用于极大质量比 inspiral 二体的贝叶斯推断的 Matlab-based 代码——MatBYIB
广义相对论与量子宇宙学
2025-11-18 v4 天体物理仪器与方法
高能物理 - 理论
摘要
对引力波 (GW) 的精确参数估计 (PE) 是 GW 数据分析的关键。对于极大质量比 inspiral 二体 (EMRI) 系统，轨道偏心率是 PE 的关键参数。然而，当前用于 GW PE 的软件往往忽略对轨道偏心率直接估计的需求。为填补这一空白，我们开发了 MatBYIB，一款基于 Matlab 的用于任意偏心率 GW 参数估计的软件包。MatBYIB 采用 Analytical Kludge (AK) waveform 作为计算效率高的信号生成器，并通过 Fisher Information Matrix (FIM) 和 Markov Chain Monte Carlo (MCMC) 计算参数不确定性。对于贝叶斯推断，我们实现了 Metropolis-Hastings (M-H) 算法以获得后验分布。为保证收敛，我们采用 Gelman-Rubin 收敛准则（潜在尺度缩放因子 R）来确定抽样的充分性，MatBYIB 将动态增加样本数量，直到所有参数的 R 小于 1.05。我们的结果表明，FIM 基于预测与完整 MCMC 抽样之间存在很强的一致性。该程序用户友好，可在普通个人计算机上对任意偏心率的引力波参数进行估计。代码可用性：实现已开源于 https://github.com/GenliangLi/MatBYIB。
关键词
引用
@article{arxiv.2506.05954,
title = {MatBYIB: A Matlab-based code for Bayesian inference of extreme mass-ratio inspiral binary with arbitrary eccentricity},
author = {Gen-Liang Li and Shu-Jie Zhao and Huai-Ke Guo and Jing-Yu Su and Zhen-Heng Lin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.05954},
year = {2025}
}
备注
11 pages, 6 figures