优化 Einstein@Home 连续引力波全天搜索分析方法的选择

快速旋转的中子星是 LIGO 与 Virgo 天文台连续引力波的有望源。银河系中多数中子星尚未通过电磁观测确认。盲全天搜索提供了从这些未确认源探测引力波的可能。这些搜索的参数空间带来显著计算挑战。已设计多种方法以可用计算资源执行搜索。近来,一种称为 Weave 的方法被提出以实现模板数最少的模板放置。我们采用模拟数据挑战评估该方法恢复信号的能力,并将其灵敏度与全局相关变换方法(GCT)比较,GCT 已用于 Einstein@Home 志愿计算项目搜索多年。我们发现 Weave 方法在 Einstein@Home 全天搜索中灵敏度高 14%,在 90% 探测效率下灵敏度深度为 $57.9\pm0.6$ 1/$\sqrt{Hz}$,而 GCT 为 $50.8^{+0.7}_{-1.1}$ 1/$\sqrt{Hz}$。这对应于 Weave 搜索敏感天空体积增加 50%。我们还发现 Weave 搜索恢复出的候选体更接近真实信号位置。在此研究的搜索中,候选体定位的改进将使跟进相同数量候选体所需计算成本降低 70 倍。我们评估了在 Einstein@Home 部署该搜索的可行性,发现 Weave 所需内存多于志愿计算机通常可用内存。我们结论:尽管因内存需求较低 GCT 仍是 Einstein@Home 部署的最佳选择,Weave 对后续有趣候选体的层级跟进具有显著优势。