利用多分量随机引力波背景搜索估计天体物理种群性质

LIGO-Virgo-KAGRA（LVK）合作组织第四次观测运行的开启重新启动了引力波（GW）信号的搜寻，预计每几天就能观测到一个致密双星并合（CBC）信号。在可能首次被探测到的信号中，包含由不可分辨、无法单独探测的 GW 信号叠加而成的随机引力波背景（SGWB）。事实上，鉴于源的种类繁多，很可能出现多个 SGWB，因此识别主导分量并评估其起源至关重要。然而，大多数地面探测器搜索方法假设一次只存在一个 SGWB 分量，若多个 SGWB 同时存在，这可能导致对其谱形的估计产生偏差。因此，有必要对各分量进行联合估计。本工作中，我们采用此类方法分析了 LVK 前三次观测运行的数据，搜寻多分量各向同性 SGWB。我们未发现任何 SGWB 存在的证据，并对无量纲能量参数 Ω_gw(f) 在 25 Hz 处针对五种不同的幂律谱指数 α = 0, 2/3, 2, 3, 4 联合给出了上限。对于对应于来自 CBC、年轻旋转中子星中的 r 模不稳定性以及磁星的 astrophysical SGWB 的谱指数 α = 2/3, 2, 4，我们通过约束正文中所定义的系综参数 K_CBC, K_r-modes, K_magnetars 进一步得出了天体物理推论。