缓解 sine-Gaussian 噪声瞬变对致密双星并合引力波搜索影响的研究

LIGO 最近直接探测到了来自两对黑洞并合的引力波（GW）信号。这些探测增强了我们的信念，即致密双星并合（CBC）是地面干涉仪探测器可及的最有前景的引力波探测目标。为了探测 CBC 信号，表征和识别这些探测器中的非高斯和非平稳噪声至关重要。在本工作中，我们对导致这种噪声并对探测器 CBC 信号灵敏度产生不利影响的两大类瞬变伪影进行了建模。其中之一是 sine-Gaussian 故障，其特征为中心频率 $f_0$ 和品质因子 $Q$；另一个是啁啾 sine-Gaussian 故障，其特征为 $f_0$、$Q$ 以及一个啁啾参数。我们研究了致密双星旋近模板组在用于对包含这些故障中任一种的数据进行匹配滤波时，对这两族故障的响应。该响应的两个重要特征是信噪比分布和各个模板的时间滞后分布。我们展示了当探测器数据包含真实 CBC 信号而非故障时，这些分布与前者有何不同。我们论证了这些区别可用于开发有用的信号伪影否决，且几乎不增加 CBC 搜索的计算成本。具体而言，我们展示了如何利用故障的 $f_0$ 在其周围设置自适应时间窗口，以便隔离在该窗口内出现的任何模板触发，从而进一步审查其所谓的天体物理性质。其次，我们建议集中精力减少低 $f_0$ 值故障的发生率，因为它们会产生具有最长滞后的 CBC 触发。这项工作使我们能够将此类触发与故障关联起来，否则这些故障将逃过注意。