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从含噪数据中无偏估计引力波各向异性

宇宙学与河外天体物理 2024-09-25 v2 广义相对论与量子宇宙学

摘要

当前和未来引力波观测最令人兴奋的目标之一是天体物理引力波背景的角功率谱。这一累积信号编码了关于宇宙大尺度结构以及致密双星在宇宙时间内的形成和演化的信息。然而,致密双星并合的有限速率会产生时间散粒噪声,如果不明确考虑,这会在角功率谱的测量中引入显著偏差。先前的工作表明,这种偏差可以通过交叉关联不同观测时间构建的引力波天图来消除。然而,该工作考虑了一种理想化的测量场景,忽略了探测器细节,特别是噪声贡献。在这里,我们扩展了这种时间交叉关联方法以考虑这些困难,从而实现了LIGO-Virgo-KAGRA数据的首个无偏各向异性搜索管线。在此过程中,我们表明,即使在没有散粒噪声的情况下,由于先前被忽略的噪声协方差的次主导贡献,现有管线也是有偏的。我们将我们的管线应用于模拟LIGO数据,并发现我们改进的分析对于从当前观测运行(O4)开始的随机搜索至关重要。

关键词

引用

@article{arxiv.2312.09110,
  title  = {Unbiased estimation of gravitational-wave anisotropies from noisy data},
  author = {Nikolaos Kouvatsos and Alexander C. Jenkins and Arianna I. Renzini and Joseph D. Romano and Mairi Sakellariadou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2312.09110},
  year   = {2024}
}

备注

12 pages, 9 figures