广义相对论与量子宇宙学
[提交于 2025年10月20日
]
标题: 定向搜索持续引力波:LIGO-Virgo-KAGRA第四次观测运行第一部分的结果
标题: Directional Search for Persistent Gravitational Waves: Results from the First Part of LIGO-Virgo-KAGRA's Fourth Observing Run
摘要: 引力波能量的角分布来自持续源可能表现出各向异性,这些各向异性来源于宇宙的大尺度结构。 这促使了对天体物理和宇宙学引力波背景以及连续波发射器的方向性搜索。 我们展示了使用LIGO-Virgo-KAGRA合作组织第一次观测运行到第四次观测运行初期数据的此类搜索结果。 我们将引力波辐射计技术应用于生成天图,并搜索窄带和宽带持续引力波源。 此外,我们使用球面谐波分解来探测空间扩展源。 没有发现持续引力波信号的证据,并且我们设定了迄今为止最严格的此类辐射限制。 对于窄带点源,我们的有效应变幅度灵敏度估计在所有天空和频率范围 $(20 - 160)$ Hz 内位于 $(0.03 - 8.4) \times 10^{-24}$ 的范围内。 对于目标源——天蝎座X-1、SN 1987A、银河系中心、Terzan 5和NGC 6397——我们限制了应变幅度,最佳限制范围从 $\sim 1.1 \times 10^{-25}$ 到 $6.5 \times 10^{-24}$。 对于持续的宽带源,我们限制了引力波通量 $F_{\alpha, \hat{n}}^{95\%, \mathrm{UL}}(25\, \mathrm{Hz}) < (0.008 - 5.5) \times 10^{-8}\, \mathrm{erg\, cm^{-2}\, s^{-1}\, Hz^{-1}}$,这取决于天空方向 $\hat{n}$和光谱指数 $\alpha=0,\,2/3,\,3$。 最后,对于扩展源,我们对应变角度功率谱$C_\ell^{1/2} < (0.63 - 17) \times 10^{-10} \,\mathrm{sr}^{-1}$设置了上限。
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