用于LIGO-Virgo-KAGRA引力波触发事件电磁后续观测的两步定位方法
高能天体物理现象
2025-12-08 v1
摘要
快速探测和跟踪双中子星(BNS)并合产生的引力波(GW)信号的电磁(EM)对应体，对于约束源性质和探索相对论瞬变过程的物理机制至关重要。因此，这些早期EM搜索的观测策略十分关键，但当前实践仍不够理想，亟需改进的、面向协调的观测方法。我们提出并评估了两步定位策略(Two-Step Localization)，这是一种协调观测方案，由一台大视场辅助望远镜和一台窄视场主望远镜组成，实时监控不断演化的GW天空定位。辅助望远镜凭借其大视场，具有更高的早期EM辐射探测概率。一旦探测到候选信号，即触发主望远镜转向推断位置，进行快速高分辨率后续观测。我们通过大规模模拟评估了两步定位策略的性能，模拟中纳入了动态天空图更新、真实望远镜参数和信噪比(SNR)加权的定位轮廓。作为对比，我们将两步定位策略与两种缺乏协调的基准策略进行了比较。结果表明，两步定位策略显著降低了中位探测延迟，突显了面向早期EM对应体发现的有针对性合作的有效性。我们的结果指出了最具影响力的下一步：下一代更快望远镜提供大幅更高的转动速率和更短的扫描时间，减少所需的天区切片数量；一台更深的真正大视场辅助望远镜比单纯增加望远镜数量更能提升覆盖范围。
引用
@article{arxiv.2512.05218,
title = {Two Step Localization Method for Electromagnetic Followup of LIGO-Virgo-KAGRA Gravitational-Wave Triggers},
author = {Daniel Skorohod and Ofek Birnholtz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.05218},
year = {2025}
}
备注
21 pages, 9 figures