面向下一代陆基引力波探测器的宇宙引力波背景检测两步法

宇宙引力波背景是下一代地面探测器（如 Cosmic Explorer 与 Einstein Telescope）的热门科学目标，因其蕴含关于原始宇宙的宝贵信息。然而，这类背景预计会被来自致密双星合并的天体前景所掩盖。我们提出一种新框架，用于在包含双黑洞与双中子星信号的前景下检测宇宙引力波背景。我们的程序包括：首先在时频域中去除所有 individually 解析的双黑洞信号；随后对 individually 解析的双中子星信号、未解析的双中子星前景以及宇宙背景进行联合贝叶斯推断。对于平坦的宇宙背景，我们发现当 $\Omega_\mathrm{ref}\geqslant 2.7\times 10^{-12}/\sqrt{T_\mathrm{obs}/\mathrm{yr}}$ 时（其中 $T_\mathrm{obs}$ 为观测时间，单位为年），可在 $5\sigma$ 显著性水平下实现检测，检测灵敏度仅低于无此天体前景情形下的灵敏度约为 $2$ 倍。