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用于搜索年轻中子星长瞬变引力波的分段频率模型

广义相对论与量子宇宙学 2024-01-17 v2 天体物理仪器与方法

摘要

在这项工作中,我们刻画了一种新搜索技术的性能,该技术旨在对双中子星系统的遗迹敏感。新方法在模拟数据上的灵敏度估计与其他工作的结果具有竞争力。先前针对双中子星并合事件GW170817可能的中子星遗迹的引力波信号搜索集中于短(<500500~s)和长时段(2.5~hr--8~天)信号。迄今为止,尚未探测到此类并合后信号。我们引入了一种新的分段模型,其具有灵活性,可准确跟踪频率快速演化的引力波信号,例如由双中子星并合或超新星诞生的年轻中子星可能发出的信号。我们研究了该分段模型在模拟数据上用于完全相干1800秒 F\mathcal{F}-统计量搜索(包含来自GW170817遗迹的可能信号)时的灵敏度和计算成本。使用与LIGO第二次观测运行一致的噪声,通过模拟数据确定了使用分段模型的搜索灵敏度。在100--2000~Hz频带内,该模型在200~Hz处达到峰值灵敏度 hrss50%=4.4×1023Hz1/2h_{\text{rss}}^{50\%} = 4.4 \times 10^{-23} \text{Hz}^{-1/2},与其他方法相当。在 1.1×10121.1 \times 10^{12} 个模板的模板库上进行搜索的计算成本估计为在100个CPU上运行10天。

关键词

引用

@article{arxiv.2310.12463,
  title  = {Piecewise frequency model for searches for long-transient gravitational waves from young neutron stars},
  author = {Benjamin Grace and Karl Wette and Susan M. Scott and Ling Sun},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.12463},
  year   = {2024}
}

备注

16 pages, 11 figures, 2 tables