对广义相对论检验的星源随机引力波背景的参数估计
广义相对论与量子宇宙学
2021-10-08 v1
摘要
近期对来自双黑洞与双中子星引力波的观测使我们能够探测引力的强场与动力学场区域。另一方面，许多未分辨的单个源的共同信号会形成所谓的随机背景。本文考虑利用恒星质量双黑洞并合产生的此类背景探测引力。我们采用简单的幂律谱，并利用当前与未来地面探测器网络进行参数估计研究，同时包含广义相对论变量与超越广义相对论变量。对于第二代探测器网络，我们发现若偏差参数在足够负的后牛顿（post-Newtonian）阶进入引力波振幅，则可对其施加有意义的约束。然而，来自随机背景的此类未来约束弱于来自单个源（如 GW150914 与 GW151226）的现有约束。我们还发现，由谱错误建模导致的系统误差远小于统计误差，这证明了我们使用幂律模型的合理性。对于第三代探测器网络，我们发现统计误差对偏差参数的约束较第二代情形有所改善，但系统误差现主导误差预算，因此需使用更真实的谱模型。我们得出结论：在探测广义相对论方面，单个源似乎比星源随机背景更有力。
引用
@article{arxiv.2003.11128,
title = {Parameter Estimation for Tests of General Relativity with the Astrophysical Stochastic Gravitational Wave Background},
author = {Alexander Saffer and Kent Yagi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.11128},
year = {2021}
}
备注
10 pages, 6 figures, submitted to Phys. Rev. D