在下一代地面观测台中扣除致密双星前景以搜寻亚主导引力波背景
广义相对论与量子宇宙学
2023-09-26 v2 高能天体物理现象
高能物理 - 唯象学
摘要
随机引力波背景（SGWB）源于大量单独未分辨的引力波（GW）信号的叠加。探测 SGWB 为我们提供了关于天体物理、宇宙学和基础物理的宝贵信息。在本文中，我们研究了下一代地面 GW 观测台网络（Cosmic Explorer 和 Einstein Telescope）中双黑洞（BBH）和双中子星（BNS）并合产生的 SGWB，并确定它们能被测量得多好；这进而限制了我们观测其他亚主导天体物理和宇宙学 SGWB 的能力。我们模拟了全宇宙的 BBH 和 BNS 种群并计算相应的 SGWB，其由以下叠加构成：(i) 未探测到的信号，以及 (ii) 因对已分辨源不完善剔除而产生的残余背景。这两部分之和设定了观测其他 SGWB 的灵敏度。我们的结果表明，即使使用下一代观测台，残余背景仍然很大并限制了对其他 SGWB 的灵敏度。残余背景的主要贡献来自推断探测信号并合相位和光度距离的不确定性。需要探索替代的信号扣除方法以最小化 BBH 和 BNS 前景，从而观测来自其他亚主导天体物理和宇宙学源的 SGWB。
引用
@article{arxiv.2209.01310,
title = {Subtracting Compact Binary Foregrounds to Search for Subdominant Gravitational-Wave Backgrounds in Next-Generation Ground-Based Observatories},
author = {Bei Zhou and Luca Reali and Emanuele Berti and Mesut Çalışkan and Cyril Creque-Sarbinowski and Marc Kamionkowski and B. S. Sathyaprakash},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.01310},
year = {2023}
}
备注
19 pages, 10 figures, matches the published version