使用 BayesWave 算法对引力波爆张量偏振进行多探测器表征

爱因斯坦的广义相对论预测引力波（GWs）是张量偏振的，具有两种偏振模式：plus（$h_+$）和 cross（$h_\times$）。无模板的 GW 爆发分析流水线 \textit{BayesWave} 提供了两种张量偏振信号模型：椭圆偏振模型（$E$）和松弛偏振模型（$R$）。全球 GW 探测器网络的未来扩展将使得利用 GW 爆发对 GW 偏振进行更精确的研究成为可能。本文进行了多探测器分析，以比较 $E$ 和 $R$ 在表征椭圆和非椭圆 GW 偏振方面的性能，分别使用非进动和进动的双黑洞（BBHs）作为代表性合成源。研究发现，两个模型都能准确重建椭圆非进动 BBH 信号，但由于模型参数较少，$E$ 的贝叶斯证据高于 $R$。对于两个模型重建效果同样良好的进动 BBHs，情况也是如此。然而，对于一些具有高进动的事件，尤其是在三个或更多探测器的情况下，$R$ 的重建精度和证据超过了 $E$。对第三次 LIGO-Virgo-KAGRA 观测运行的 BBH 事件重复了该分析，结果表明，对于现有探测，$E$ 优于 $R$。尽管 $E$ 因其简单性而通常更受青睐，但它坚持椭圆偏振，而 $R$ 可以根据 Stokes 参数测量一般的 GW 偏振内容。随着探测器网络的扩展，$R$ 恢复偏振内容的准确性得到提高，并且其性能与 GW 信号形态无关。