天体物理引力波背景的频域分布

许多低于典型探测阈值的天体物理引力波（GW）信号的叠加使探测器沐浴在随机引力波背景（SGWB）中。本工作中，我们提出一种傅里叶空间方法来计算由离散源产生的随机引力波背景的频域分布。给出了矩生成函数与观测（离散）傅里叶模式分布的表达式。结果首先应用于源自宇宙中全部致密恒星遗迹（黑洞与中子星）并合的信号，发现其呈现 -4 幂律尾。该尾在 GWTC 事件的信噪比分布中得到验证。随后阐明了减去明亮（响亮）并合在多大程度上使未分辨源的剩余混淆噪声高斯化。还解析推导了未减去信号的幂律渐近尾，以及 SGWB 情形下的指数衰减尾。我们的结果可推广至任何来自离散、各自相干源的引力波背景。