Population boundaries for compact white-dwarf binaries in LISA's amplitude-frequency domain
在早期的调查中，我们提出了人口边界的吸入和质量转移的双白矮星（DWD）系统的距离无关的“绝对”幅度-频率域的建议天基引力波（GW）探测器，{ \it LISA}。我们假设单个白矮星的简并零温质量-半径（M-R）关系，结合罗氏几何的约束，使我们能够确定DWD系统在不同演化阶段的五个关键种群边界。本文利用\cite{DB2003}的非零熵施主M-R关系对DWD和中子星-白矮星（NSWD）双星系统的边界进行了修正。我们发现，质量转移系统占据了更大的比例的空间在“绝对”的幅频域相比，简单的T=0捐助者模型。我们还讨论了如何修改这些边界与新的进化阶段发现的\cite{Deloyeetal2007}。在初始接触阶段，我们发现，接触边界，这是结束的inspiral演化的结果，将有一定的宽度，而不是在我们早期的T=0模型中描述的突然切断。这将导致DWDs $&$ NSWDs进化轨迹之间的重叠，使得它们在该区域内仅用LISA观测无法区分。在施主绝热演化后的冷却阶段，施主半径收缩，质量传递速率下降，轨道周期演化减慢。根据供体的熵，这些系统可能位于完全退化的T=0边界内，但LISA可能无法检测到这些系统，因为它们可能低于灵敏度限值或在未分辨的DWD背景噪声内。
2009-03-28 astro-ph
LISA astronomy of double white dwarf binary systems
激光干涉仪空间天线（LISA）将提供（相互作用）双白矮星双星的最大观测样本，其演化是由辐射反应和其他效应驱动的，如潮汐和质量转移。我们表明，根据源的实际物理参数，LISA将能够提供非常不同的信息质量：对于某些系统，LISA可以明确地测试驱动二进制演化的物理过程，对于其他系统，它可以简单地检测二进制，而不允许我们解开源参数，因此揭示了物理工作。我们还强调，与GAIA和/或光学望远镜同时进行的调查可以从根本上提高可以获得的信息的质量。
2005-09-21 astro-ph gr-qc
Graviton Mass from Close White Dwarf Binaries Detectable with LISA
轨道双星的引力波和可见光的到达时间提供了一种机制，可以理解引力与光或电磁辐射相比的传播速度。这是通过在一个二元分量相对于另一个二元分量的指定位置处测量光学导出的轨道相位与从引力波数据导出的轨道相位之间的任何偏移来实现的。使用一个样本的近距离白矮星二进制（CWDBs）检测与激光干涉仪空间天线（LISA）和光学光变曲线数据相关的二元日食从米级望远镜为相同的样本，我们确定的精度，轨道相位差可以提取。我们考虑这些测量的应用，涉及到重力的速度变化，当与光速相比，由于一个巨大的引力子。对于具有高信噪比引力波和光学数据的$\sim$ 400 CWDBs的子样本，其亮度大于25，引力子质量的组合上限为$\sim 6 \times 10^{-24}$ eV。这个极限比目前由牛顿势的汤川修正参数导出的极限好两个数量级，并应用于太阳系。
2004-02-18 astro-ph
Eccentric double white dwarfs as LISA sources in globular clusters
本文研究了球状星团中通过动力学相互作用形成的双白矮星。这种相互作用可能会产生偏心DWD，与预期在银河系圆盘中形成的完全圆形人口相反。我们表明，5年的激光干涉仪空间天线（LISA）的任务和距离远至大麦云云，偏心DWDs的多个谐波可以检测到在信噪比高于8至少少数偏心DWDs，鉴于其形成率和典型的寿命估计从目前的集群模拟。因此，离心率与恒星质量LISA源的关联并不像通常假设的那样，只涉及中子星。由于目前和计划中的电磁观测站很难检测（偏心）DWD，LISA可以提供球状星团中这些系统的独特动力学识别。
2008-01-17 astro-ph gr-qc
Consequences of Disk Scale Height on LISA Confusion Noise from Close White Dwarf Binaries
来自银河系的近距离白矮星双星（CWDBs）的引力辐射预计会在激光干涉仪空间天线（LISA）的灵敏度波段的低端产生一个混淆限制信号。对于这种混淆限制信号的性质的大多数研究，磁盘人口的规范尺度高度已被取为90 pc。这个估计可能是太低了，一个更现实的规模高度的后果进行了调查与模型的LISA信号，由于人口密切的白矮星二进制不同的规模高度。如果CWDB的局部空间密度保持恒定，则增加刻度高度导致混淆限制信号的总体强度增加以及信号变得可单独分辨的频率增加。如果二进制的总数保持恒定，则增加标度高度导致在低频处高于混淆限制信号的预期亮信号的数量减少。我们引入一个估计器，用于比较这个过渡频率，考虑到在较高频率的信号扩展。
2006-03-04 astro-ph gr-qc
Inference on white dwarf binary systems using the first round Mock LISA Data Challenges data sets
我们报告的分析选定的单源数据集从第一轮的模拟LISA数据挑战（MLDC）的白矮星二进制。我们实现了一个端到端的管道，包括一个基于网格的相干预处理单元的信号检测，和一个自动马尔可夫链蒙特卡罗后处理单元的信号评估。我们证明，我们的相干方法的信号检测是安全和准确的，并增加了准确性，并补充了额外的信息，我们的马尔可夫链蒙特卡罗方法的信号参数。我们还表明，马尔可夫链蒙特卡罗例程是另外能够准确地确定在感兴趣的频率窗口中的噪声水平。
2007-04-03 astro-ph gr-qc
Astrophysics of white dwarf binaries
白矮星双星是宇宙中最常见的紧凑型双星，对于LISA等低频引力波探测器尤为重要。关于双星演化和银河系中白矮星双星的数量，有许多悬而未决的问题可以用引力波数据来解决，同时，我们对这些双星的不断改进的知识将有助于预测LISA的信号。此外，一些白矮星双星将作为仪器的核查源。我将讨论这些问题，并报告这一领域最近令人惊讶的发展。最后，我报告了关于互补电磁观测可行性的计算，不幸的是，这些计算不能重现Cooray等人（2004）的乐观结果。
2007-03-13 astro-ph
Detecting Eccentric Globular Cluster Binaries with LISA
来自偏心双星的引力波信号中携带的能量分布在轨道频率的几个谐波上。在引力波信号的分析中包含谐波增加了其基频低于银河系混淆限制噪声截止的双星的检测信号的信噪比。这可以允许轨道周期大于2000 s的源的改进的角分辨率。球状星团的来源包括可能的双星黑洞和可能具有高偏心率的中子星。星系团动力学也可能增强双白矮星双星和白矮星-中子星双星在星系源上方的偏心率。本文给出了所选球状星团双星的预期信噪比的初步结果。
2001-06-05 astro-ph
Gravitational Wave Background of Neutron Star-White Dwarf Binaries
讨论了超紧凑中子星-白矮星（NS-WD）双星在宇宙学距离上引力波的随机背景。在假设吸积中子星和施主白矮星构成大部分低质量X射线双星的前提下，我们利用最近的X射线观测光度函数的结果进行了计算。即使考虑到X射线数据中没有捕捉到的分离的NS-WD双星，NS-WD背景至少比河外白矮星-白矮星双星低一个数量级，并且低于激光干涉仪空间天线（LISA）在10^-5 Hz和10^-1 Hz之间的可探测水平。虽然河外背景是不太可能被检测到，我们建议，大约1至10个星系的NS-WD二进制可以解决与LISA，使他们的位置被确定到一个精确度的天空上几度。
2004-06-21 astro-ph
Selection effects in resolving Galactic binaries with LISA
使用几个实现的银河系人口密切的白矮星的二进制文件，我们已经探讨了选择偏差解决的二进制文件中的LISA数据流。我们已经假设了一个数据分析例程，它能够识别具有信噪比至少为5以上的未分辨二进制文件的混淆前景的二进制文件。二进制的解决人口被分成一个亚群超过1000个二进制有一个可测量的啁啾和另一个亚群超过20,000个二进制没有。正如预期的那样，啁啾双星的人口严重偏向高频，高啁啾质量系统，很少或没有偏好附近的系统。非啁啾双星的总体仍然偏向于高于约1 mHz的频率。有过多的更高质量的系统比目前在整个银河系的人口。
2007-03-01 astro-ph
The luminosity function of white dwarfs and M dwarfs, using dark nebulae as opaque outer screens
利用暗星云作为不透明的外屏，研究了白矮星和M矮星的光度函数。观测到猎户座A、巨蛇座和猎户座星云复合体的高消光区，覆盖太阳附近464 pc 3的体积，Mv=16.5。前景星是通过VRI测光和光度计测光选择的。由此产生的前景样本由21颗M矮星和7颗白矮星组成。导出的M矮星光度函数与以前的研究一致，表明在Mv=16之后没有实质性的上升。这7颗白矮星的局域密度为0.013（+-0.005）Msun/pc 3（约为太阳附近动力学质量的15%），支持了其他最近的结果，但用完全不同的方法获得。对于云，前景恒星的数据被用来获得独立的云距离，而背景恒星和银河系的简单模型给出了可靠的云距离。
1998-06-11 astro-ph
Gravitational Radiation from Strongly Magnetized White Dwarfs
白矮星的磁场扭曲了它们的形状，产生了各向异性的转动惯量。磁化的白矮星相对于对称轴倾斜旋转，其质量四极矩随时间变化，因此它会发出引力辐射。LISA也许能够探测到附近两颗快速旋转的白矮星发出的引力波。
2000-04-04 astro-ph
Galactic Binary Gravitational Wave Noise within LISA Frequency Band
本文研究了银河系中与未分辨双星有关的引力波噪声，其特殊目的是确定引力波停止贡献空间干涉仪（LISA）均方根噪声的频率上限。这一背景的上限来自于超新星Ia爆炸的统计数据，其中一部分可能是由双星白矮星合并引发的。二进制随机噪声交叉LISA均方根灵敏度的上限频率位于0.03-0.07赫兹的范围内，这取决于银河系的二进制白矮星合并率。为了能被激光ISA可靠地探测到，在f>0.03 Hz时，每对数频率间隔的宇宙背景能量密度应为Omega_{GW} h_{100} ^2>10^{-8}。
1998-01-06 astro-ph gr-qc
Catching Super Massive Black Hole Binaries Without a Net
来自合并中的超大质量黑洞双星的引力波信号是激光干涉仪空间天线（LISA）的主要目标。利用最佳的数据处理技术，LISA天文台应该能够探测到宇宙中任何地方的黑洞合并。我们面临的挑战是找到方法从仪器噪音和我们银河系中恒星质量双星的巨大前景中挖掘出信号。标准的匹配过滤程序在计算上可能是禁止的，特别是当黑洞旋转或质量比很大时。在这里，我们开发了一种替代方法的基础上大都会黑斯廷斯采样和模拟退火是数量级比网格搜索便宜。我们展示了我们的方法模拟LISA数据流，包含从二进制系统的史瓦西黑洞的信号，嵌入在仪器噪声和前景包含2600万银河双星。搜索算法能够准确地恢复9个参数，描述的黑洞二进制，而不必首先删除任何明亮的前景源，即使当黑洞系统具有低的信号噪声。
2006-08-09 astro-ph gr-qc
Can LISA Resolve Distance to the Large Magellanic Cloud?
激光干涉仪空间天线（LISA）有望在3年或更长时间的观测中，通过大麦云（LMC）中N ~ 22 [x10^（+/- 1）]颗信噪比大于10的密近白矮星双星。除了啁啾质量、在天空中的位置和其他双星参数之外，到每个双星的距离是一个独立的参数，可以从对这些双星的引力波的分析中提取。使用二进制的样本，可以建立到LMC的平均距离以及该距离的方差。假设在2 mHz以上的频率没有混淆噪声，LISA可以确定LMC距离为~ 4.5（N/22）^（1/2）%，LMC的视线范围为~ 15（N/22）^（1/4）$%，相对于其距离，在一西格玛置信度下。这些估计是有竞争力的一些建议的直接几何技术来测量LMC的距离，在未来的任务，如SIM和GAIA。
2005-02-23 astro-ph
Gaia - A White Dwarf Discovery Machine
盖亚的数据将有助于改善盘和晕的光度函数的构建，并将提供更准确的太阳邻域年龄的测定。此外，可靠的恒星动力学调查的磁盘和晕组件将是可能的。这将是第一次有可能非常详细地测试白矮星的质量-半径关系。此外，我们还可以期待更精确的磁冷白矮星质量。盖亚还有望发现许多新的脉动白矮星。盖亚的测量也可以补充测量的引力波从密切的白矮星双星与丽莎。
2006-10-30 astro-ph
Observing white dwarfs orbiting massive black holes in the gravitational wave and electro-magnetic window
我们考虑了一个潜在的新的引力波源，它由一颗白矮星合并成一个质量范围为~10^4-10^5 \msun的大质量黑洞。这些来源特别令人感兴趣，因为在螺旋阶段产生的引力波信号可以被激光干涉仪空间天线（LISA）探测到，并在黑洞和白矮星质量参数空间的扩展部分迅速跟随恒星潮汐破裂产生的电磁信号，可以用X射线、光学和紫外望远镜探测到。因此，这类来源可以产生相当数量的科学成果，包括在低红移下精确的宇宙学，质量范围为~10^4-10^5 \Msun的黑洞人口统计，对矮星系核心中白矮星的动力学相互作用和种群的见解，以及对白矮星结构和状态方程的新探索。通过对这些事件产生的引力和电磁辐射进行建模，我们发现它们在距离~200 Mpc的两个观测窗口中都可以检测到，并且可能超出参数空间的选定区域。我们还估计了一些关于黑洞和白矮星质量函数以及动力学相互作用的模型假设的探测率：该速率（并不令人惊讶）具有高度的不确定性，范围从~0.01 yr^-1到~100 yr^-1。这是由于目前对这些物体和过程的理论理解有限，观测限制也很小。然而，捕获率缩放参数倾向于上述范围的高端，使得在LISA生命周期内可能检测到多个事件。
2008-06-03 astro-ph
Automatic Bayesian inference for LISA data analysis strategies
我们演示了使用自动贝叶斯推断的LISA数据集的分析。特别是，我们描述了一种新的自动可逆跳马尔可夫链蒙特卡罗方法来评估先验未知数的参数，描述的引力波信号中存在的数据的后验概率密度函数。我们将该算法应用到一个模拟的LISA数据集包含重叠信号从白矮星二进制系统（DWD）和一个单独的数据集包含一个信号从极端质量比inspiral（EMRI）。我们证明了这种方法在这两种情况下都能很好地工作，可以被视为解决LISA数据分析挑战的可行方法。
2006-09-04 astro-ph gr-qc
Studying the anisotropy of the gravitational wave stochastic background with LISA
大量的引力波随机背景填充了激光干涉仪空间天线的灵敏度窗口。我们表明，LISA可以检测到的各向异性的背景对应的阶l=2和4的多极矩。银河系白矮星双星系统产生的信噪比在3年的积分中可以高达60，LISA可以提供各种银河系源空间分布的有价值的信息。我们还表明，从两个干涉仪的数据集的互相关可以轻微地导致有意义的上限的原始引力波背景的各向同性的程度。
2001-06-28 astro-ph gr-qc
Stochastic background from inspiralling double neutron stars
本文综述了银河系外的吸入双中子星对LISA天体物理引力波前景的贡献。使用最近拟合的恒星形成率，我们表明，超出$z_*=0.005$的源有助于一个真正连续的背景，这可能会主导LISA仪器的噪音范围$3 \simeq 10^{-4}$ - $1 \times 10^{-2}$赫兹和压倒银河WD WD混淆噪音的频率大于$ν_o \simeq 2\times 10^{-3}$。
2006-12-30 astro-ph gr-qc
Cosmological Physics with Black Holes (and Possibly White Dwarfs)
微秒差距尺度的黑洞可以用来探测千兆秒差距尺度的物理学，这个概念乍看起来似乎是违反直觉的。然而，引力天文台LISA将探测宇宙学上遥远的大质量黑洞合并对，精确测量它们的光度距离，并帮助识别电磁对应物或宿主星系。如果宿主星系被成功识别，各种新的黑洞研究和哈勃图的引力版本将成为可能。此外，如果暗能量是大尺度修正引力的表现，那么在宇宙尺度上传播的引力信号与广义相对论预期的偏差可能变得明显，特别是与来自同一来源的电磁信号相比。最后，由于白矮星在宇宙学距离上进入大质量黑洞的螺旋可能允许合并前的局部化，我们建议仔细监测这些事件和任何相关的电磁对应物可能导致LISA的高精度宇宙学测量。
2008-03-25 astro-ph gr-qc
Gravitational Helioseismology?
与太阳的正常模式的外部引力扰动的幅度进行评估，以确定是否可以观察到这些太阳振荡与拟议的激光干涉仪空间天线（LISA），一个网络的卫星，旨在检测引力辐射。与LISA相关的模式-$l=2$、低阶$p$、$f$和$g$ -模式-至今尚未最终观察到。我们发现，在这些模式的能量必须大于约$10^{30} \rm{ergs}$，以观察以上的LISA检测器噪声。这些模式的能量比一般预期的要大，但比目前观测到的上限要小得多。由于短周期白矮星双星的银河系背景，LISA在相关频率上可能是有限的混淆。目前估计这些双星的数量将需要太阳能模式的能量高于约$10^{33} \rm{ergs}$被观测到的LISA。
1996-01-30 astro-ph gr-qc
Gravitational waves from cosmological compact binaries
我们考虑在宇宙学距离上由不同的致密双星群体发射的引力波。利用粒子数合成模型研究了双中子星、双黑洞和双白矮星双星以及白矮星-中子星、白矮星-黑洞和黑洞-中子星系统的性质。我们利用观测确定的宇宙恒星形成历史来重建这些源的红移分布和它们的合并速率演化。每个源在其早期螺旋相位期间发射的重力信号随机相加，以产生低频带中的随机背景，其频谱应变幅度在10^{-18} Hz^{-1/2}和5 10^{-17} Hz^{-1/2}之间，频率在[5 10^{-6}-5 10^{-5}] Hz范围内。在10^{-4}Hz以上的频率处，主要由双白矮星系统支配的整个信号可以用LISA在[1-10] mHz的频率范围内检测到，并且充当混淆限制噪声分量，其可以限制LISA在1 mHz以上的频率处的灵敏度。
2000-02-02 astro-ph gr-qc
LISA Measurement of Gravitational Wave Background Anisotropy: Hexadecapole Moment via a Correlation Analysis
我们讨论的空间波动的引力波背景所产生的未解决的银河系双星源，如密切的白矮星，由于事实上的银河系双星源分布是各向异性的。我们介绍了一个相关分析的两个数据流的激光干涉仪空间天线（LISA）提取球谐系数，在一个独立的方式，十六极矩（$l=4$）相关的投影二维密度分布的二进制源人口。所提出的技术补充和改进了以前的建议，在文献中测量的引力波背景各向异性的基础上的时间调制的数据作为LISA围绕太阳的轨道。然而，这种技术仅限于星系球谐系数的某些组合，无法单独分离它们。利用LISA，可以在一定坐标系中以10或更高水平的信噪比测量$m=2,3$和十六极（$l=4$）的4个系数。除了十六极系数，当与时间调制分析相结合时，相关研究原则上也可以用于测量二进制分布的四极系数。
2004-03-10 astro-ph gr-qc
