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随机引力波背景与星系过密度之间的交叉角功率谱测量

广义相对论与量子宇宙学 2023-08-29 v1 宇宙学与河外天体物理

摘要

我们研究了宇宙中双黑洞(BBH)并合产生的随机引力波背景(SGWB)与天空中星系分布之间的交叉相关性。我们使用先进LIGO探测器第三次观测运行(O3)数据获得的各向异性SGWB测量值,以及来自斯隆数字巡天(SDSS)光谱星表的星系过密度。我们首次计算了它们交叉相关性的角功率谱。我们没有在频率上积分SGWB,而是在10 Hz宽的SGWB频带中分析交叉相关性,以研究交叉角功率谱的频率依赖性。最后,我们将观测到的交叉相关性于天体物理模型预测的谱进行比较。我们应用贝叶斯形式探索理论模型的参数空间,并对一组描述引力波(GW)发射星系过程的有效天体物理参数设置了约束。用高斯函数参数化描述星系尺度GW发射局部过程的天体物理核,我们发现当忽略GW发射过程中的散粒噪声时,核幅度的95%上限为2.7×10322.7 \times 10^{-32} erg cm3^{-3}s1/3^{-1/3},当分析中包含散粒噪声时为2.16×10322.16 \times 10^{-32} erg cm3^{-3}s1/3^{-1/3}。随着LIGO-Virgo-KAGRA网络灵敏度的提高,我们期望能够对这一核函数设置更严格的界限并约束其参数。

关键词

引用

@article{arxiv.2304.07621,
  title  = {Measurement of the Cross-Correlation Angular Power Spectrum Between the Stochastic Gravitational Wave Background and Galaxy Over-Density},
  author = {Kate Z. Yang and Jishnu Suresh and Giulia Cusin and Sharan Banagiri and Noelle Feist and Vuk Mandic and Claudia Scarlata and Ioannis Michaloliakos},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2304.07621},
  year   = {2023}
}

备注

19 pages, 12 figures