具有相位相干性与外部参数边缘化的多频带参数估计：从 LISA 数据中的低信噪比 CBC 信号提取更多信息
广义相对论与量子宇宙学
2025-07-24 v2 天体物理仪器与方法
摘要
本文提出了一种新颖的相干多频带分析框架，利用 LISA 和下一代地面探测器（ET 和 CE）来表征恒星级和中等质量双黑洞，并借助了 \texttt{PyCBC} 流程的最新进展。鉴于从 LVK 结果推断出的种群参数以及 LISA 在高频下的灵敏度限制，大多数恒星级双黑洞在 LISA 中的信噪比可能低于 5，但最先进的多频带参数估计方法（例如使用 ET 和 CE 后验作为 LISA 先验的方法）通常难以分析 LISA 信噪比低于 5 的源。我们提出了一种新颖的相干多频带参数估计方法，该方法直接计算联合似然，具有极高的效率；这种效率得益于通过重要性采样实现的外部参数空间的多频带边缘化，即使在 LISA 信噪比低至 3 时也能稳健工作。信噪比约为 使得 LISA 能够贡献近乎双倍的多频带源数量。即使 LISA 仅观测一年，大多数多频带探测器框架啁啾质量的 90\% 置信区间（小于 ）仍然比 ET+2CE 网络在 7.5 年观测中最精确测量的事件好至少一个数量级。我们首次展示了种群规模上的高效多频带贝叶斯参数估计结果，为利用多频带进行大规模天体物理测试铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2506.01898,
title = {Multiband parameter estimation with phase coherence and extrinsic marginalization: Extracting more information from low-SNR CBC signals in LISA data},
author = {Shichao Wu and Alexander H. Nitz and Ian Harry and Stanislav Babak and Michael J. Williams and Collin Capano and Connor Weaving},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.01898},
year = {2025}
}
备注
Submitted to PRX, comments are welcome, code will be public at https://github.com/gwastro/coherent_multiband_pe