引力波探测器中高斯噪声引起的虚警
广义相对论与量子宇宙学
2023-02-01 v1 宇宙学与河外天体物理
摘要
高斯噪声是引力波(GW)探测器背景中不可约的组成部分。尽管平稳高斯噪声在频率上不相关,我们表明当考察一个模板的匹配滤波信噪比(SNR)时,在时间上存在重要的相关性,其典型自相关时间依赖于模板和噪声功率谱密度(PSD)的形状。考虑到这一相关性,我们从第一性原理计算了高斯噪声中一个模板的虚警率(FAR),定义为该模板的匹配滤波SNR超过阈值的单位时间发生次数。我们发现,若用依赖于模板参数、噪声PSD和阈值的有效采样率替代采样率,高斯FAR可很好地由不相关噪声的常用表达式近似。这导致若要将高斯噪声产生的事件保持在某一FAR以下,必须对给定GW触发要求一个最小SNR阈值。我们将该形式体系推广到多探测器及GW事件分析。我们将方法应用于GWTC-3目录中加入的GW候选事件,并讨论了GW200308_173609和GW200322_091133由高斯噪声涨落产生的可能性。
引用
@article{arxiv.2209.05475,
title = {The False Alarms induced by Gaussian Noise in Gravitational Wave Detectors},
author = {Gonzalo Morras and Jose Francisco Nuño Siles and Juan Garcia-Bellido and Ester Ruiz Morales},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.05475},
year = {2023}
}
备注
22 pages, 11 figures