下可被检测，而较小扭曲则需要更高的SNR。这些结果表明，平滑的环境相位调制并非被固有波形变异所吸收；相反，可探测性由累积相位扭曲与信号强度之间的简单缩放决定。
引用
@article{arxiv.2602.17725,
title = {Detectability Scaling Laws for Environmental Phase Modulation in Gravitational-Wave Signals},
author = {Jericho Cain},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.17725},
year = {2026}
}
备注
9 pages, 5 figures, Revised version with improved physical interpretation of the detectability scaling law, clarified waveform-model assumptions, and minor manuscript corrections, updated meta data