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Directed searches for continuous gravitational waves from binary systems: Parameter-space metrics and optimal Scorpius X-1 sensitivity

机译：定向搜索来自二元系统的连续重力波：参数空间度量和最佳Scorpius X-1灵敏度

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We derive simple analytic expressions for the (coherent and semicoherent) phase metrics of continuous-wave sources in low-eccentricity binary systems for the two regimes of long and short segments compared to the orbital period. The resulting expressions correct and extend previous results found in the literature. We present results of extensive Monte?Carlo studies comparing metric mismatch predictions against the measured loss of detection statistics for binary parameter offsets. The agreement is generally found to be within ～ 10 % – 30 % . For an application of the metric template expressions, we estimate the optimal achievable sensitivity of an Einstein@Home directed search for Scorpius X-1, under the assumption of sufficiently small spin wandering. We find that such a search, using data from the upcoming advanced detectors, would be able to beat the torque-balance level [R.?V. Wagoner, Astrophys. J. 278 , 345 (1984); L. Bildsten, Astrophys. J. 501 , L89 (1998).] up to a frequency of ～ 500 – 600 ? ? Hz , if orbital eccentricity is well constrained, and up to a frequency of ～ 160 – 200 ? ? Hz for more conservative assumptions about the uncertainty on orbital eccentricity.
机译：我们针对与轨道周期相比长段和短段两种状态的低偏心率二元系统中连续波源的（相干和半相干）相位度量导出了简单的解析表达式。所得表述更正并扩展了文献中的先前结果。我们提出了广泛的蒙特卡洛研究的结果，将度量标准不匹配预测与针对二进制参数偏移量的检测统计量的测量损失进行了比较。通常发现一致性在〜10％– 30％之内。对于度量模板表达式的应用，在足够小的自旋漂移的前提下，我们估计了爱因斯坦@霍本针对天蝎座X-1的定向搜索的最佳可实现灵敏度。我们发现，使用即将来临的高级检测器提供的数据进行的这种搜索将能够击败扭矩平衡水平[R.V。瓦格纳，天体。 J.b，278,345（1984）; L. Bildsten，天体。 J. 501，L89（1998）。]的频率高达〜500 – 600？ ？ Hz，如果轨道偏心率得到很好的限制，并且频率高达〜160 – 200？ ？ Hz可以更保守地假设轨道偏心率。

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