通过非圆形引起的更高谐波模式提升引力波的早期检测与定位：面向2G探测网络

早期检测与定位引力波（GW）对于识别电磁（EM）信号对应物至关重要，具有多信使天文学的关键作用。然而，第二代（2G）地面探测器对频率为数十至数百赫兹的信号最为敏感，将GW信号在频谱中的持续时间限制在$\mathcal{O}(0.1)$到数十秒量级。这一限制阻碍了早期警报能力与早期定位。我们首次系统性研究了非圆形引起的更高谐波模式如何增强2G探测网络中的早期检测与定位。通过对每个谐波模式在频域中的分解并跟踪其进入探测波段的时序，我们分析了平均信噪比（SNR）和定位精度随时间到合并（time-to-merger）的演化。对于类似GW170817的双中子星（BNS）系统，若在10 Hz处非圆度为$e_0=0.4$，则信号在合并前约12和5分钟分别可达SNR 4和检测阈值SNR 8，分别比圆形情况提高4.5和1.5分钟。实现$1000 \, (100)\,\rm deg^2$级别的定位需在合并前5（1）分钟完成，分别提前2分钟和15秒。我们的結果凸显了非圆形更高谐波在提升BNS类信号早期警报与定位方面的潜力，增强了多信使天文学的前景。