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广义相对论与量子宇宙学

arXiv:2505.16795 (gr-qc)
[提交于 2025年5月22日 ]

标题: 序贯模拟推理在极端质量比合并中的应用

标题: Sequential simulation-based inference for extreme mass ratio inspirals

Authors:Philippa S. Cole, James Alvey, Lorenzo Speri, Christoph Weniger, Uddipta Bhardwaj, Davide Gerosa, Gianfranco Bertone
摘要: 极端质量比共舞对即将发射的空间引力波探测器如LISA来说,在搜索和参数估计方面构成了一个巨大的挑战。它们的信号长且形态复杂,这意味着它们携带了大量关于其源的信息,但也很难被搜索和分析。 我们探讨了如何使用顺序模拟推理方法,特别是截断边缘神经比率估计,来解决围绕极端质量比共舞数据分析的一些挑战。我们展示了这种方法可以有效地将复杂的11维搜索参数空间缩小$10^6-10^7$倍,并为非自旋极端质量比共舞提供一维边缘提议分布。 我们讨论了这种方法当前的局限性,并将其置于未来空间引力波数据分析全球策略的大背景下。
摘要: Extreme mass-ratio inspirals pose a difficult challenge in terms of both search and parameter estimation for upcoming space-based gravitational-wave detectors such as LISA. Their signals are long and of complex morphology, meaning they carry a large amount of information about their source, but are also difficult to search for and analyse. We explore how sequential simulation-based inference methods, specifically truncated marginal neural ratio estimation, could offer solutions to some of the challenges surrounding extreme-mass-ratio inspiral data analysis. We show that this method can efficiently narrow down the volume of the complex 11-dimensional search parameter space by a factor of $10^6-10^7$ and provide 1-dimensional marginal proposal distributions for non-spinning extreme-mass-ratio inspirals. We discuss the current limitations of this approach and place it in the broader context of a global strategy for future space-based gravitational-wave data analysis.
评论: 11页,9个图加上附录
主题: 广义相对论与量子宇宙学 (gr-qc) ; 宇宙学与非星系天体物理学 (astro-ph.CO); 高能天体物理现象 (astro-ph.HE); 天体物理学的仪器与方法 (astro-ph.IM)
引用方式: arXiv:2505.16795 [gr-qc]
  (或者 arXiv:2505.16795v1 [gr-qc] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2505.16795
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

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来自: Philippa Cole [查看电子邮件]
[v1] 星期四, 2025 年 5 月 22 日 15:36:49 UTC (765 KB)
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