Banks of templates for all-sky narrow-band searches of gravitational waves from spinning neutron stars
我们构建了有效的银行的模板,适用于几乎单色的引力波起源于我们的银河系中的旋转中子星的干涉探测器收集的数据的全天窄带搜索。我们考虑包含一个自旋参数的波,我们假设引力波源在天空中的位置和波的频率以及自旋参数都是未知的。在构造中,我们采用简化的信号模型,具有恒定的幅度和相位,这是一个未知参数的线性函数。我们的模板银行使快速傅立叶变换算法的使用中的最大似然$\mathcal{F}$ -统计定义银行的网格的节点的计算,并满足额外的约束需要重新采样的数据,以重心时间有效。所有这些模板库特征都被用于最近全天空$\mathcal{F}$ --在Virgo VSR 1数据中对连续引力波的基于天文学的搜索[J.Aasi等人,经典量子引力31,165014(2014)]。在这里,我们通过构建适合于较大范围的搜索参数和较小厚度的搜索参数的某些值的模板来改进该模板库。我们的一个模板库的厚度比Virgo VSR 1数据的全天空搜索中使用的模板库的厚度小12%,并且仅比覆盖$A_4^\star$的4维最佳晶格的厚度大4%。
2015-08-07 gr-qc
Variable placement of templates technique in a 2D parameter space for binary inspiral searches
在干涉型引力波探测器中寻找双星系统的螺旋信号时,需要生成和放置一个网格模板。我们提出了一个原始的技术,在相关的参数空间中的位置,利用的变化的大小的isomatch椭圆,以减少覆盖参数空间所需的模板的数量。这种技术避免了在每一点上进行度量的潜在昂贵计算,代价是在覆盖范围中有少量的“洞”,代表参数空间表面的百分之几,其中匹配略低于指定。覆盖效率的研究,以及一个非常简单的规则平铺使用一个单一的椭圆比较。仿真结果表明,在这种比较中,计算成本的改善在6%和30%之间变化。
2005-08-31 gr-qc
Banks of templates for directed searches of gravitational waves from spinning neutron stars
我们构建了有效的银行模板,适用于直接搜索几乎单色的引力波起源于我们的银河系中的旋转nuetron星正在收集的数据,目前正在运行的干涉探测器。因此,我们假设引力波源在天空中的位置是已知的,但我们不假设波的频率及其导数是先验已知的。在构造中,我们采用了简化的信号模型,具有恒定的幅度和相位,这是一个多项式的时间函数。我们所有的模板银行使使用快速傅立叶变换算法的最大似然F-统计的网格定义银行的节点的计算。我们研究和使用的依赖性的网格的建设上的选择的位置的观测间隔相对于时间轴的原点。我们还研究了快速傅立叶变换算法的使用与非标准频率分辨率实现零填充或折叠的数据。在包含一个自旋下降参数的引力波信号的情况下,我们发现覆盖厚度仅比最佳二维六边形覆盖厚度大0.1%~ 16%的网格。
2010-10-14 gr-qc
A stochastic template bank for gravitational wave searches for precessing neutron-star--black-hole coalescence events
迄今为止,引力波的研究主要集中在非旋进系统上。包括旋进效应大大增加了要搜索的模板的数量。这导致计算成本的相应增加,并且可能增加实际搜索的误报率。另一方面,可能有一些天体物理系统完全被非进动搜索所遗漏。在本文中,我们考虑使用随机方法构建一个模板银行的问题,中子星-黑洞双星允许进动,但与限制的方向的总角动量的二进制指向检测器和中子星自旋是可以忽略不计的相对于黑洞。我们量化搜索所需的模板数量,并明确构建模板库。我们表明,尽管大量的模板,随机方法可以适应解决这个问题。我们量化了非旋进搜索可能错过信号的参数空间区域。
2017-11-13 astro-ph.HE gr-qc
Efficiency of nonspinning templates in gravitational wave searches for aligned-spin binary black holes
研究了非自旋波形模板在引力波搜索对准自旋双星黑洞中的效率。我们使用PhenomD,这是最新的唯象波形模型,旨在生成完整的吸气合并振铃波形从BBH与轨道角动量对齐的自旋。在这里,我们用一个单一的自旋参数$χ$来处理对齐自旋的影响。我们考虑在$-0.4\leq χ\leq 0.4$范围内具有适度小自旋的BBH信号。使用非自旋模板,我们计算了对齐自旋信号在一个广泛的质量范围高达$\sim 100 M_{\odot}$的拟合因子。我们发现,负自旋的信号可以有更高的拟合因子比那些与正自旋。如果是$χ= 0.3$,则只有高度不对称质量信号的拟合因子可以超过阈值0.965,而如果是$χ= -0.3$,则所有信号的拟合因子都可以大于阈值。我们证明了正自旋和负自旋区域之间的差异是由于模板参数空间的物理边界($η\leq 0.25$)。我们还表明,恢复的质量参数可以显着偏离真实的参数。通过比较系统偏差与统计误差,考察了系统偏差对参数估计的影响。
2016-12-28 gr-qc
Metrics for multi-detector template placement in searches for short-duration nonprecessing inspiral gravitational-wave signals
使用家庭的多检测器F-统计度量短时间内,nonprecessing inspiral信号,我们推导出一个边缘化的度量,是直接适用于生成模板银行重合和相干多检测器搜索引力波的问题。该度量与其他平均度量进行比较,例如针对与来自旋转中子星的连续信号相关联的搜索的情况提出的度量。我们展示了如何四维度量可以分为两个二维度量与天空和质量参数子空间,允许创建单独的模板银行为这些子空间。最后,我们提出了一种算法,用于计算与一致和相干多探测器有针对性的或全天空搜索短时间,非旋进螺旋引力波信号的质量空间度量。
2013-07-16 astro-ph.IM gr-qc physics.data-an
Template-space metric for searches for gravitational waves from the inspiral, merger and ringdown of binary black holes
利用干涉型引力波探测器探测来自双黑洞的引力波(GW),需要在分析数据的同时构造用于匹配滤波的模板库。在二进制参数空间上放置模板以及来自多个探测器的GW触发的重合测试利用了重力波形空间上的度量定义。虽然最近的搜索采用波形模板连贯地描述的螺旋,合并和振铃(IMR)的聚结,在模板银行和符合测试中使用的度量来自后牛顿螺旋波形。在本文中,我们计算的IMR波形族IMRPhenomB的质量和有效自旋参数的参数空间的模板空间度量。我们还提出了一个坐标系,这是一个修改后的版本后牛顿啁啾时间坐标,其中的度量是缓慢变化的参数空间。使用该度量分析计算的匹配函数与数值计算的“精确”匹配函数具有极好的一致性。我们表明,该度量是能够提供一个合理的近似匹配功能的其他IMR波形的家庭,使有效的一个身体模型校准数值相对论(EOBNRv2)。这个度量的可用性可以有助于提高在先进的探测器时代从二元黑洞中搜索GW的灵敏度。
2015-06-19 astro-ph.HE gr-qc
Random projections in gravitational-wave searches from compact binaries II: efficient reconstruction of the detection statistic
诸如GstLAL的低延迟引力波搜索流水线利用经由奇异值分解(SVD)的模板矩阵的低秩因式分解。随着先进的LIGO和Virgo探测器在探测器带宽和灵敏度方面的前所未有的改进,人们预计模板库的大小将增加几个数量级。这对分解巨大的模板矩阵提出了巨大的计算挑战。之前,[在Kulkarni等人[6]中,我们引入了基于随机投影(RP)的矩阵分解的想法,作为SVD的计算可行替代方案,适用于大型模板库。这篇后续论文演示了在预设的SNR平均分数损失下计算低秩因子分解的分块随机矩阵因子分解(RMF)算法的应用。这种新的方案被证明是更有效的上下文中的LLOID框架的GstLAL搜索管道。此外,众所周知,对于巨大的模板库,与过滤数据相比,搜索的总计算成本由重建检测统计量主导。然而,迄今为止,在现有的文献中,重建成本的优化还没有得到令人满意的解决。我们表明,它是可能的近似重建的时间序列的匹配滤波器检测统计的总成本的一小部分,使用匹配追踪算法。结合本文提出的两种算法可以更有效地处理涉及大模板库的在线搜索。我们已经详细分析了总计算成本,并提供了在参数空间的不同部分优化应用RMF方案的各种提示。本文中提出的算法设计在一个合适的方式,可以有效地实现了分布式计算体系结构。
2021-07-31 gr-qc
Effectual gravitational-wave template banks for coalescing compact binaries using a hybrid placement algorithm
最近发现的引力波(GW)信号的天体物理紧凑的双星系统的中子星和黑洞,坚定地建立了他们作为先进的GW探测器的主要来源。来自这种系统的预期信号的理论模板已被用于使用\emph{matched filtering}技术过滤检测器数据。在固定的最小匹配的参数空间上的有效网格对提高这些搜索的计算效率具有直接影响。我们提出了三维模板银行的建设(在组件质量和有效的自旋参数),我们最近提出的混合几何随机模板放置算法,通过将几个新的优化。这些优化使我们能够创建更有效的模板银行在未来的紧凑的二进制搜索相比,缩小混合银行的$\sim 34\%$的基本算法。这样的优化银行也被发现是$\sim 22\%$小于优化的随机银行在标称范围内的参数。我们还构建了一个明确的混合模板库的参数相同的“超级银行”中使用的CBC搜索在第二次观察运行的先进LIGO和处女座探测器。我们证明了减少超过53,000个模板的随机模板银行在一个接近相同的覆盖范围,由拟合因子研究确定。一个计算效率高的技术,半数值计算的参数空间度量,适用于对齐自旋波形家庭,也概述了。由此产生的混合模板库可以比随机库更快地生成,并准备用于Advanced LIGO和Virgo即将进行的观测运行。
2018-12-18 gr-qc
Sensitivity Comparison of Searches for Binary Black Hole Coalescences with Ground-based Gravitational-Wave Detectors
从二进制黑洞合并的引力波瞬变的搜索通常依赖于两种方法之一:匹配滤波与模板和形态无关的过剩功率搜索。在分析第一代地基引力波干涉仪的数据时,采用了多种算法来抑制非高斯噪声瞬变,并针对二元黑洞参数空间的不同区域。在本文中,我们比较了三个这样的算法的灵敏度:匹配滤波与完整的合并模板,匹配滤波与振铃模板和一个形态无关的多余的权力搜索。比较是在一个固定的误报率,并依赖于旋转,非旋进系统的总质量为25 - 350太阳质量,其中包括恒星质量和中间质量的黑洞二进制的参数空间的蒙特卡洛模拟的二进制黑洞合并。我们发现,在25 - 100太阳质量的质量范围内,搜索的敏感距离,边缘化的源参数,是最好的匹配滤波到全波形模板,在10%以内的误报率为每年3个事件。在100 - 350太阳质量的质量范围内,同样的比较有利于形态无关的过剩功率搜索到20%以内。还探讨了质量和自旋的依赖性。
2014-05-26 gr-qc
Empirically extending the range of validity of parameter-space metrics for all-sky searches for gravitational-wave pulsars
由于计算资源有限,对引力波天体的全天搜索通常在灵敏度上受到限制。半相干搜索是在给定固定计算预算的情况下最大化搜索灵敏度的常用方法。Wette和Prix [Phys.Rev.D88,123005(2013)]和Wette [Phys.Rev.D92,082003(2015)]的工作开发了一种半相干搜索方法,该方法使用度量来构建搜索感兴趣的参数空间所需的脉冲星信号模板库。在这项工作中,我们扩展的有效性的参数空间度量的范围内使用的分辨率(或不匹配)的模板银行和整体搜索的不匹配之间的关系的衍生。这项工作具有重要的影响,在固定的计算成本的优化度量为基础的半相干搜索。
2016-12-02 gr-qc
Template Banks for Binary black hole searches with Numerical Relativity waveforms
高级激光干涉仪引力波天文台和高级室女座预计将探测到来自合并的恒星质量黑洞双星的引力波。检测搜索通过使用一组波形模板对检测器数据进行匹配滤波来操作。传统上,BBH的模板库是从中间分析波形模型构建的,这些模型是针对数值相关性模拟进行校准的,并且可以针对BBH参数的任何选择进行评估。本文探讨了一种替代传统的方法,即直接从数值BBH模拟的模板银行的建设。使用非旋转BBH系统作为一个例子,我们演示了哪些区域的质量参数平面可以覆盖现有的数值BBH波形。我们估计所需的数量和所需的长度的BBH模拟,以覆盖整个非旋转BBH参数平面的质量比10,从而说明我们的方法可以用来指导未来的数值模拟的参数放置。我们推导出的误差范围是独立的分析波形模型,因此,我们的形式主义可以用来独立测试这种波形模型的准确性。由此产生的模板银行适用于先进的LIGO搜索。
2013-10-29 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
A stochastic template placement algorithm for gravitational wave data analysis
本文提出了一种在任意参数空间中构造匹配滤波器模板库的算法。该方法随机放置模板,然后删除那些“太接近”在一起。一些简单的模型,以这种方式产生的随机模板银行的性质和最优性进行了研究。这些模板银行的有效性引力波搜索二元螺旋波形进行了检查。然后将随机模板库的性质与当前用于引力波数据分析的确定性放置的模板库进行比较。
2009-08-14 gr-qc
Searching for numerically-simulated signals of black hole binaries with a phenomenological template family
最近的进展,在数值相对论现在允许计算的二元黑洞合并,而后牛顿和微扰技术可以用来模拟的inspiral和ringdown阶段。到目前为止,大多数引力波搜索都使用了各种后牛顿启发的模板来搜索由紧凑的二元物体合并产生的信号。Ajith等人已经为非旋转的二元黑洞系统产生了混合波形,包括合并过程的三个阶段,并从它们构造了唯象模板,以参数化的形式捕获这些波形的特征。作为将目前的螺旋搜索扩展到更高质量的二元黑洞系统的第一步,我们已经使用这些唯象波形来搜索注入到合成LIGO数据中的数值模拟信号,作为NINJA项目的一部分。
2009-01-29 gr-qc
A binary tree approach to template placement for searches for gravitational waves from compact binary mergers
我们展示了一种新的几何方法快速模板放置搜索引力波的螺旋,合并和环缩的紧凑的双星。该方法是基于一个二叉树分解的模板银行参数空间成非重叠的超立方体。我们使用一个数值近似的信号重叠度量在每个超立方体的中心,以估计覆盖超立方体所需的模板的数量,并确定是否进一步分裂超立方体。只要给定立方体中的预期模板数量大于给定阈值,我们就根据度量沿其最长边分割立方体。当一个给定的超立方体中的模板的预期数量下降到这个阈值以下时,分裂停止,并将一个模板放置在超立方体的中心。使用这种方法,我们产生对准自旋模板银行覆盖的质量范围适合高级LIGO数据的搜索。对准自旋库需要约24 CPU小时,并产生200万个模板。在一般情况下,我们发现,其他方法,即随机放置,产生更严格的有界损失波形之间的匹配,与波形之间的最小匹配需要约两倍的模板与我们提出的算法。尽管我们注意到平均匹配更高,这将导致更高的检测效率。我们的主要动机是不严格减少模板的数量与此算法,而是要产生一个银行有用的几何性质的物理参数空间坐标。这些性质对于总体建模和参数估计是有用的。
2022-09-22 astro-ph.IM gr-qc
LIGO-Virgo searches for gravitational waves from coalescing binaries: a status update
中子星或黑洞的合并致密双星被认为是地球上最有希望的引力波探测源之一。LIGO-Virgo联合合作的紧凑二元合并(CBC)小组正在通过对理论建模的模板波形进行匹配滤波来搜索这些天体物理系统发出的引力波。各种波形模板的家庭采用的质量范围探测的搜索和阶段的inspiral阶段的目标:限制后牛顿的系统具有总质量小于$35 \msun$,数值相对论启发完整的吸气合并振铃波形更大规模的系统高达$100\msun$和振铃模板建模扰动黑洞高达$500\msun$。我们给出了CBC小组在探测天体物理引力波特征方面的当前努力和即将到来的计划的最新状态。
2009-11-14 gr-qc
The Effect of Eccentricity on Searches for Gravitational-Waves from Coalescing Compact Binaries in Ground-based Detectors
螺旋形的致密双星预计会在其引力波信号到达地面探测器的敏感频带之前循环。因此,目前使用LIGO和Virgo探测器从致密双星中搜索引力波的方法是使用圆形模板来构建匹配滤波器。二元形成模型已经提出,这表明,一些系统可检测的LIGO-Virgo网络可能有不可忽略的偏心率。我们调查的能力,限制3.5后牛顿阶泰勒F2模板银行,用于LIGO和处女座的质量$M \le 35 M_\odot$,从紧凑的二进制搜索引力波,检测二进制与非零偏心率。本文采用Hinder \emph{et. al.} [I]提出的$x$模型后牛顿形式,模拟了偏心双星的引力波。Hinder,F. Hermann,P. Laguna,and D. Shoemaker,arXiv:0806.1037v1]。我们发现,小的剩余偏心率($e_0 \lesssim 0.05$在40赫兹)不显着影响目前的LIGO搜索的能力,以检测引力波从合并的紧凑的二进制与总质量$2 M_\odot < M < 15 M_\odot$。对于偏心率$e_0 \gtrsim 0.1$,由于偏心率导致的匹配滤波器信噪比的损失可能是显著的,因此将需要包括偏心效应的模板来对这种系统执行最佳搜索。
2010-02-15 gr-qc
Addressing the spin question in gravitational-wave searches: Waveform templates for inspiralling compact binaries with nonprecessing spins
本文提出了一个后牛顿(PN)模板家庭的引力波形从吸入紧凑的双星与非旋进的自旋,其中的自旋效应是由一个单一的“约化自旋”参数。这个模板族,它重新参数化的所有自旋相关的PN条款的首阶(1.5 PN)自旋轨道耦合项\emph{in an approximate way},有很高的重叠(拟合因子> 0.99)与非旋进双星与任意质量比和自旋。我们还证明了这个模板族对于相当大一部分质量相当的自旋双星(m_2/m_1 <~ 10)的探测是“有效的”,为从自旋低质量双星中寻找引力波(GW)提供了一种有吸引力和可行的方法。我们还指出,在相当质量(m_1 ~= m_2)区域,相位演化中的长期(非振荡)自旋相关效应(非旋进模板考虑到的)比旋进的振荡效应更重要。因此,与非旋进旋转模板相比,非旋转模板的有效性在这种情况下特别差。对于高级LIGO观测到的双星中子星,即使是中等自旋(L。S/m^2 ~= 0.015 - 0.1)将导致与非纺丝模板相当大的失配(~ 3% - 25%)。这与中子星自旋可能与GW探测无关的预期相反。
2011-09-12 astro-ph.HE gr-qc
The balancing act of template bank construction: inspiral waveform template banks for gravitational-wave detectors and optimizations at fixed computational cost
引力波搜寻来自螺旋形紧密双星的信号依赖于匹配的滤波波形库(称为模板库),试图从探测器数据中提取信号波形。这些模板银行已被构造使用四个主要的考虑因素,感兴趣的参数空间的区域,检测器的灵敏度,匹配的滤波带宽,和灵敏度一个愿意失去由于模板放置的粒度,后者是由最小匹配。在这项工作中,我们描述了如何选择较低的频率截止,匹配滤波器频带的低端,可以优化检测。我们还展示了如何在有限的计算资源的情况下,可以最佳地选择最小的匹配。这些技术应用于搜索二元中子星信号,这些信号以前在分析初始LIGO和Virgo数据时已经执行,并将使用预期的探测器灵敏度分析高级LIGO和高级Virgo数据。通过遵循这里提出的算法,预测这些搜索的体积灵敏度将在不增加执行搜索的计算成本的情况下得到改善。
2013-03-08 gr-qc physics.data-an
Efficient Reconstruction of Matched-Filter Signal-to-Noise Ratio Time Series from Nearby Templates for Compact Binary Coalescences Searches
Institute for Cosmic Ray Research, The University of Tokyo(东京大学宇宙射线研究所)
该研究提出了一种通过截断比值波形高效重建匹配滤波信噪比时间序列的方法,用于搜索致密二体合并信号,显著降低计算成本和存储需求。
2026-03-13 astro-ph.IM gr-qc
Impact of Correlated Test-Mass Noise on Stochastic Gravitational-Wave Background Searches with Space-Based Interferometers
School of Astronomy and Space Science, University of Chinese Academy of Sciences (UCAS)(中国科学院大学天文与空间科学学院);School of Fundamental Physics and Mathematical Sciences, Hangzhou Institute for Advanced Study, UCAS(杭州高等研究院基础物理与数学学院);International Center for Theoretical Physics Asia-Pacific(亚太理论物理中心)
研究空间干涉仪中相邻测试质量加速度噪声相关性对随机引力波背景搜索的影响,发现忽略该相关性的模板会产生系统性参数偏移,而包含相关性的模板能更准确恢复参数。
2026-10-07 gr-qc
Stochastic template banks for GW searches using low-discrepancy sequences
Indian Institute of Technology Gandhinagar(印度理工学院甘地纳加尔分校)
研究致密双星并合引力波搜索中随机模板库覆盖问题,提出用低差异序列构建随机模板库,可减少提议点数量,降低内存使用和簿记工作,为引力波搜索的随机模板库生成提供简单可扩展改进。
2026-10-07 astro-ph.CO gr-qc physics.comp-ph
Template Bank for Compact Binary Coalescence Searches in Gravitational Wave Data: A General Geometric Placement Algorithm
本文介绍了一种在引力波干涉仪数据中寻找致密双星合并的模板波形的算法。我们利用了二进制参数的频域波形的振幅和展开相位的平滑依赖性。我们组波形具有相似的幅度配置文件和执行奇异值分解的相位配置文件,以获得一个正交基的相位函数。前导基函数跨越低维线性空间,其中任何物理波形的展开相位都很好地近似。最佳模板放置由线性系数空间中的规则网格给出。该算法适用于任何频域波形模型和探测器灵敏度曲线。它在计算上是高效的,并且需要很少的调整。应用该方法,我们构造了一组适用于在LIGO-Virgo数据中搜索自旋对齐的双星中子星、中子星-黑洞和双星黑洞合并的模板库。
2019-07-01 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Flat parameter-space metric for all-sky searches for gravitational-wave pulsars
对引力波星的全天空、宽带、相干搜索在计算上是有限的。因此,重要的是有效利用可用的计算资源,特别是通过最小化用于覆盖天空位置和频率演进的信号参数空间的模板的数量。然而,对于在天空上的搜索,所需的模板密度(由参数空间度量确定)在每个天空位置处是不同的,这使得在实践中难以实现有效的覆盖。以前的工作在这个问题上已经发现了各种选择的天空和频率坐标,使参数空间度量近似恒定,但这是有限的相干集成时间,或者小于几天,或大于几个月。这些局限性限制了分层全天空搜索的灵敏度,并阻碍了有趣的引力波脉冲星候选者的后续管道的发展。我们提出了一个新的平坦的参数空间度量近似,以及相关的天空和频率坐标,不受这些限制。此外,新的度量是数值良好的条件,这有利于其实际应用。
2013-12-02 gr-qc
Gravitational-wave template banks for novel compact binaries
本文提出用掩码自回归归一化流生成高维 BBH 引力波随机模板库,并验证其可高效覆盖进动及高阶模参数空间。
2024-01-22 gr-qc
Tunable compression of template banks for fast gravitational-wave detection and localisation
一种用于减少用于引力波的匹配滤波器搜索的在线计算成本的策略是在基于网格的搜索中引入用于波形模板库的压缩基。在本文中,我们提出并研究了几个可调压缩方案的一般模板银行。通过离线压缩,这种方案被证明可以更快地检测和定位信号,同时在相同的计算成本水平上适度提高粗化银行的灵敏度和准确性。这对于涉及模板库的任何搜索都是潜在有用的,特别是在分析来自未来天基探测器(例如eLISA)的数据时,由于长持续时间波形和大参数空间,在线网格搜索是困难的。
2016-05-19 astro-ph.IM gr-qc
Gravitational waves from inspiraling compact binaries: Second post-Newtonian waveforms as search templates
我们确定的有效性的第二后牛顿近似的引力波发射过程中的绝热inspiral的一个紧凑的二元系统作为模板的信号搜索与更大规模的干涉检测器。参考信号是通过求解Teukolsky方程获得的,该方程适用于围绕一个大的非旋转黑洞在圆形轨道上运动的小质量。从该信号和这些模板计算的各种类型的二元系统的拟合因子都在90%以上。根据Apostolatos的准则,第二后牛顿波形应该成为可接受的有效搜索模板。
1997-05-13 gr-qc
Random template placement and prior information
在信号检测问题中,人们通常面临的任务是在参数空间中搜索似然函数中指示信号存在的峰值。随机搜索已被证明是非常有效的,以及易于实现,例如,与沿参数空间中的规则网格的搜索相比。所搜索的信号的参数化形状的知识增加了参数空间的结构,即,通常存在需要密集搜索的区域,而在其它区域中,较粗略的搜索就足够了。另一方面,先验信息确定了搜索实际上有希望或可能无效的区域。定义特定的品质因数允许结合模板度量和先验分布,并在参数空间上设计最佳采样方案。我们给出了一个例子,有关的引力波信号从一个双inspiral事件。这里的模板度量和先验信息是特别矛盾的,因为来自低质量系统的信号容忍参数空间中的最小失配,而高质量系统的可能性要大得多,因为它们意味着更大的信噪比(SNR),因此可以检测到更大的距离。推导出的采样策略中实现的马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)算法,它提高了收敛性。
2009-12-07 gr-qc physics.data-an
Testing the validity of the phenomenological gravitational waveform models for nonspinning binary black hole searches at low masses
现象学引力波形模型,我们称之为现象A,现象B和现象C,产生完整的合并二进制后孔(BBH)的吸气合并振铃波形。这些模型是在傅里叶域中定义的,因此可以用于引力波搜索中的快速匹配滤波。PhenomA已被开发用于非自旋BBH波形,而PhenomB和PhenomC被设计用于模拟具有非旋进(对齐)自旋的BBH系统的波形,但也可用于非自旋系统。在这项工作中,我们研究了在低质量,$m_{1,2}\geq 4 Msun$和$m_1+m_2\equiv M \leq 30 Msun$,先进的LIGO的非自旋BBH搜索的唯象模型的有效性。作为我们的完整的信号波形模型,我们采用EOBNRv 2,这是一个时域的inspiral-merge-ringdown波形模型。为了研究唯象模板模型的搜索效率,我们通过探索重叠表面来计算拟合因子。我们发现,只有PhenomC是有效的,以获得拟合因子优于0.97的质量范围内的$M<15 Msun$。在$15 Msun$以上,PhenomA在对称质量区最有效,PhenomB在高度不对称质量区最有效,PhenomC在中间区最有效。具体来说,我们提出了一个有效的唯象模板家庭,可以通过采用的唯象模型在四个子区域分别构建。我们发现,有效的模板的拟合因子优于0.97,在我们的整个质量区域,大多数大于0.99。
2015-10-06 gr-qc
A Galerkin-Collocation domain decomposition method: application to the evolution of cylindrical gravitational waves
本文提出了一种应用于圆柱形非极化引力波演化的Galerkin配点区域分解算法。我们证明了该算法在再现具有高局部梯度的初始数据和提供高精度动态方面的有效性。我们用标准Newman-Penrose Weyl标量$Ψ_4$刻画了引力辐射。我们生成两个偏振模式,$\times$和$+$,传出和传入的波模板,以显示它们如何非线性地交换能量。特别是,考虑到最初进入的$\times$波,我们能够在生成的模板中追踪法拉第效应的引力模拟的可能印记。
2019-09-25 gr-qc
Toward low-latency coincident precessing and coherent aligned-spin gravitational-wave searches of compact binary coalescences with particle swarm optimization
我们研究了粒子群优化(PSO)算法用于检测引力波信号从紧凑的二元聚结。结果表明,粒子群算法在寻找引力波信号中是快速有效的。基于PSO的对齐自旋符合多探测器搜索恢复了明显更多的引力波信号,对于信噪比(SNR)为10的情况,与模板库搜索相比,基于PSO的对齐自旋搜索恢复了大约26个$\%$事件。基于PSO的对齐自旋符合搜索使用48k匹配滤波操作,并在检测阶段提供更好的参数估计精度,与LIGO第二次观测运行(O2)中使用400k模板点的PyCBC模板库搜索相比。我们证明了一个有效的基于PSO的处理符合搜索与320k匹配滤波操作每个检测器。我们提出了一个全天空对齐自旋相干搜索与576k匹配滤波操作每个探测器的一些例子,两个,三个,四个探测器网络构成的LIGO探测器在汉福德和利文斯顿,处女座和KAGRA的结果。背景估计技术,适用于实际数据的PSO为基础的重合和相干搜索。
2018-11-15 astro-ph.IM gr-qc
Searching for Gravitational Waves from the Inspiral of Precessing Binary Systems: New Hierarchical Scheme using "Spiky" Templates
在最近的一项研究中,我们发现:(i)如果忽略岁差,引力波inspiral信号的检测率几乎可以降低10倍,(ii)以前提出的“模仿”模板不能显着提高检测率(超过2倍)。在本文中,我们提出了一个新的家庭的模板,可以提高检测率的5- 6倍的情况下,进动是最重要的。我们提出的方法,这些新的“模仿”模板涉及一个层次的计划,有效的,两个参数的模板搜索,可以占一个序列的尖峰出现在残留的inspiral阶段,在一个纠正任何振荡修改的阶段。我们提出了我们的结果为两种情况下的紧凑的物体质量(10和1.4太阳质量和7和3太阳质量)作为一个函数的自旋属性。虽然还需要进一步的工作来充分评估这个新提出的模板家族的计算效率,我们得出结论,这些“尖刺模板”是一个家庭的进动模板在现实的搜索,可以提高检测率的inspiral事件的很好的候选人。
2003-01-24 astro-ph gr-qc
Template Mode Hierarchies for Binary Black Hole Mergers
匹配滤波是一种流行的数据分析框架,用于搜索由致密天体双星发射的引力波信号。在匹配滤波搜索中使用的模板主要由四极模式构造,因为该模式是能量上最占主导地位的信道。然而,对于高度进动的双星或具有适度大质量比的双星,高阶模式也具有显着的功率。我们调查如何在模板中包含更高的模式增加探测引力波的前景。具体来说,我们使用数值相对论波形从晚inspiral和合并的二进制黑洞,以确定模式的层次结构,覆盖天空的二进制方向。我们表明,在这些层次结构中的顺序取决于二进制系统和模式强度的特性。我们的研究表明,检测适度高进动或不平等的质量二进制需要包括更高的模式在模板银行。
2013-08-12 gr-qc
Random projections in gravitational wave searches of compact binaries
随机投影(RP)是一种有效的降维技术,广泛应用于高维数据分析。我们演示了如何使用这种技术来提高计算效率的引力波搜索从紧凑的二进制的中子星或黑洞。由于探测器硬件升级而导致的低频响应和带宽的改进在先进的LIGO时代提出了数据分析挑战,因为它们导致模板数据库中的冗余增加,并且由于带内信号周期数增加而导致模板更长。这里提出的RP为基础的方法解决这两个问题在同一个广泛的框架内。我们首先使用RP的一个有效的,奇异值分解启发模板矩阵分解,并开发一个几何直观为什么这种方法的工作原理。然后,我们使用RP计算近似的时域匹配相关性在一个较低的维向量空间。对于搜索对应于非自旋双星与中子星和黑洞的参数,这两种方法的组合可以减少总的在线计算成本的数量级超过标称基线。反过来,这可以帮助释放所需的计算资源,以超越当前的自旋对齐搜索,以更复杂的涉及一般旋转波形的搜索。
2019-06-10 astro-ph.CO gr-qc
Parameter-space metric for all-sky semicoherent searches for gravitational-wave pulsars
全天空搜索引力波星的灵敏度主要受到计算资源有限的限制。半相干搜索是一种以固定计算成本最大化对引力波探测器灵敏度的广泛使用的方法:将来自引力波探测器的数据划分为多个段,对每个段进行相干分析,并将每个段的分析结果相加在一起。生成模板银行的相干分析的每一个部分,并为求和,需要的知识的度量相关的相干和半相干的参数空间分别。我们提出了一个有用的近似半相干参数空间度量,类似于Wette和Prix [Phys. Rev. D 88,123005(2013)]中提出的相干度量。新的半相干度量与Pletsch [Phys. Rev. D 82,042002(2010)]和Brady和Creighton [Phys. Rev. D 61,082001(2000)]中的先前工作进行了比较。我们发现,半相干全天空搜索需要的数量级比以前预测的模板。
2015-10-28 astro-ph.IM gr-qc
Loosely coherent searches for medium scale coherence lengths
寻找连续的引力波需要计算效率高的算法,可以处理高度非线性的参数空间。松散相干算法通过将模板族作为单个单元进行分析来建立上限并检测信号。我们描述了一种新的计算效率松散的相干搜索,旨在全天空搜索超过中等规模的相干长度(3-300小时)。
2019-01-03 astro-ph.IM gr-qc
Searching for Galactic White Dwarf Binaries in Mock LISA Data using an F-Statistic Template Bank
我们描述了一个F统计搜索连续引力波从银河系白矮星双星模拟LISA数据。我们的搜索方法采用了分层模板网格为基础的参数空间的探索。在第一阶段中,使用不同的模拟激光信号组合(称为TDI变量)在搜索中识别候选源。由于每个源在其真实的“多普勒参数”(固有频率和天空位置)附近生成主要最大值以及多普勒参数空间中的F统计量的许多次要最大值,因此对多个源的搜索需要区分真实信号和与其他“更响”信号相关联的次要最大值。我们的方法通过应用重合测试来拒绝在使用三个TDI变量中的每一个的搜索中在附近的参数空间位置处未找到的候选者。对于幸存的符合测试的信号,我们执行一个完全相干的搜索在一个细化的参数网格提供一个准确的参数估计的最终候选人。经过适当调整,管道能够提取1989个真实信号,只有5个假警报。刚性绝热近似的使用允许恢复的信号参数与统计预期的误差相当,虽然仍然有一些系统的过剩相对于从高斯噪声预期的统计误差。一个实验性的迭代管道,七轮信号减法和残差的重新分析,使我们能够增加信号的数量恢复到3419与29个假警报。
2010-01-07 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
Detecting gravitational waves from precessing binaries of spinning compact objects. II. Search implementation for low-mass binaries
检测模板族(DTFs)的建立,以捕捉真正的重力波形的基本特征,使用一个小的唯象波形参数集。Buonanno,Chen和Vallisneri [Phys. Rev. D 67,104025(2003)]提出了“BCV 2”DTF,用于对来自紧凑恒星天体的进动双星的信号进行计算有效的搜索。在这里,我们测试的BCV 2 DTF的信号匹配性能的非对称的质量比的二进制文件,特别是双黑洞二进制文件的组件质量(m1,m2):(6~ 12 Msun,1~ 3 Msun),和黑洞中子星二进制文件的组件质量(m1,m2)=(10 Msun,1.4 Msun),我们采取所有的黑洞最大自旋。我们发现一个令人满意的信号匹配性能,拟合因子平均在0.94和0.98之间。我们还范围出的区域的BCV 2参数需要基于模板的搜索,我们评估的模板匹配度量,我们讨论了模板放置策略,我们估计的模板数量需要在LIGO设计的灵敏度搜索。此外,在获得更多的洞察力的自旋-轨道进动的动力学,我们提出了一个修改的BCV 2 DTF的参数化的物理(而不是唯象)参数。我们测试了这个修改后的“BCV 2 P”DTF(10 Msun,1.4Msun)黑洞-中子星系统,发现与BCV 2 DTF相当的信号匹配性能,以及对目标二元量(如啁啾质量和张开角(黑洞自旋和轨道角动量之间的角度))的可靠参数估计能力。
2005-08-16 gr-qc
On echo intervals in gravitational wave echo analysis
引力波回波,如果它们存在的话,可以编码来自强引力体系的新物理学的重要信息。当前的回声搜索通常先验地假设恒定间隔回声(CIE),尽管不等间隔回声(UIE)也是可能的。尽管CIE模板简单,但使用CIE模板需要适当的理由,特别是考虑到未来引力波探测器的高灵敏度。在本文中,我们评估的必要性UIE模板的回声搜索。通过用CIE和UIE模板重建注入的UIE信号,我们表明,如果间隔的变化大于间隔的统计误差,则CIE模板可能会显著地误解回波信号,这进一步通过对模型选择的贝叶斯分析得到证实。我们还预测了未来的GW探测器,如先进的LIGO和爱因斯坦望远镜的回波间隔的约束。
2019-03-30 astro-ph.CO gr-qc
Estimating the sensitivity of wide-parameter-space searches for gravitational-wave pulsars
本文深入研究了如何估算搜寻引力波星的灵敏度。引力波是一种发射准正弦引力波的快速旋转中子星。它特别关注在广泛的可能源参数范围内的搜索,例如在整个天空和宽频带上的搜索。传统的方法来估计这种搜索的灵敏度使用计算昂贵的蒙特卡罗模拟,或分析方法,牺牲准确性,作出非物理假设的人口源正在搜索。本文提出了一种新的分析方法,估计搜索灵敏度,不依赖于这个非物理的假设。与以前的分析方法不同,新方法准确地预测使用蒙特卡罗模拟获得的灵敏度,同时避免其计算费用。估计灵敏度的变化,由于搜索模板库的属性,和地理配置的引力波探测器网络,也进行了研究。
2012-02-20 gr-qc
Empirically estimating the distribution of the loudest candidate from a gravitational-wave search
对引力波信号的检测通常基于在一组波形模板上最大化检测统计,覆盖具有可变相关水平的给定参数空间。通常使用噪声假设检验来评估结果,其中背景的特征在于最大声模板的采样分布。在连续引力波搜索的背景下,适当地描述所述分布是一个开放的问题:当前的方法集中于特定的检测统计而忽略模板库相关性。我们介绍了一种新的方法,使用极值理论来描述分布的最响亮的模板的检测统计在任意的模板库。我们的新建议自动推广到更广泛的一类检测统计,包括(但不限于)线鲁棒统计和瞬态连续波信号假设,并提高了预期的最大检测统计的估计在一个可以忽略不计的计算成本。我们的建议的性能证明模拟数据,以及通过将其应用到不同种类的(瞬态)连续波搜索使用O2先进LIGO数据。我们发布了一个附带的Python软件包,distromax,实现了我们的新开发。
2022-02-14 astro-ph.IM gr-qc physics.data-an
Detection of gravitational-wave bursts with chirplet-like template families
引力波(GW)突发检测算法通常依赖于突发信号“局部稳定”的假设,即它随频率缓慢变化。在这个假设下,信号可以分解成少量的具有恒定频率的小波。这证明了在欧米茄管道中使用正弦高斯模板家族的合理性,欧米茄管道是LIGO-Virgo爆发搜索中使用的算法之一。然而,也有可能的情况下,爆发频率迅速演变,如在合并阶段的一个双黑洞和/或中子星合并。在这些情况下,由于模板和实际信号之间的失配,正弦高斯的局部平稳性导致性能损失。我们提出了一个扩展的欧米茄管道的基础上chirplet模板。Chirplets包含一个额外的参数,啁啾率,以控制频率的变化。在本文中,我们表明,欧米茄管道可以很容易地扩展到包括一个chirplet模板银行。我们说明了模拟数据集上的方法,与一个家庭的现象学二进制黑洞合并波形嵌入到高斯LIGO/室女座般的噪音。啁啾样模板导致测量的信噪比的增强。
2010-05-28 gr-qc
A template bank to search for gravitational waves from inspiralling compact binaries I: physical models
利用匹配滤波技术搜索了来自合并紧密双星的引力波。由于模型波形取决于许多参数,因此有必要通过覆盖参数空间的天体物理学感兴趣区域的模板库对数据进行过滤。模板的选择由模板库的离散性导致的信噪比的最大允许下降来定义。在本文中,我们描述了模板银行的算法,用于从激光干涉仪引力波天文台(LIGO)和GEO 600探测器的数据分析,以搜索信号的二进制组成的非自旋紧凑的对象。利用蒙特卡罗模拟,我们研究了该库的效率,并表明它的性能是令人满意的设计灵敏度曲线的地基干涉引力波探测器GEO 600,初始LIGO,先进的LIGO和Virgo。该数据库可以有效地搜索各种致密双星,如原始黑洞双星、中子星双星、黑洞双星以及由一个非自旋黑洞和一个中子星组成的混合双星。
2006-07-20 gr-qc
Efficient Gravitational Wave Template Bank Generation with Differentiable Waveforms
对来自紧凑双星合并的引力波的最灵敏的搜索管道使用匹配滤波器从来自引力波探测器的噪声数据流中提取信号。匹配滤波器搜索需要覆盖二进制系统的物理参数空间的模板波形库。不幸的是,模板库的构建可能是一项耗时的任务。在这里,我们提出了一种新的方法,有效地产生模板银行,利用自动微分计算参数空间度量。原则上,我们证明了自动微分可以准确计算目前在搜索管道中使用的波形的度量,同时计算成本低。此外,通过结合随机模板放置和蒙特卡罗方法来评估当前覆盖的参数空间的分数,我们表明,可以快速生成用于频域波形的搜索就绪模板库。最后,我们认为,微分波形提供了一条途径,以加速随机布局算法。我们将所有的方法都实现到一个基于diffbank框架的易于使用的Python包中,以允许社区轻松地利用可区分的波形进行未来的搜索。
2022-11-30 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Template bank for sub solar mass compact binary mergers in the fourth observing run of Advanced LIGO, Advanced Virgo, and KAGRA
本文为 LIGO-Virgo-KAGRA 第四次观测运行构建了次太阳质量致密双星并合搜索模板库,通过改进几何流形算法支持极低组分质量,并用模拟信号验证了其搜索有效性。
2025-05-08 gr-qc
Template banks to search for low-mass binary black holes in advanced gravitational-wave detectors
对于激光干涉引力波天文台(LIGO)及其国际合作伙伴Virgo和KAGRA来说,合并的双黑洞(BBH)是最有可能的来源。BBH的最佳搜索需要信号模型的精确波形和覆盖感兴趣的质量空间的有效模板库。我们调查的能力,二阶后牛顿泰勒F2六边形模板放置度量构建一个有效的模板银行,如果使用的模板波形是有效的一个机构的波形调谐到数值相关性(EOBNRv 2)。我们发现,通过结合现有的泰勒F2布局度量与EOBNRv 2波形,我们可以构建一个有效的搜索BBH的组件质量范围内的3 Msolar <= m_1,m_2 <= 25 Msolar。我们还表明,(计算成本较低)泰勒F2后牛顿波形可以用来代替EOBNRv 2波形时,M <~ 11.4 Msolar。最后,我们调查的影响,而不是占主导地位的l = m = 2模式BBH搜索模式。我们发现,对于(m_1/m_2)<= 1.68或倾角为:i <= 0.31或i>= 2.68弧度的系统,由于忽略模板波形中l = m = 2以外的模式,总的可能信噪比没有显著损失。对于在空间体积中均匀分布的源群体,在分量质量空间的整个采样区域上,检测率的损失(在倾斜角和天空位置/偏振角的均匀分布上平均)保持在~ 11%以下。对于具有高质量比\textit{and} 0.31 <= i <= 2.68的双星,在Advanced LIGO中,包括高阶模式可以将信噪比增加多达8%…
2013-03-15 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Matched filtering of gravitational waves from inspiraling compact binaries: Computational cost and template placement
我们估计模板的数量,计算能力,和存储所需的一步匹配滤波搜索引力波从吸入紧凑的二进制文件。这些估计值应该作为评估更复杂的策略(如分层搜索)的基准。我们使用的波形模板的基础上的第二后牛顿近似的二进制组成的非自旋致密体在圆形轨道。我们提出了六个噪声曲线的估计:LIGO(三种配置),VIRGO,GEO600和TAMA。为了搜索质量超过0.2M_0的二进制文件,同时由于模板间距的粗糙度而丢失不超过10%的事件,初始LIGO将需要大约1*10^11次浮点运算(每秒浮点运算)用于数据分析以跟上数据采集。这比Owen在以前的工作中估计的要高出几倍,部分原因是改进了模板家族,部分原因是我们使用了更真实(更高)的采样率。增强型LIGO、GEO600和TAMA将需要与初始LIGO类似的计算能力。高级LIGO需要8*10^11次触发,VIRGO需要5*10^12次触发。如果模板是存储的,而不是根据需要生成的,则存储要求的范围从TAMA的1.5*10^11实数到VIRGO的6*10^14实数。我们还素描和讨论的算法,将模板的参数空间。
1998-08-27 gr-qc
Gravitational waves from cosmic strings in LISA: reconstruction pipeline and physics interpretation
发起LISA宇宙弦引力波背景模板数据库,基于解析与数值模板预测参数空间与重建精度,证明LISA能探测低至$Gμ=10^{-16} - 10^{-17}$的张力及$10^{11}~\ ext{GeV}$能标。
2025-04-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitational wave data analysis implications of TaylorEt inspiral approximants for ground-based detectors: the non-spinning case
最近提出了一类新的限制性后牛顿精确波形,称为泰勒近似,用于从具有任意质量比的非旋转致密双星中搜索引力波(GW)信号。我们进行了详细的拟合因子(FF)的研究,以探讨如果泰勒Et(3.5PN)信号的非旋转可比质量的紧凑型双星可以有效地和忠实地搜索与泰勒T1,泰勒T4,泰勒F2(3.5PN)模板LIGO,先进的LIGO和处女座干涉仪。我们观察到,一个很好的比例的模板,这是通过选择TaylorT 1,TaylorT 4,和TaylorF 2(3.5PN)的家庭,有FF <~ 0.97和相当大的偏差,估计总质量对基准TaylorEt(3.5PN)信号的等质量系统。这两种观察都可能影响信号的可检测性。质量比为三分之一或四分之一的泰勒Et(3.5PN)信号相对于那些相同的模板库产生高FF,但是以在它们的总质量和对称质量比的估计值中引起大的系统误差为代价。一般而言,发现随着吸气系统的总质量增加,上述模板相对于TaylorEt信号越来越{ \it不忠实}。我们还观察到,估计质量的偏差量随检测器的(噪声功率谱密度)而变化。这可能是多检测器搜索的一些问题,多检测器搜索检查其数据中并发触发器的估计质量的一致性。(节录)
2012-02-28 gr-qc
Detecting binary neutron star systems with spin in advanced gravitational-wave detectors
探测中子星的引力波是引力波观测站Advanced LIGO和Advanced Virgo的主要目标。以前用LIGO和Virgo搜索双星中子星时忽略了其组成星的角动量(自旋)。我们证明,忽略自旋匹配过滤器搜索导致先进的探测器失去超过3%的可能的信噪比为59%(6%)的来源,假设中子星无量纲自旋,$c\mathbf{J}/GM^2$,均匀分布的幅度在0和0.4(0.05)之间,中子星具有各向同性分布的自旋取向。提出了一种新的构造自旋系统引力波搜索模板库的方法。我们提出了一个新的度量在参数空间中的模板放置度量是全局平坦的。这种新方法可以创建具有与轨道角动量(反)对齐的非零自旋的信号模板库。我们表明,这种搜索失去了超过3%的最大信噪比只有9%(0.2%)的BNS源与无量纲自旋0和0.4(0.05)和各向同性自旋方向。使用这个模板库将防止引力波搜索中的选择偏差,并允许更准确地探索双中子星中的自旋分布。
2012-10-15 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Beyond FINDCHIRP: Breaking the memory wall and optimal FFTs for Gravitational-Wave Matched-Filter Searches with Ratio-Filter Dechirping
Syracuse University(雪城大学)
本文提出比率滤波去啁啾算法,通过将内存受限的FFT转换为缓存高效的FIR卷积,提升引力波匹配滤波搜索效率,适用于包含有限大小效应、偏心率和预cession的多种搜索。
2026-01-25 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
A template bank for gravitational waveforms from coalescing binary black holes: non-spinning binaries
利用广义相对论中的近似/微扰技术,可以精确地模拟出双星黑洞并合过程中的内旋和衰荡阶段的引力波形。数值相对论的最新进展使我们能够模拟二元黑洞合并问题的非微扰合并阶段。这使我们能够\emph{coherently}搜索的所有三个阶段的非旋转的双黑洞合并使用一个单一的模板银行。以我们的动机,从这些结果,我们提出了一个家庭的模板波形,可以模拟的inspiral,合并,和环下阶段的非自旋二进制黑洞,遵循准圆形inspiral的合并。这个二维模板家庭明确参数化的二进制的物理参数。我们证明了该模板族不仅是探测黑洞并合信号的\emph{effectual},而且是估计双星参数的\emph{faithful}。我们比较的灵敏度搜索(在不同的地面干涉仪的背景下)使用所有三个阶段的黑洞合并与其他基于模板的搜索,分别寻找个别阶段。我们发现,所提出的搜索是显着更敏感的比其他基于模板的搜索大量的质量范围内,潜在地带来显着的改善事件率的地面干涉仪。作为这项工作的一部分,我们还规定了一个一般的程序来构建内插模板银行使用非旋转的黑洞波形产生的数值相对论。
2009-05-11 astro-ph gr-qc
Designing a template bank to observe compact binary coalescences in Advanced LIGO's second observing run
我们描述的方法和新技术用于构建一组波形,或模板银行,适用于搜索紧凑的二元聚结在先进的LIGO的第二次观测运行。该模板库适用于观测由两个中子星、两个黑洞或一个中子星和一个黑洞组成的系统。后牛顿公式用于模拟总质量小于4 $M_{\odot}$的波形,最新的有效单体模型,校准到数值相关性,包括合并和振铃,用于总质量大于4 $M_{\odot}$。忽略了自旋进动、物质、轨道偏心率和四极外辐射模的影响。与Advanced LIGO第一次观测运行中用于搜索紧凑双星合并的模板库相比,这里我们包括总质量高达数百个太阳质量的双星黑洞系统,从而提高了观测此类系统的能力。我们引入一种技术来改变波形滤波器的起始频率,使我们的银行可以同时包含二进制中子星和高质量的二进制黑洞波形。我们还引入了一个下限的滤波器波形长度,排除非常短的持续时间,高质量的模板,其灵敏度大大降低的干涉仪的特性和性能。
2017-05-04 gr-qc