Accelerated Time-domain Analysis for Gravitational Wave Astronomy
International Centre for Theoretical Sciences - Tata Institute of Fundamental Research(国际理论科学中心 - 塔塔基础研究所);Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics(大学间天文学与天体物理学中心);Institute for Gravitation & the Cosmos, Department of Physics, Penn State University(宾夕法尼亚州立大学物理学院引力与宇宙研究中心)
本文提出了一种完整的时域引力波推断方法,利用结构化线性代数和硬件加速实现大规模似然评估,验证了该方法在引力波天文中的应用。
2026-04-10 astro-ph.IM gr-qc
Prospects for joint radio telescope and gravitational wave searches for astrophysical transients
当涉及到瞬态现象时,无线电天空仍然大多未被观测到。对引力波的直接探测将标志着现代天文学的一个重要里程碑,因为一个全新的窗口将打开宇宙。两个明显独立的现象可以在一个同时的努力,有可能促进两个搜索。在本文中,我们将概述这些未来联合观测背后的科学案例,并将描述可能用于进行搜索和分析数据的方法。目标源是致密天体的双星系统,已知是引力波的强候选源。同时在这两个通道的瞬态检测将是一个显着的吸烟枪的引力波的第一次直接检测,并将开辟一个新的领域的天体物理瞬变的特点,涉及大量的紧凑的对象。
2009-12-02 gr-qc
Gravitational wave astronomy and cosmology
引力波对物质作用的首次直接观测最近由BICEP 2实验报道。正在安装先进的地面引力波探测器。它们很快就会投入使用,然后开始搜索高灵敏度的高频引力波,人们普遍预计,这种高灵敏度的引力波可以探测到恒星质量黑洞和中子星等致密天体。脉冲星定时阵列继续改善纳赫兹频率下引力波的边界,并可能在与地面探测器大致相同的时间尺度上探测到信号。天基干涉仪瞄准毫赫兹源的科学理由非常充分。引力波发现的十年即将开始。在2013年TAUP会议上的演讲中,我们将简要回顾引力波和引力波探测器的物理学,然后讨论这些测量在不久的将来进行宇宙学测量的前景。
2014-05-02 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational Waves: Sources, Detectors and Searches
引力波科学应该在这十年里从一个研究还没有看到的东西转变为一个成熟的天文学领域,在这个领域里,探测到的信号揭示了灾难性事件和奇异物体的性质。LIGO科学合作组织和Virgo合作组织最近完成了对引力波空前敏感的联合数据运行。到目前为止,还没有发现引力辐射(尽管数据挖掘仍在继续)。第一次探测很可能来自正在安装的第二代LIGO和Virgo干涉仪。这些新的探测器预计每年将以全灵敏度探测到约40个中子星双星系统的合并。与此同时,第三代地下干涉仪和天基干涉仪的研发工作仍在继续。与此同时,射电脉冲星界也在积极努力,通过来自天空中不同位置的射电脉冲星阵列的定时残差来探测~几nHz的引力波。随着引力波天文学曙光的临近,这篇评论主要针对感兴趣的粒子和核物理学家,描述了我们迄今为止所学到的知识以及直接发现引力波的前景。
2013-02-01 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Multimessenger Astronomy
结合引力辐射的多信使天文学是一个新的和令人兴奋的领域,在不久的将来可能会提供重要的结果和令人兴奋的挑战。借助先进的干涉引力波探测器(LCGT,LIGO,Virgo),我们将有机会调查引力波的来源,这些引力波也有望通过其他信使(如电磁(伽马射线,X射线,光学,无线电)和/或中微子发射)进行观察。LIGO-Virgo干涉仪网络已经被用于多信使搜索引力辐射,从而产生了对宇宙事件的见解。同时观测到的电磁和/或中微子发射可能是首次直接探测引力辐射的重要证据。事件时间,源天空位置和信号的预期频率范围的知识增强了我们搜索幅度更接近探测器噪声基底的引力辐射特征的能力。这里介绍的是LIGO-Virgo多信使探测工作的现状的总结,以及使用先进或第三代引力波探测器网络的数据可能解决的问题的讨论。
2011-05-30 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Astrophysical signal consistency test adapted for gravitational-wave transient searches
引力波天文学是在LIGO和Virgo探测器的第一次和第二次观测运行中直接观测到并合双黑洞和双中子星产生的引力波而建立的。引力波瞬变搜索主要分为模型化搜索和模型无关搜索两大类。模型化的搜索是基于匹配滤波技术和模型无关的搜索是基于从时间-频率表示的过量功率的提取。我们提出了一种混合方法,称为波形图,混合了这两种方法。它使用数学图形在模型独立搜索的提取阶段使用天体物理信息。在这项工作中,我们评估了在真实的LIGO和Virgo噪声(第六次科学运行和第一次观察运行)中的波形图聚类的性能,并使用相干WaveBurst瞬态搜索作为骨干。此外,我们提出了一个新的信号一致性测试,该算法。该测试使用振幅剖面信息来区分引力波瞬变与噪声毛刺。该测试能够消除大部分的大声故障,从而导致在低质量范围内搜索二元黑洞合并的背景下的额外的整体灵敏度。
2019-12-23 gr-qc
Gravitational-Wave Astronomy with Inspiral Signals of Spinning Compact-Object Binaries
来自致密双星(黑洞和中子星)的螺旋信号是地基引力波干涉仪(LIGO、Virgo、GEO-600和TAMA-300)正在进行的搜索的主要目标。我们提出了参数估计模拟黑洞-中子星双星的吸气马尔可夫链蒙特卡罗方法。这是第一次,我们都估计了一个旋转组件的二进制inspiral源的参数,并确定了参数估计的准确性,与地面引力波探测器的模拟观测。我们证明,我们可以获得的距离,天空的位置,和二进制方向在更高的精度比以前建议的文献。对于具有足够自旋和两个或三个探测器的内旋的观测,我们发现在确定天空位置时的精度通常为几十平方度。
2008-08-02 astro-ph gr-qc
Matching matched filtering with deep networks in gravitational-wave astronomy
我们报告了一个深度卷积神经网络的构建,该网络可以再现对二元黑洞引力波信号进行匹配滤波搜索的灵敏度。用于检测良好建模的瞬态引力波信号的标准方法是匹配滤波。然而,随着引力波探测器的低频灵敏度的提高,这种低延迟搜索的计算成本将急剧增长。卷积神经网络为信号识别提供了一种计算效率很高的方法,其中在训练过程中,在获取数据之前执行大部分计算。我们只使用白化的时间序列测量的引力波应变作为输入,我们训练和测试模拟二进制黑洞信号的合成高斯噪声代表先进的LIGO灵敏度。我们表明,我们的网络可以将信号从噪声中分类出来,其性能可以模拟应用于相同数据集的匹配滤波,同时考虑接收者-操作者特征定义的灵敏度。
2017-12-19 astro-ph.IM gr-qc
A First Investigation of Repeated-Signal Localization of Strongly Lensed Gravitational Waves for Multimessenger Astronomy
RESCEU, The University of Tokyo(东京大学);Department of Physics, The Chinese University of Hong Kong(香港中文大学)
研究通过结合多个重力透镜图像提高引力波天空定位精度,发现两图像组合可使定位区域缩小至10度平方量级,进一步提升多信使天文观测能力。
2026-04-17 astro-ph.IM gr-qc
The Critical Coupling Likelihood Method: A new approach for seamless integration of environmental and operating conditions of gravitational wave detectors into gravitational wave searches
任何使用像LIGO这样的干涉探测器对引力波(GW)的搜索工作都需要能够识别噪声是否以及何时耦合到探测器的输出信号中。临界耦合可能性(CCL)方法已被开发出来,以表征潜在的噪声耦合,并在未来的援助GW搜索工作。通过测试两个假设对通道,CCL是能够识别不希望耦合的仪器噪声从潜在的GW候选人。我们的初步结果表明,CCL可以关联到$\sim 80%$的观察到的文物与$SNR \geq 8$,本地噪声源,同时减少占空比的仪器由$\lesssim 15%$。随着GW研究进入高级LIGO时代,从第一次GW探测到GW天文学,像CCL这样的方法将变得越来越重要。
2012-08-20 gr-qc physics.data-an
Accretion-induced spin-wandering effects on the neutron star in Scorpius X-1: Implications for continuous gravitational wave searches
LIGO发现的双黑洞合并开启了瞬态引力波天文学的新时代。对另一类天体-快速旋转的非轴对称中子星-引力辐射的潜在探测将构成引力波天文学的一个新领域。天蝎座X-1(Sco X-1)是最有希望的连续引力辐射源之一,可以用当代地基引力波探测器探测,如Advanced LIGO和Advanced Virgo。随着这些探测器的灵敏度在未来几年的提高,用于寻找引力波信号的搜索算法的能力也将提高。这些搜索仍然需要在近一年的观测时间内进行积分,以检测来自旋转中子星的难以置信的微弱信号。对于低质量的X射线双星,如Sco X-1,这个困难的任务是复杂的中子星“自旋游荡”所造成的随机吸积波动。本文通过分析RXTE卫星的X射线数据来推断Sco X-1中中子星上的脉动力矩。然后,我们进行了一个大规模的模拟量化的统计特性的自旋游荡效应的引力波信号的频率和相位的演变。我们发现,在99%的置信度下,一年内的最大漂移在0.3-50 μHz/sec之间,对应的预期最大频率漂移水平范围很广。这些结果可以被铸造在一个相干信号模型的最大允许长度忽略自旋漂移的影响,范围在5-80天。本研究旨在指导Sco X-1搜索算法的开发和评估。
2017-10-17 astro-ph.HE gr-qc physics.data-an
Gravitational-wave searches in the era of Advanced LIGO and Virgo
引力波天文学的领域已经被用干涉探测器进行的引力波观测所开辟。本文综述了美国激光干涉仪引力波天文台和意大利Virgo天文台目前使用的引力波探测器和数据分析方法。这些分析方法也将用于最近完成的日本KAGRA天文台。数据分析算法的目标是四类引力波之一。短持续时间,瞬态源包括紧凑的二进制合并,和突发源起源于不良的模拟或意外的来源。长持续时间源包括发射频率一致的连续信号的源,以及形成随机背景的许多未分辨源。描述潜在的来源和搜索引力波从这些类的详细。
2021-08-02 astro-ph.IM gr-qc
Searches for continuous gravitational waves from neutron stars: A twenty-year retrospective
Australian National University(澳大利亚国立大学);Australian Research Council Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery (OzGrav)(澳大利亚研究委员会引力波发现卓越中心)
回顾过去二十年利用LIGO和Virgo探测器寻找快速自转中子星持续引力波的努力,分析信号模型、挑战及数据处理算法,总结297次搜索的灵敏度和参数空间覆盖情况。
2026-04-01 astro-ph.IM gr-qc
Compact Binary Coalescences in the Band of Ground-based Gravitational-Wave Detectors
随着地面引力波望远镜LIGO,Virgo和GEO 600接近第一次探测的时代,我们回顾了合并中子星和黑洞双星的合并率和质量和自旋分布的现有知识。我们强调引力波天文学和传统天体物理学之间的双向联系。天体物理学的投入将使人们有可能就最佳探测器配置和搜索技术作出明智的决定。与此同时,速率上限、探测到的合并速率以及引力波搜索测量的质量和自旋分布将通过与天体物理模型的比较来约束天体物理参数。未来的发展必要的引力波天文学的成功进行了讨论。
2010-03-12 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Correlated magnetic noise in global networks of gravitational-wave interferometers: observations and implications
引力波天文学最雄心勃勃的目标之一是观测随机的引力波背景。两个或更多个检测器中的相关噪声可以引入系统误差,这限制了随机搜索的灵敏度。我们报告的测量相关的磁噪声舒曼共振在广泛分离的LIGO和处女座探测器。我们调查的影响,这种噪音的全球网络的干涉仪,并推导出一个约束的允许耦合的环境磁场测试质量运动的引力波探测器。我们发现,虽然来自全球电磁场的相关噪声可以安全地忽略初始LIGO随机搜索,但它可能会严重影响Advanced LIGO和第三代探测器。
2013-03-11 astro-ph.IM gr-qc
Quiescent and active galactic nuclei as factories of merging compact objects in the era of gravitational-wave astronomy
银河系核心拥有一个中央超大质量黑洞(SMBH),可能被一个致密的核团(NC)包围,代表了极端的环境,其中包含许多物理过程的复杂相互作用,这些物理过程独特地影响恒星的形成,演化和动力学。黑洞(BH)和中子星(NS)合并发出的引力波(GW)的发现,汇集了大量的工作,集中在理解紧凑物体双星(COB)如何配对和合并在一起。在这里,我们回顾从理论的角度来看,不同的机制如何同意的形成,演化和合并的COB周围的静止SMBH和活动星系核(AGN),总结当前和未来(GW)的检测的主要预测,并概述了可能的功能,可以清楚地标记一个星系核的起源。
2023-02-27 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Quantum gravity and gravitational-wave astronomy
我们研究了量子引力的可能特征,这些特征可以用当前和未来的引力波(GW)观测来检验。特别是,我们分析了量子引力如何影响GW的光度距离,有效普朗克质量的时间依赖性和干涉仪的仪器应变噪声。使用模型相关和模型无关的公式,我们表明,这些量可以编码一个非微扰效应典型的所有量子引力理论,即时空的尺寸与探测尺度的变化方式。与这种维度流相关的效应可以用GW观测来检验,并在理论上受到微观离散时空几何的显著约束,比传播速度约束更强。利用公开的LIGO数据以及模拟的高红移LISA源,我们施加第一,分别,实际和模拟的约束量子引力参数影响GW光度距离,并讨论具体的理论例子。如果牛顿势也被修改,但轻测地线没有,那么太阳系的边界可能比GW的更强。然而,对于某些理论,GW天文学可以提供太阳能系统测试无法提供的独特信息。
2019-10-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Binary system delays and timing noise in searches for gravitational waves from known pulsars
大多数快毫秒双星都是双星系统,因此它们发出的任何周期性信号都会受到多普勒效应和相对论效应的调制。在这里,我们将展示如何建立良好的二元模型可以用来考虑这些影响,在搜索引力波从已知的双星系统内的恒星。影响某些脉冲星信号的一个单独的问题是定时噪声,我们展示了如何,特别是参考蟹状星云脉冲星,可以通过使用定期更新的定时星历进行补偿。
2007-06-27 astro-ph gr-qc
Discovery Opportunities with Gravitational Waves -- TASI 2024 Lecture Notes
本TASI 2024讲义围绕引力波天文学进展,介绍引力波物理核心概念,聚焦瞬态引力波信号与随机引力波背景搜寻中的基础物理探索机遇。
2024-09-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quantum gravity and gravitational-wave astronomy
本文综述了与引力波有关的量子引力现象学的现状。这个问题可以从两个方向来研究,一个是模型依赖的,另一个是模型无关的。在第一种情况下,我们介绍了一些最突出的宇宙学模型嵌入在理论的量子引力,而在第二种情况下,我们指出某些共同的特点,发现在量子引力。三个宇宙学GW观测值可以受到微扰以及非微扰量子引力效应的影响:随机GW背景,GW的传播速度和GW源的光度距离。虽然许多量子引力模型并没有产生任何可观测的信号,但有些模型预测了一个蓝色倾斜的随机背景或一个修改的光度距离,两者都可以被未来的GW干涉仪探测到。我们的结论是,这是困难的,但仍然有可能,测试量子引力与GW的观测。
2021-10-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmology and Fundamental Physics in the Era of Gravitational-Wave Astronomy
引力波(GW)天文学的出现为我们提供了一种全新的观测宇宙的手段,使我们能够以前所未有的方式探测宇宙的结构和演化。在这篇论文中,我们探索了三种不同但互补的途径,利用GW观测获得新的宇宙学和基础物理学的见解。在第一章中,我们研究了天体物理GW背景(AGWB):宇宙中大量致密双星合并产生的累积GW信号。由于这些紧凑的双星居住在星系中,AGWB包含各向异性,描绘出宇宙物质分布的大尺度结构。我们调查的角功率谱的AGWB,与发展预测,可以面对定向AGWB搜索的目标。在第二章中,我们计算了宇宙弦环上尖点和扭结所发射的非线性引力波记忆,它们是最有希望的引力波宇宙学来源之一。我们发现,令人惊讶的是,尖点记忆信号发散足够大的循环,表明故障的尖点的弱场描述的有效性。然后,我们提出了一个尝试性的可能解决方案,在这种分歧,其中的弦的一部分周围的尖点崩溃,形成一个原始的黑洞(PBH)。最后,在第三章中,我们提出了一种基于双星轨道精确测量的GW探测方法。在存在随机GW背景(GWB)的情况下,双星的组成部分的轨迹受到扰动,导致系统的轨道参数随时间的随机游走。我们计算的敏感性的二进制卫星和月球激光测距GWB通过这种效果,并表明,目前的数据已经足够敏感,以放置最强的约束日期在$μ$ Hz频段。
2022-03-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Waveform uncertainty quantification and interpretation for gravitational-wave astronomy
本文提出可在引力波推断中边缘化的频域波形幅度与相位误差量化方法,并结合中子星旋近、GW170817及未来探测器需求评估其意义。
2023-04-27 astro-ph.HE gr-qc
Searches for Post-Merger Gravitational Waves with CoCoA: Sensitivity Projections Across Large Template Banks for Current and Next-Generation Detectors
Texas Tech University(德克萨斯理工大学);Rice University(莱斯大学);Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);University of Rhode Island(罗德岛大学)
研究评估了利用CoCoA算法检测由长寿命GRB残骸驱动的中间持续时间合并后引力波的灵敏度,旨在优化未来搜索策略以平衡灵敏度与计算成本。
2026-04-14 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
Marginalizing the likelihood function for modeled gravitational wave searches
匹配滤波是引力波搜索来自致密双星系统和快速旋转的中子星信号的常用技术。在这些搜索中的一个共同的问题是处理不影响系统的相位演化的四个外部参数:总振幅,初始相位和两个角度确定系统的整体方向。F-统计量在这些参数上解析地最大化似然函数,而B-统计量在这些参数上边缘化。B-统计量,虽然可能更强大,并能够纳入天体物理学先验,并没有广泛使用,因为执行边缘化的计算困难。在本文中,我们解决这个困难,并显示如何可以通过分析的边缘化相结合的四个参数成一组复杂的振幅。本文的结果既适用于瞬态非旋进双星合并事件,也适用于快速旋转中子星的长寿命信号。
2017-07-25 gr-qc
An autoencoder neural network integrated into gravitational-wave burst searches to improve the rejection of noise transients
本文提出一种集成到cWB中的自编码器神经网络,从引力波时间序列学习瞬变噪声形态,以改进blip毛刺剔除,在LIGO O3b数据上使灵敏度体积提升达30%。
2023-03-10 gr-qc
Correlated 1-1000 Hz magnetic field fluctuations from lightning over earth-scale distances and their impact on gravitational wave searches
我们报告地球尺度的距离磁相关的雷击频率范围为1-1000赫兹,在几个距离范围从1100到9000公里。与地球尺度距离相关的噪声源可能影响今后用地基引力波干涉探测器搜索引力波信号。我们考虑了由于舒曼共振($<$ 50 Hz)以及更高频率($>$ 100 Hz)导致的磁场波动对引力波搜索的相关性的影响。我们证明,个别雷击是一个可能的来源,在引力波观测站观测到的磁场波动的相关性,并讨论了它们的一些特点。此外,我们预测它们对搜索各向同性引力波背景的影响,以及搜索寻找短持续时间的瞬态引力波,未建模的信号(爆发)以及建模的信号(紧凑的二元聚结)。虽然LIGO和Virgo最近的第三次观测没有受到相关磁场波动的影响,但未来的运行可能会受到影响。例如,在目前的磁耦合水平下,第三代探测器中的中子星吸气可能会受到多个相关闪电故障的污染。我们建议,未来的探测器设计应考虑减少闪电耦合,例如,减少通过电流探测器中的敏感磁耦合区域的闪电感应束管电流。我们还建议,在闪电活动的昼夜和季节变化可能是有用的探测器之间的相关性,由引力波和闪电产生的区别。
2022-09-01 gr-qc physics.ins-det
Sensing and vetoing loud transient noises for the gravitational-wave detection
自2015年9月14日首次探测到引力波(GW)GW150914以来,多信使天文学增加了一种新的方式来观察宇宙以及电磁波(EM)和中微子。经过两年的观测,GW和来自双星中子星的EM对应物GW 170817和GRB 170817 A被观测到。GWs的发现为天文学和天体物理学的研究打开了一扇新的窗口,将成为了解宇宙的重要信使。本文简要回顾了引力波及其天体物理来源,介绍了激光干涉仪作为引力波探测器的基本原理及其噪声来源,以了解激光干涉仪是如何探测引力波的。最后,我们总结了目前在引力波观测站使用的搜索算法和用于抑制噪声和监测数据质量的探测器表征算法,以提高天体物理搜索的范围。
2018-10-11 astro-ph.IM gr-qc
How to adapt broad-band gravitational-wave searches for r-modes
尽管人们对中子星的r模产生的引力波有着浓厚的理论兴趣,但迄今为止还没有进行过研究。要获得观测结果,必须解决r模的几个奇怪之处:引力辐射场由质量流(重力磁)四极而不是通常的质量四极主导,因此极化的差异影响检测统计和参数估计。为了从天体物理学上解释一个探测值或上限值,有必要将波振幅转换为r模振幅。此外,了解引力波发射的间接限制有助于衡量各种搜索的兴趣。在这里,我解决这些问题,从而提供的成分,以适应宽带搜索连续引力波,以获得r-模式的结果。我还表明,搜索现有的数据已经可以有有趣的敏感性,r模式。
2010-06-10 astro-ph.HE gr-qc
Mis-Modelling in Gravitational Wave Astronomy: The Trouble With Templates
波形模板是提取和表征引力波信号的有力工具,它作为信号形态的高度限制性先验,使我们能够提取深埋在仪器噪声中的弱事件。模板将波形形状映射到物理参数,从而使我们能够为这些参数生成后验概率分布。然而,在使用高度限制性的信号先验时存在伴随的危险。如果广义相对论(GR)不能准确描述强场重力,则使用GR模板可能导致恢复的参数中的基本偏差,或者甚至更糟,检测信号的完全失败。在这里,我们研究这样的危险,集中在三个不同的可能性。首先,我们表明,存在修改后的理论与所有现有的测试,将无法检测到的LIGO/处女座网络使用基于GR模板的搜索,但将使用一个参数后爱因斯坦扩展检测。其次,我们研究修改后的理论,产生偏离GR突然打开在一个临界频率,产生的波形,不天真地适合最简单的参数化后爱因斯坦(ppE)计划。我们发现,即使是最简单的ppE模板仍然能够拿起这些奇怪的信号和诊断偏离GR。第三,我们研究是否使用的吸气只有ppE波形的信号,包括合并和振铃可以导致错误识别GR离开的问题。我们提出了一种简单的技术,使我们能够自我一致地识别信号的inspiral部分,从而消除这些潜在的偏见,允许GR测试进行更高质量的信号,合并在检测器频带内。最后,我们通过研究一个参数化的波形模型,可以让我们使用完整的吸气合并振铃信号来测试GR。
2014-03-20 astro-ph.HE gr-qc
Probing the pulsar explanation of the Galactic-Center GeV excess using continuous gravitational-wave searches
本文利用LIGO/Virgo连续引力波搜索的零结果,排除了银河系中心GeV过剩的脉冲星解释中大部分光度函数参数空间,首次将伽马射线、引力波与暗物质研究联系起来。
2023-07-14 astro-ph.HE gr-qc
The effect of small inter-pulsar distance variations in stochastic gravitational wave background searches with Pulsar Timing Arrays
脉冲星定时阵列的主要目标之一是探测由引力波非相干叠加产生的随机背景,特别是来自宇宙中的超大质量黑洞双星。目前的随机背景搜索假设PTA中的恒星彼此分离,并与地球分离许多GW波长。随着越来越多的毫秒级射电望远镜被发现并添加到PTA中,一些射电望远镜可能仅被几个辐射波长或更少的波长分开,从而导致阵列中的近距离射电望远镜之间的相关GW相位变化。在这里,我们调查如何PTA重叠减少功能(ORF),四极杆顺序,这些额外的相关相位变化的影响,以及他们如何反过来又受到影响放松的假设,即所有的恒星是等距的太阳系重心。我们发现,在低频GW的背景限制$f\sim10^{-9}$ ~Hz,并在不同的距离从地球的脉冲星,这些额外的相关性只影响了几个百分点的ORF脉冲星对在大的角间距,如预期的。然而,当附近(100 pc量级)的双星相隔小于几度时,相关的相位变化可以在各向同性ORF的幅度中引入百分之几十的变化,并且在各向异性ORF中引入大得多的分数差异-对于相隔3度的等距双星,在$m=0$、$l=2$ ORF中高达188。事实上,大多数各向异性ORF的幅度在小但非零的脉冲星间隔时最大。最后,我们写下了一个小角度近似的相关相位变化,可以很容易地在搜索管道中实现,并为完整性,检查的行为的ORF的太阳位于从地球的辐射波长。
2014-08-28 astro-ph.HE gr-qc
A thorough investigation of cross-correlation estimators for stochastic gravitational-wave background searches in ground-based detector data
University of Minnesota(明尼苏达大学);University of Texas Rio Grande Valley(德克萨斯大学里奥格兰德河谷分校);Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics(大学间天体物理中心);ETH Zurich(苏黎世联邦理工学院)
本文系统重新审视并严格推导了频域互相关方法,解决了时域加窗和重叠导致的非零协方差问题,给出了窄带估计量及其协方差的新表达式,并验证了现有表达式在参数估计和模型选择中的正确性。
2026-06-24 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc