利用 LISA 从未知形状噪声中揭示引力波背景

探测宇宙学起源的随机背景辐射是当前及未来引力波（GW）探测器的令人兴奋的可能目标。然而，将其与其他随机过程（如仪器噪声与天体物理背景）区分开来颇具挑战。对于天基引力波观测台 LISA 而言，这更为棘手，因为它无法像当今地面网络那样将其观测与其他探测器作相关。尽管如此，凭借星座间的多次测量以及对噪声水平的高精度，探测仍有可能。在引力波背景探测的相关研究中，以往工作均假设仪器噪声具有已知的、可能参数化的频谱形状。为使我们的分析对仪器噪声的不完备知识具有稳健性，我们挑战这一关键假设，假定单链路干涉噪声具有任意且未知的谱。我们利用具有时变臂和第二代时延干涉测量的真实 LISA 数据模拟，研究分离仪器与引力波贡献的可能途径。通过对干涉仪噪声拟合通用样条模型、对信号拟合幂律模板，我们可探测到能量密度水平与定形模型相当的引力波随机背景。我们还证明，我们能够探测当今探测器无法触及的引力波背景参数空间区域。