基于 Advanced LIGO-Virgo-KAGRA 引力波探测器网络的致密双星并合快速定位与参数推断

我们提出一种针对 LIGO-Virgo-KAGRA（LVK）探测器网络观测到的致密双星并合（CBC）信号的快速参数估计框架。我们框架的目标是在低延迟下实现双中子星（BNS）信号的最优源定位，并提升完整 CBC 参数估计分析的整体可扩展性。我们的框架基于降阶求积（ROQ）技术，并通过在单次参数估计运行中利用多个 ROQ 基来解决其缺陷。我们还为多种波形模型 IMRPhenomD、IMRPhenomPv2、IMRPhenomPv2$\_$NRTidalv2 和 IMRPhenomXPHM 开发了紧凑 ROQ 基集合。我们使用 LIGO-Virgo 探测器网络对数百个 BNS 信号模拟观测对我们的框架进行基准测试，证明其以中位分析时间 $6$ 分钟提供准确且无偏的 BNS 源位置估计。相比 BAYESTAR 产生的估计，中位搜索面积减少约 30$\%$：从 $21.8\,\mathrm{deg^2}$ 降至 $16.6\,\mathrm{deg^2}$。我们的框架还支持在数小时时间尺度上考虑引力波高多极矩、碰撞物体的潮汐形变以及振幅与相位的探测器校准误差的详细参数估计。我们的快速参数估计技术已在 LVK 参数估计引擎之一 BILBY 中实现，并被 LVK 警报系统的自动化参数估计分析所采用。