从 LISA 数据中提取引力波信号:在存在人工信噪干扰情况下的分析
广义相对论与量子宇宙学
2025-01-29 v2 天体物理仪器与方法
数据分析、统计与概率
摘要
激光干涉空间天文台(LISA)任务由 ESA 主导,NASA 参与其中。该任务已通过任务采纳里程碑,仪器模型和噪声性能正在变得更加细致,原型数据分析也必须如此。诸如高斯性、平稳性和数据连续性等假设是不现实的,必须用以物理为导向的数据模拟来取代,并调整数据分析方法以适应此类可能的缺陷。为此,LISA 数据挑战产生了包含时间可变且臂长不相等的星座,以及包括数据中断和仪器瞬态变更的测量人工信噪干扰的数据集。本文评估了这些数据人工信噪干扰对推断银河二元星和超大质量黑洞属性的影响。我们的分析表明,必须处理噪声瞬态和数据间隙,才能实现有效的参数估计,因为若不加以抑制,这些干扰会显著损坏分析结果。我们发现,直截的干扰抑制技术可以显著(尽管不完美)地抑制干扰。对于银河二元星,故障的抑制基本上是完全的,而数据间隙的抑制则使参数不确定性增加约 10%。对于超大质量黑洞二元星,特别顽固的故障导致抑制后不确定性增加 30%,而数据间隙可使参数不确定性增加数倍。关键是,这凸显了早期检测瞬态引力波的重要性,以确保它们受到计划内的数据中断的保护。
引用
@article{arxiv.2411.13402,
title = {Extraction of gravitational wave signals from LISA data in the presence of artifacts},
author = {Eleonora Castelli and Quentin Baghi and John G. Baker and Jacob Slutsky and Jérôme Bobin and Nikolaos Karnesis and Antoine Petiteau and Orion Sauter and Peter Wass and William J. Weber},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.13402},
year = {2025}
}
备注
28 pages, 15 figures