谱图相关叠加：随机引力波背景的一种新型时频域分析方法

天体物理随机引力波背景（SGWB）源自大量由致密双星并合产生的微弱阈下引力波（GW）信号。该背景有望通过当前（或下一代）GW 探测器网络对多对探测器间信号进行互相关而从当前（或下一代）GW 探测器网络中被发现。然而，探测此信号具有挑战性，且由于不同探测器间的到达时间延迟，相关仅在低频可探测。本工作中，我们提出一种新技术，\texttt{Spectrogram Correlated Stacking}（或 \texttt{SpeCs}），它利用时频域中的高阶统计量（其考虑了构成 SGWB 的各独立事件的\textit{啁啾}特性），超越了通常的互相关（并达到更高频率）。我们表明，与仅调谐用于测量 SGWB 信号功率谱的标准最优互相关方法相比，\texttt{SpeCs} 将 SGWB 探测的信噪比提升了接近 $8$ 倍。\texttt{SpeCs} 可探测超越功率谱的信息，其应用于当前和下一代 GW 探测器可用的 GW 数据将加速 SGWB 的发现。