频率调制边带搜索方法在低质量 X 射线双星引力波探测中的实现

我们描述了边带搜索的实际实现，这是一种针对双星系统中中子星发出的周期引力波的搜索方法。源在其双星系统中的轨道运动导致被称为 $\mathcal{F}$-statistic 的匹配滤波器组合产生频率调制。边带搜索基于对这些频率调制的 $\mathcal{F}$-statistic 边带进行非相干求和。它为双星系统中的源提供了一种新的探测统计量，称为 $\mathcal{C}$-statistic。该搜索非常适用于低质量 X 射线双星，其中最亮的 Sco X-1 是理想的候选目标。对于像 Sco X-1 这样轨道参数受到良好约束的源，可以对搜索方法进行微调。额外的轨道信息可用于在相干阶段近似解调来自双星轨道运动的数据，然后再对现在数量减少的边带进行非相干求和。我们研究了这种方法，并表明它提高了标准 Sco X-1 定向边带搜索的灵敏度。关于中子星倾角和引力波偏振的先验信息也可用于提高上限灵敏度。我们估算了在 10 天 LIGO 数据上进行的 Sco X-1 定向边带搜索的灵敏度，并表明它可以超越当前 LIGO 数据中以前的上限，并有可能利用未来的先进仪器约束理论上限。