利用天琴绘制随机引力波背景的各向异性图

在毫赫兹频段，随机引力波背景可由天文和宇宙学源共同组成，两者都可能是各向异性的。数值化描述这些各向异性对于揭示其起源的潜在性质至关重要。我们首次对天琴对随机背景多极矩的约束能力进行了理论分析。首先，我们发现，对于信噪比为 16 的背景，经过一年的运行，天琴可以恢复高达 $l=4$ 的多极矩。我们还识别出随机背景天图的一个独特特征，即沿天琴固定轨道平面的镜像对称性。第三，我们通过采用协方差矩阵奇异性（即条件数）的判据，解释了天琴与 LISA 在恢复各向异性能力上的差异。最后，我们发现，由于不同的数据通道组合对应不同的奇异性，某些组合可能在随机背景成图方面具有优势。我们相信，本工作的发现可为未来的随机背景分析流程提供重要参考，也可作为设计旨在破译随机背景各向异性的更优引力波探测器的指南。