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利用引力波爆发搜索探测高偏心率双星的方法

广义相对论与量子宇宙学 2021-11-17 v2 高能天体物理现象

摘要

探测来自高偏心率双黑洞(BBH)系统的引力波(GW)可以深入了解其动力学和形成过程。迄今为止,所有 LIGO-Virgo 的 BBH 探测在最初发现时均使用了准圆模板。然而,近期研究发现其中一些系统与 LIGO 频段内的高偏心率 e10Hz>0.1e_{10 \textrm{Hz}} > 0.1 兼容,这可能指向一个难以探测的源群体。当前用于地面 GW 探测器数据的低延迟搜索方法并不适合探测高偏心率源。基于模板的匹配滤波搜索需要精确的偏心波形模型,而这些模型计算成本高昂。无模型爆发搜索旨在探测局域化的过量功率,无法识别源自单个高偏心率 BBH 的多个孤立爆发。因此,我们提出了一种基于信号的先验,可将其整合到现有的 GW 爆发搜索中,以瞄准高偏心率 BBH。我们的偏心爆发先验基于 Loutrel 和 Yunes(2017)描述的牛顿爆发模型。作为概念验证,我们在模拟数据上测试了该方法,发现对于中等信噪比(36\sim3-6)的信号,与均匀先验相比,使用偏心爆发先验能更有效地定位 GW 爆发。

关键词

引用

@article{arxiv.2108.01050,
  title  = {Method for detecting highly-eccentric binaries with a gravitational wave burst search},
  author = {Belinda D. Cheeseboro and Paul T. Baker},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2108.01050},
  year   = {2021}
}