O4观测运行期间LIGO干涉仪中连续波硬件注入的监测
天体物理仪器与方法
2026-01-16 v1 广义相对论与量子宇宙学
摘要
尽管LIGO-Virgo-KAGRA（LVK）探测器网络现已探测到数百个来自致密星并合的瞬态引力波信号，但尚未发现任何连续波（CW）信号。为确保在正在进行的O4观测运行中，通过长达数年的相干积分能够探测到这些预期极其微弱的信号，模拟波形（“硬件注入”）被直接注入LIGO数据中，其方式是通过连续调制干涉仪镜子的位置，以模拟来自快速旋转的银河系中子星的近乎正弦的信号。一组18个这样的模拟CW源被注入，其信号频率覆盖了LIGO探测频段的大部分，并具有不同的天空位置。通过验证模拟信号的成功恢复，包括在多达10^{11}个信号周期内保持绝对相位，我们验证了对探测器响应和端到端搜索管线（包括数据清洗）的理解。对信号重建的每日和每周监测旨在捕捉探测器响应中任何意外的突然变化，验证信噪比是否如预期增加，并验证模拟源参数是否被正确恢复。我们描述了三种监测方法：1）一种高度模板化的匹配滤波器，用于精确提取信号幅度和相位；2）一种频率学F统计量评估，对恒星的幅度、相位和取向进行边缘化处理；3）一种贝叶斯重建，同时进行源参数重建和噪声表征。展示了每种方法的结果，重点介绍了新的模板化方法，该方法能精确测量关键的相位偏移参数，从而验证了对探测器响应和数据流中绝对时间延迟的理解。
引用
@article{arxiv.2601.09918,
title = {Monitoring of Continuous-Wave Hardware Injections in LIGO Interferometers during the O4 Observing Run},
author = {Preet Baxi and Jessica Leviton and Eilam Morag and Matthew Pitkin and Keith Riles},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.09918},
year = {2026}
}