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针对引力波背景运动学偶极子的定向搜寻

广义相对论与量子宇宙学 2022-11-11 v2 宇宙学与河外天体物理 天体物理仪器与方法

摘要

利用当前及未来的引力波干涉仪搜寻引力波背景中的各向异性正引起越来越多的关注。一个必然存在的各向异性信号是由我们相对于宇宙静止系的本动运动所诱发的运动学偶极子,正如在宇宙微波背景等其他全天空观测量中所测得的那样。LIGO/Virgo/KAGRA现有的搜寻并未显式考虑该偶极子的振幅与方向这一先验知识,但这可提供关键信息以帮助厘清对引力波背景有贡献的源。本文开发了一个定向搜寻流水线,利用该先验知识实现对偶极子幅度无偏且最小方差的推断。我们的搜寻将现有方法推广到允许含时信号模型,从而捕捉由地球轨道引起的偶极子年度调制。我们在模拟数据上验证了流水线,表明忽略该时间依赖性会使推断的偶极子偏差高达约 10%\sim10\%。随后我们在完整的 LIGO/Virgo O1+O2+O3 数据集上运行分析,得到的偶极子振幅上限与现有各向异性搜寻结果一致。

关键词

引用

@article{arxiv.2208.01330,
  title  = {Targeted search for the kinematic dipole of the gravitational-wave background},
  author = {Adrian Ka-Wai Chung and Alexander C. Jenkins and Joseph D. Romano and Mairi Sakellariadou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2208.01330},
  year   = {2022}
}

备注

12 pages, 3 figures, matches version published in PRD