倾斜-长度耦合效应在 LISA 中的不确定性与偏差
天体物理仪器与方法
2025-02-03 v3
摘要
飞船及其子组件的角向抖动与光学台和望远镜之间的耦合，将成为 LISA 任务中主要的噪声来源。我们称此类噪声为倾斜-长度耦合 (tilt-to-length, TTL)。这种耦合效应将通过实际校准来直接降低，其残余噪声随后将在后期处理中被减去。这些缓解策略的成功与否取决于对 TTL 耦合系数的精确计算。本文对在不同抖动特性、角向读出噪声水平和引力波源条件下，耦合系数估计准确性进行了彻底的分析。我们考察了两种估计器——最小二乘估计器和工具变量估计器——在何种情况下估计会退化。我们的研究表明，角向读出噪声会导致最小二乘估计器产生系统性偏差，该偏差取决于 TTL 耦合系数、抖动及读出噪声水平；而工具变量估计器随数据集长度增加可收敛至无偏结果。我们还提出了一个预测最小二乘方法因角向读出噪声导致估计偏差的公式。
引用
@article{arxiv.2410.16475,
title = {Tilt-To-Length Coupling in LISA -- Uncertainty and Biases},
author = {Marie-Sophie Hartig and Joshua Marmor and Daniel George and Sarah Paczkowski and Jose Sanjuan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.16475},
year = {2025}
}