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毫赫兹频段大质量黑洞双星的预定位

广义相对论与量子宇宙学 2026-04-28 v1 高能天体物理现象 天体物理仪器与方法

摘要

天基引力波探测器将开启一个新的质量和红移范围,使我们能够观测到宇宙各处的大质量黑洞双星。预计其中一部分系统会产生电磁对应体,为通过引力波和电磁联合观测追踪大质量黑洞的连续演化提供了独特机会。然而,要实现这一潜力,需要低延迟、高通量的数据分析管道,能够足够快地从天基数据流中提取可靠的源参数和天空定位,以触发电磁后续观测。在这项工作中,我们开发了一个基于归一化流的快速推理管道,专为天琴-like构型中MBHB信号的预警分析而设计。我们的方法将探测器时间序列的学习嵌入与神经样条流相结合,进行摊销贝叶斯推理,每个事件约一分钟内即可产生主要源参数的后验样本。对于一个代表性的MBHB,其并合发生在所分析的引力波观测结束后约1515分钟,该管道实现了约20 deg220~\mathrm{deg}^2量级的并合前天空定位,恢复了与参考并行回火马尔可夫链蒙特卡洛分析相同数量的天空模态,并产生了规模相当的参数不确定性,同时仍在实际有用的并合前预警窗口内运行。这些结果表明,基于NSF的推理可以为天基MBHB引力波信号提供准确、近实时的参数估计,并且由此产生的预警定位足够精确,可以支持快速的电磁后续观测。

关键词

引用

@article{arxiv.2604.24330,
  title  = {Pre-localization of Massive Black Hole Binaries in the Millihertz Band},
  author = {Xue-Ting Zhang and Jonathan Gair and Chris Messenger and Natalia Korsakova and Yi-Ming Hu and Hong-Yu Chen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2604.24330},
  year   = {2026}
}

备注

24 pages,6 figures