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脉冲星计时阵列中引力波记忆检测的最优策略

广义相对论与量子宇宙学 2024-10-29 v1

摘要

在这项工作中,我们推导了两种计算高效的频率主义检测统计量,可用于在脉冲星计时数据中搜索具有记忆的引力波暴。通过以两种不同方式最大化似然比,我们构建了一个相干统计量和一个非相干统计量,它们类似于通常用于脉冲星计时数据中连续波搜索的 \pazocalFe\pazocal{F}_e\pazocalFp\pazocal{F}_p 统计量。我们表明,这两个统计量均服从 χ2\chi^2 分布,其自由度和非中心性参数由数据中信号的信噪比(SNR)给出。这些统计量也可用于计算脉冲星计时数据中可能的引力波记忆信号幅度参数的最大似然估计量。我们发现在低信号区(SNR5\mathrm{SNR} \lesssim 5),这些估计量是不准确的。然而,在中高信号区,我们表明这些估计量能够准确确定正确的信号参数。

关键词

引用

@article{arxiv.2410.19977,
  title  = {Optimal Strategies for Gravitational Wave Memory Detection in Pulsar Timing Arrays},
  author = {Jerry P. Sun and Xavier Siemens and Dustin R. Madison},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.19977},
  year   = {2024}
}