천문·천체물리
펄서 타이밍 데이터의 사중극자 모멘트 상관관계로 중력파 도래 방향 추정
펄서 타이밍 어레이(PTA) 관측으로 중력파의 도래 방향(DOA)을 추정하는 역문제를 다룬 연구가 arXiv에 공개됐다. 연구진은 등방성 확률적 배경보다 우세한 초대질량 블랙홀 쌍성 같은 고립 천체에서 오는 중력파가 펄서 타이밍 데이터에 남기는 사중극자 모멘트를 고려하고, 전천(全天) 펄서 쌍 사이의 상관관계를 정합 필터링(matched filtering) 기법의 대안으로 제시했다. 이 상관관계는 중력파의 사영 텐서와 밀접히 연관되는 랭크 3의 3차원 무대각합 행렬 형태로 나타나며, 이를 통해 템플릿 뱅크나 가우시안 노이즈를 사전 가정하지 않고도 도래 방향을 추정할 수 있음을 보였다. 펄서 평균 대신 천구면 평균을 사용하고, 하늘에 고르게 분포하지 않은 펄서에 대해서는 보로노이 분할로 면적 가중 평균을 수치 계산했다. 논문은 향후 가동될 전파망원경 SKA(Square Kilometre Array)를 염두에 두고 도래 방향 추정 오차도 함께 검토했다.
arXiv astro-ph.HE (고에너지)