脉冲星时序阵列中高斯随机引力波背景信号的仿真

我们重访了脉冲星时序阵列（PTA）中高斯随机引力波背景（SGWB）信号的理论建模和仿真。我们表明，脉冲星时序残差的傅里叶分量之间的相关性可以表示为 transfer functions；这些函数反映了在有限时间窗口中观察到的 SGWB 信号中特征的时间相关性。当这些 transfer functions 与 SGWB 功率谱和空间相关性（Hellings \& Downs 曲线）卷积时，描述了脉冲星时序残差傅里叶系数的方差和相关性。这种卷积是时间域协方差函数的精确频率和傅里叶域表示。我们推导出无偏振和圆偏振 SGWB 信号的 transfer functions 的显式形式。通过将高斯理论期望值与基于点源和我们自己的协方差矩阵方法的标准仿真进行比较来验证我们的結果。统一的频率和傅里叶域形式为未来的 PTA 精确分析提供了稳健的基础，突显了在解释 GW 信号时时间相关性的重要性。