Gravitational Waves and $γ$-Ray Bursts
遥远星系中的合并双星是LIGO项目最有希望探测到的引力波源之一。$^{[1-5]}$它们也是中微子的丰富来源，$^{[1]}$然而这些中微子脉冲太弱，在地球上无法检测到。几年前，Eichler提出它们也是$\,$射线暴（GRB）的来源.最近的研究发现$^{[7]}$认为伽玛暴很可能是宇宙源，而聚并双星系统$^{[6,8-11]}$可能是最有希望的宇宙源。目前对宇宙分布人口的爆发和LIGO速率的估计是基于我们银河系中观察到的系统。$^{[12-14]}$这些估计仅基于三个双星，因此聚结率存在很大的统计不确定性。如果我们接受伽玛暴的宇宙学/合并双星假设，那么我们就可以更准确地估计双星合并的速率，从而预测LIGO信号。伽玛暴和双星的关联可以显著提高LIGO的性能。对伽玛暴源引力辐射的探测不仅证实了聚并双星模型，而且还将提供关于暴的几何结构和能量产生机制的信息。
1993-05-13 astro-ph gr-qc
GRB beaming and gravitational-wave observations
利用观测到的短持续时间伽马射线暴（GRB）的速率，有可能预测在引力波探测器中致密双星合并的探测速率。这些估计在很大程度上依赖于越来越多的共识，即短伽马射线暴与两颗中子星或一颗中子星和一个黑洞的合并有关，但除此之外没有做出任何假设短伽玛暴的观测速率。特别是，我们的结果不假设同时引力波和电磁观测。我们发现，在现有的LIGO/Virgo数据的合并的非检测约束的祖质量和伽马射线暴的波束角。对于未来的探测器，我们发现，与短GRB的祖先相关的NS-NS双星合并的第一次探测可能发生在观测的前16个月内，即使是在适度的观测站网络的情况下（例如，只有LIGO-Hanford和LIGO-Livingston）以适度的灵敏度操作（例如，先进的LIGO设计灵敏度，但没有信号回收镜），并假设光束角的保守分布（例如，所有GRB以θ=30度光束）。不太保守的假设将首次检测的等待时间缩短到数周至数月。或者，如果在LIGO-Hanford，LIGO-Livingston和Virgo网络以先进的设计灵敏度运行的前两年内没有看到二进制，则可以排除短GRB的紧凑二进制合并模型。当θ<30 °时，GRB触发源的发生率小于未触发源的发生率，与噪声曲线、网络结构和观测到的GRB发生率无关。因此，在GWs中首次探测到的双星GRB前身不太可能与GRB有关。
2012-06-04 astro-ph.CO gr-qc
Searching for gravitational waves from compact binary mergers powering long gamma-ray bursts during LIGO-Virgo-KAGRA's O3 run
Monash University（莫纳什大学）；OzGrav: The ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery（引力波发现ARC卓越中心）；Princeton University（普林斯顿大学）；University of Cambridge（剑桥大学）
本文基于LIGO-Virgo-KAGRA O3运行数据，研究双中子星和中子星-黑洞并合事件与长持续伽马射线暴的关联，通过分析Fermi和Swift探测器的数据，排除了引力波信号的证据，并对长持续伽马射线暴的亮度距离设定了限制。
2026-02-05 astro-ph.HE gr-qc
Prospects for multi-messenger detection of binary neutron star mergers in the fourth LIGO-Virgo-KAGRA observing run
GW 170817和GRB 170817 A的联合探测开启了引力波多信使天文学的时代，并提供了第一个直接探测，至少有一些双中子星（BNS）合并是短伽马射线暴（S-GRB）的祖先。在接下来的几年里，由于GW探测器的灵敏度不断提高，我们预计将有更多的BNS合并的多信使探测。在这里，我们提出了一个全面的研究的前景，联合GW和电磁观测合并BNS在第四LIGO-处女座-KAGRA观测运行\emph{Fermi}，\emph{Swift}，INTEGRAL和SVOM。这项工作结合了准确的人口合成模型与模拟的预期GW信号和相关的S-GRB，考虑不同的假设的GRB喷流结构。我们表明，联合GW和电磁检测的预期率可能高达$\sim$ 6年$^{-1}$时，考虑\emph{Fermi} /GBM。未来的联合观测将有助于我们更好地约束BNS合并和S-GRB之间的关联，以及GRB喷流的几何形状。
2022-06-13 astro-ph.HE gr-qc
Searches for inspiral gravitational waves associated with short gamma-ray bursts in LIGO's fifth and Virgo's first science run
两个致密物体的合并，比如两颗中子星或一颗中子星和一个黑洞，很可能是短伽马射线暴的起源。这些事件也是有希望的引力波来源，目前正在激发国际引力波探测器网络的相关搜索。在这里，我们描述了一个搜索的引力波从螺旋阶段的两个合并紧凑的对象，在巧合的短伽玛射线暴发生在LIGO的第五次科学运行和处女座的第一次科学运行。这次搜索包括22个GRB，这些GRB的数据来自LIGO/Virgo网络中的多个探测器。没有发现统计上显著的引力波候选者，参数检验表明在我们的伽玛暴样本中没有多余的弱引力波信号。90%~ C. L.在中子星-黑洞祖先模型假设下，我们的样本中伽玛暴的中位排斥距离为6.7 Mpc。
2010-06-17 astro-ph.HE gr-qc
Outlook for detection of GW inspirals by GRB-triggered searches in the Advanced detector era
短而硬的伽马射线暴（GRB）被认为起源于两颗中子星（NS）或一颗中子星和一个黑洞（BH）的合并。如果这种情况是正确的，那么短伽马射线暴将伴随着强引力波（GW）的发射，可以被LIGO，Virgo，KAGRA和LIGO-India等GW天文台检测到。与全天候、全天时的GW搜索相比，外部触发的GW搜索具有时间和天空位置已知、GW幅度增大等优点。基于最近的联合LIGO-Virgo数据，我们的分析估计，和我们的蒙特卡罗模拟候选紧凑的二进制合并事件的信噪比的分布，我们找到了一个有效的敏感体积GRB触发的搜索，是约2倍以上的全天空，所有的时间搜索。对于NS-NS系统，喷流角为20度，伽马射线卫星视场为天空的10%，并且具有通常旋进的自旋，这使NS-NS短GRB和NS-BH短GRB关联的数量增加了一倍，达到NS-NS和NS-BH所有检测的3-4%。我们还调查的权力测试统计过剩的阈下事件列表中，并表明，这些是不太可能揭示一个阈下人口，直到发现GW协会短伽玛暴已经是例行的。最后，我们提供了有用的公式计算GW振幅的先验分布，从一个紧凑的二进制合并，对于一个给定的GW探测器网络和给定的天空位置。
2013-04-25 astro-ph.HE gr-qc
Astrophysically Triggered Searches for Gravitational Waves: Status and Prospects
在引力波探测方面，特别强调的是对其他类型的天体物理观测站探测到的宇宙事件的搜索。来自伽马射线和X射线卫星、光学望远镜和中微子天文台等的天体物理学触发器为分析与事件一致的引力波数据提供了触发时间。在某些情况下，预期的频率范围，源能量，方向和祖信息也是可用的。除了允许识别振幅更接近探测器本底噪声的引力波形外，这些触发搜索还应该在Advanced LIGO开始之前产生丰富的科学结果。在本文中，我们提供了一个广泛的审查LIGO的天体物理触发的搜索和他们的目标来源。
2008-02-29 gr-qc
Electromagnetic Counterparts to Black Hole Mergers Detected by LIGO
恒星质量黑洞（BH）的合并，如LIGO观测到的GW 150914，预计不会有电磁对应物。然而，费米GBM探测器在引力波（GW）信号GW 150914后0.4秒识别出伽马射线瞬变，并具有一致的天空定位。我表明，这两个信号可能是相关的，如果由LIGO检测到的BH二进制起源于两个块在一个哑铃形配置，形成时，一个快速旋转的大质量恒星的核心崩溃。在这种情况下，BH双星合并之后是一个伽马射线暴（GRB），它来自于残留BH周围的吸积流。未来对伽玛射线暴余辉的探测可以用来确定源的红移和精确定位。一群具有GRB红移的标准GW塞壬将为精确测量宇宙学距离作为红移的函数提供一种新的方法。
2016-02-22 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Observation of the second LIGO/Virgo event connected with binary neutron star merger S190425z in the gamma-ray range
本文介绍了利用INTEGRAL天文台的γ谱仪SPI的反符合屏蔽（ACS）对LIGO/Virgo探测器记录的引力波事件S190425 z的观测结果。它有很高的可能性（>99%）与密近双星系统中的中子星（NS）合并有关。这只是GW观测历史上的第二次此类事件（在GW 170817之后）。SPI-ACS探测到一个弱的伽马射线暴GRB 190425，它是在S190425 z的NS合并后约0.5和约5.9 s的两个脉冲。脉冲的先验可靠性为3.5和4.4 sigma作为单一事件和5.5 sigma作为组合事件。对这些天记录的SPI-ACS计数率历史的分析（总共约125 ks）表明，偶然出现两个具有GRB 190425特征的接近脉冲的频率不超过6.4 x 10^{-5} s^{-1}。我们注意到，GRB 190425的时间剖面与伴随GW 170817事件的GRB 170817 A爆发的剖面有很多共同之处;两个NS合并都是最接近的（<150 Mpc）的所有事件登记的LIGO/处女座探测器;这些探测器迄今为止记录的超过30个黑洞合并事件中，没有任何一个探测到超过背景的伽马射线发射。在INTEGRAL上的SPI和IBIS-ISGRI伽马射线望远镜的视场中没有探测到硬X射线耀斑。这一点，以及费米天文台的GBM监测器没有探测到GRB 190425的伽马射线发射，假设它被地球掩星，可以显着减少GW事件源的定位…
2019-12-30 astro-ph.HE gr-qc
GRB/GW association: Long-short GRB candidates, time-lag, measuring gravitational wave velocity and testing Einstein's equivalence principle
短持续时间的伽马射线暴（SGRB）被广泛认为是由致密双星的合并提供动力的，例如中子星双星或可能的中子星-黑洞双星。虽然利用先进的激光干涉引力波天文台（LIGO）/VIRGO网络探测具有引力波（GW）信号的SGRB的前景是有希望的，但在预期的先进LIGO/VIRGO灵敏度范围内，还没有发现已知的SGRB。然而，我们发现，两个长短GRB（GRB 060505和GRB 060614）可能是在先进的GW探测器的视野。在即将到来的GW天文学时代，一些长短GRB的合并起源，如GRB 060614中显示的macronova签名所青睐的，可以明确地测试。模型依赖的时间滞后之间的合并和发病的伽玛射线暴的即时排放的估计。在模型预测和GW天文学时代预期的真实数据之间的这种时间滞后的比较将有助于揭示在中央引擎发生的物理过程（包括相对论流出的发射，合并期间喷射的致密物质流出的出现，以及伽马射线的辐射）。我们还表明，GWs的速度，有或没有爱因斯坦的等效原理的同时测试，可以直接测量到$\sim 3\times 10^{-8}~{\rm cm~s^{-1}}$的精度，甚至更好的先进的LIGO/VIRGO时代。天体物理学杂志，卷
2016-08-11 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational radiation from long gamma-ray bursts
长伽马射线暴可能是由高角动量的黑洞-环面系统在悬浮吸积中提供能量的。随着非轴对称不稳定性的发展，环面将辐射出引力波。引力波发射的光度预计可以与GRB余辉发射中观测到的各向同性等效光度相媲美。这预示着长伽玛暴可能是宇宙中最强大的LIGO/VIRGO爆发源。它们的频率动力学的特征在于$\dot{f}(f)-$图中的水平分支。
2001-02-11 astro-ph gr-qc
Detecting an association between Gamma Ray and Gravitational Wave Bursts
如果$γ$射线暴（GRB）伴随着引力波暴（GWB），那么在GRB之前的时刻评估的两个引力波探测器的相关输出将不同于在与GRB无关的时刻评估的相关输出。我们可以独立于GWB信号波形的任何模型来测试这种差异。如果我们调用一个模型的GRB源人口和GWB辐射谱密度，我们可以找到一个置信区间或上限的均方根GWB信号幅度在探测器波段。为了说明这一点，我们采用了一个简单的物理模型，并估计初始LIGO探测器观测与1000个GRB相一致，可以使我们以95%的置信度排除与$h_{RMS} \gtrsim 1.7 \times 10^{-22}$相关的GWB。该结果不要求探测器噪声是高斯的，也不要求任何探测器间的相关噪声是可测量的;它不需要源波形的高级或先验知识;并且对波强度获得的限制随着观测到的GRB的数量而改善。
1999-03-30 astro-ph gr-qc
Spotlight searches for continuous gravitational waves triggered on radiometer candidates in LIGO O4a data
University of Michigan（密歇根大学）；The Australian National University（澳大利亚国立大学）
该研究针对LIGO O4a的562个ASAF辐射计候选体，用带隐马尔可夫模型的F统计量匹配滤波器搜索连续引力波，未发现可信信号，且评估了不同类型中子星的探测灵敏度。
2026-08-10 astro-ph.IM gr-qc
Short GRB and binary black hole standard sirens as a probe of dark energy
观测来自定域性好的、螺旋形的致密天体双星的引力辐射，可以高精度地测量绝对源距离。当与通过电磁对应物对红移的独立测定相结合时，这些标准塞壬可以提供对宇宙膨胀历史和暗能量的极好探测。短的伽马射线暴，如果是由合并的中子星双星产生的，将是标准的警报，具有已知的红移，可以被LIGO-II，Virgo和AIGO等地面GW网络检测到。根据伽马射线暴的准直性，对它们的引力波进行一年的观测可以测量到大约2%的哈勃常数。当与宇宙微波背景最后散射面的绝对距离测量相结合时，这确定了暗能量状态方程参数w为9%。类似地，超大质量双黑洞螺旋将是LISA探测到的标准警报。根据精确的红移分布，100个源可以测量4%水平的w。
2006-01-13 astro-ph gr-qc
LIGO as a probe of Dark Sectors
我们展示了当前的LIGO数据如何能够探测标准模型之外的有趣理论，特别是暗区，其中暗希格斯粒子通过一阶相变触发对称破缺。我们使用公开的LIGO O2数据来说明这些部门，即使与标准模型断开连接，也可以通过引力波探测器探测。我们将LIGO测量与暗区的模型内容和质量尺度联系起来，发现当前的O2数据正在测试一系列广泛的场景，其中$SU(N)$理论与$N_f$费米子的突破是由$Λ\simeq 10^8 - 10^9$ GeV尺度的暗希格斯粒子触发的，其标量势具有合理的参数。
2021-02-15 gr-qc hep-ph
Gravitational Waves and Gamma-rays from a Binary Neutron Star Merger: GW170817 and GRB 170817A
2017年8月17日，引力波事件GW 170817被高级LIGO和Virgo探测器观测到，伽马射线暴（GRB）GRB 170817 A被费米伽马射线暴监视器和国际伽玛射线天体物理实验室光谱仪的反符合屏蔽独立观测到。GRB 170817 A和GW 170817在时间和空间上几乎同时观测的偶然发生概率为$5.0\times 10^{-8}$。因此，我们确认双中子星合并作为一个祖先的短伽玛暴。GW 170817和GRB 170817 A的关联为基础物理和短伽马射线暴的起源提供了新的见解。我们使用观测到的GRB 170817 A和GW 170817之间的$(+1.74 \pm 0.05)\,$ s时间延迟来：（i）将重力速度和光速之间的差限制在$-3\times 10^{-15}$和$+7\times 10^{-16}$乘以光速之间，（ii）对违反洛伦兹不变性设置新的界限，（iii）通过限制引力辐射和电磁辐射之间的Shapiro延迟，提出了等效原理的一个新的检验。我们还使用时间延迟来约束发射伽马射线的区域的大小和体积洛伦兹因子。GRB 170817 A是已知距离最近的短GRB，但其能量比其他测量到红移的爆发低2到6个数量级。新一代伽马射线探测器和现有探测器的亚阈值搜索对于探测更远距离的类似短爆发至关重要。最后，我们预测费米伽马射线暴监测器和先进的LIGO和处女座探测器的联合探测率为0.1-…
2017-11-02 astro-ph.HE gr-qc
Missed opportunities: GRB 211211A and the case for continual gravitational-wave coverage with a single observatory
伽马射线暴GRB 211211 A可能是$\approx350$ Mpc的中子星合并的结果。然而，当时没有一个LIGO-Virgo探测器在运行。我们表明，引力波信号从一个\grb -类双星螺旋在下一个LIGO-Virgo-KAGRA观测运行（O 4）将低于传统的检测阈值，然而，一个符合伽马射线暴观测将提供必要的信息，声称一个天文意义重大的多信使观测。我们计算出，与O 4的敏感性，大约$11\%$的伽马射线暴在600 Mpc将产生一个可信的关联之间的引力波双中子星螺旋签名和提示伽玛射线签名。这对应于$\unit[0.22^{+8.3}_{-0.22}]{yr^{-1}}$的重合探测率，其中不确定性是由绝对合并率、集束和喷气发射分数的不确定性引起的90%置信区间。这些增加到大约$34\%$和$\unit[0.71^{+26.8}_{-0.70}]{yr^{-1}}$，具有拟定的O 5灵敏度。我们表明，上述数字并不依赖于显着的引力波观测站的数量与特定的灵敏度。也就是说，与单个探测器相比，使用两个或三个探测器操作时，可信联合伽马射线暴和引力波探测的数量仅略有提高。因此，值得考虑的是，一个具有足够灵敏度的探测器（后O 4）是否应该始终保持在天空观察模式，以阐明GRB 211211 A类事件的真实性质，我们将详细讨论这一建议。
2022-11-22 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational Radiation from Gamma-Ray Burst Progenitors
我们研究了各种提出的伽马射线暴（GRB）祖先模型的引力辐射，特别是紧凑的合并和大质量恒星坍缩。这些模型都有一个共同的高角旋转速率，最后阶段涉及一个旋转的黑洞和吸积盘系统。我们认为，在螺旋，合并和振铃阶段，并为大规模的崩溃，我们认为可能的影响，不对称的崩溃和分手，以及酒吧模式的不稳定性的磁盘。我们计算的应变和频率的引力波预期从各种祖先，在距离的基础上发生率估计。在简化假设的基础上，给出了在不同的GRB场景下，先进的LIGO系统探测到引力波的概率估计。
2003-02-11 astro-ph gr-qc
Gravitational Waves from Hyper-Accretion onto Nascent Black Holes
我们研究的可能性，超吸积到新生的黑洞发生在高度间歇性的，非对称的方式有利于引力波发射中微子冷却盘。这张近孔吸积的照片是由磁旋转诱导的，超相对论磁盘动力学的流动范围从下面的边缘约束测地半径。对于高自旋值，在该区域中的大部分相干磁场具有在非轴对称MRI模式的位移节点处的紧凑质量分离的动力学含义。当中微子应力有利地竞争盘动力学结构时，物质团块可能相当密集，并且足够长的寿命来激发准正常振铃（又称“准正常振铃”）。QNR）模式的克尔几何在其下降。我们发现，这样的吸积流可以驱动棒状，四极（1，m= 2，2）模式在近共振的方式为自旋参数$a \geq .9$。无阻尼振荡的应变振幅随之增加，这保证了能量快速沉积到引力波中。LIGO干涉仪通过匹配滤波技术的可探测性评估是通过积分的能量通量超过一个第二纪元的共振超吸积在$1 \msun \sec^{-1}$。因此，以$15 \msun$（$f_{\rm QNR} \simeq 1677$ Hz）旋转并位于27 Mpc（例如，GRB 980425），将提供一个特征应变幅度，$h_{\rm char} \simeq 2.2_{-21}$，大到足以被LIGO II检测。如果共振超吸积可以持续更长的时间（或更高的速率），可能与GRB光变曲线中的第二个宽峰有关，这些物体可以在非常低的红移下被LIGO I探测到。
2003-10-31 astro-ph gr-qc
GRB-supernovae: a new spin on gravitational waves
GRB-超新星组合的发现提出了关于Ib/c型超新星内部引擎的性质的问题。这些事件被认为是大质量恒星的核心坍缩，可能是低周期双星，与II型事件SN 1987 A相似但不完全相同。Ib/c型超新星到GRB超新星的分支比非常小，小于0.5%。这些观测约束指向一个快速旋转的黑洞，它以低的概率和低的反冲速度形成。因此，假定的黑洞保持在中心，并成熟为一个高质量的物体，具有大的角动量旋转能量。正如SN 1987 A的MeV中微子发射所表明的那样，对核心坍缩事件内部运作的最有力的探测是辐射通道，剩余包络在光学上很薄。我们在这里讨论的引力波发射的前景提供动力的一个快速旋转的中心黑洞，与兆电子伏的中微子，可以探测到的距离高达100兆秒差距通过即将到来的引力波探测器LIGO和处女座。我们确定的GRB排放，通常归因于超相对论性贫重子喷出物，与一个新的过程中的带电粒子沿旋转轴的黑洞响应自旋轨道耦合的线性加速。我们包括一些初步的数值模拟间歇喷出物产生的内部冲击。结果显示出放射状飞溅，指向低光度和低能量辐射的大角度，可能与X射线闪光有关。
2005-06-09 astro-ph gr-qc
A coherent triggered search for single spin compact binary coalescences in gravitational wave data
本文提出了一种在引力波数据中进行单自旋紧致双星聚结相干搜索的方法，并将这种搜索与现有的单自旋搜索的符合方法进行了比较。我们提出了一种方法来表征参数空间的区域，其中单自旋搜索，重合和相干，将增加现有的非旋进搜索的检测效率。我们还展示了对LIGO第四次科学运行的一段数据进行相干搜索的示例结果，但注意到在运行此搜索以尝试进行检测之前，需要一组基于信号的否决。
2011-01-07 gr-qc
Data Analysis of Massive Gravitational Waves from Gamma Ray Bursts
本文研究了与伽马射线暴（GRB）源相关的f（R）引力理论中的引力波（GW）的大质量偏振模的可探测性。本文给出了激光干涉引力波天文台（LIGO）的光束模式函数，并对这种偏振进行了贝叶斯分析。结果表明，在LIGO的现有结构下，质量为10^-22 eV/c2的大质量偏振分量太弱，无法被探测到。
2017-06-23 gr-qc
X-ray guided gravitational-wave search for binary neutron star merger remnants
对一些短伽马射线暴的X射线观测表明，长寿命的中子星可以形成为双中子星合并的残余物。我们开发了一个引力波探测管道的长寿命的双中子星合并残留这些对应的电磁观测引导。以GRB 140903 A的X射线数据为例，利用先进LIGO系统和爱因斯坦望远镜，在设计灵敏度下，确定了探测到引力波信号的距离。假设基准椭圆率为$10^{-2}$，这样的引力波原则上可以被高级LIGO探测到$\sim$ 20 Mpc，爱因斯坦望远镜探测到$\sim$ 450 Mpc。然而，在实践中，我们可以排除如此高的椭圆率值，因为引力波发射的总能量将大于系统的总转动能量预算。我们展示了如何使用这些观测结果来放置使用这些能量的椭圆率的上限。对于GRB 140903 A，椭圆率的上限是$10^{-3}$，这使得高级LIGO和爱因斯坦望远镜的可探测距离分别降低到$\sim$ 2 Mpc和$\sim$ 45 Mpc。
2018-08-19 astro-ph.HE gr-qc
GRB 170817A as a jet counterpart to gravitational wave trigger GW 170817
{ \it Fermi}/GBM（伽马射线暴监测器）和INTEGRAL（国际伽马射线天体物理实验室）向LIGO（光干涉引力波天文台）/{ \it Virgo}引力波探测到的双星中子星合并物GW 170817报告了探测到$γ$射线对应物GRB 170817 A。GRB 170817 A可能有内部喷流或其他来源，如茧状发射、激波爆发或来自粘性盘的耀斑。在本文中，我们假设$γ$射线发射是由相对论性喷流内的能量耗散引起的，我们模拟了外流中反向和正向激波的余辉同步辐射。我们展示了具有高洛伦兹因子（$Γ$）的低光度$γ$射线暴（GRB）喷流、低$Γ$和低动能喷流、低$Γ$、高动能喷流、在喷流半张角内倾斜观察的结构喷流和离轴“典型”GRB喷流的余辉。所有的喷气机模型都将在不同的时间尺度上产生可观察到的余辉。10-110天的余辉可以用中等倾角观测的高斯结构喷流来拟合，但不能直接再现伽玛暴。这些射流余辉模型可用于未来的GW检测NS合并对应的射流余辉起源。
2018-04-12 astro-ph.HE gr-qc
Improved methods for detecting gravitational waves associated with short gamma-ray bursts
在第二代地基引力波探测器时代，短伽马射线暴（GRB）将是电磁波和引力波联合观测最有希望的天体物理事件之一。一个有针对性的搜索引力波紧凑的双星合并信号符合短伽玛暴的开发和分析数据的第一代LIGO和处女座仪器。在本文中，我们提出了改进这一搜索，提高我们的能力，以检测引力波对应的短伽玛暴。具体来说，我们介绍了一种改进的方法，用于估计的引力波背景，以获得事件的意义所需的检测;实现平铺扩展的天空区域的方法，需要搜索时，从费米伽马射线暴监视器或行星际网络的本地化较差的GRB信号;并将天体物理学知识的GRB发射光束，以限制搜索参数空间。我们描述了这些增强的实现，并演示了它们如何提高观测与短GRB相关的二元合并引力波信号的能力。
2014-10-22 astro-ph.HE gr-qc
Deep Multimessenger Search for Compact Binary Mergers in LIGO, Virgo, and Fermi/GBM Data from 2016-2017
本研究针对弱引力波暂现源与弱伽马射线暴的联合探测需求，开发了LIGO、Virgo与Fermi/GBM数据的多信使联合分析方法，利用O2运行数据验证了方法有效性，并探讨了提升探测显著性的配置方案。
2024-03-06 astro-ph.HE gr-qc
Electromagnetic transients as triggers in searches for gravitational waves from compact binary mergers
探测到可能源自双中子星合并的电磁瞬变现象，可以增加LIGO-Virgo地基引力波探测器网络的给定数据段包含来自双合并的信号的概率。电磁信号中包含的其他信息，如天空位置或到源的距离，可以帮助排除假警报，从而降低检测的必要阈值。在这里，我们开发了一个框架，用于确定通过触发电磁瞬变来增加引力波搜索的灵敏度。我们将这个框架应用到各种相关的电磁瞬变，从短伽玛暴的R-过程加热的签名，光学和无线电孤儿余辉。我们计算了在先进探测器时代的多信使观测的预期速率，发现在短GRB上触发的搜索-用当前的高能仪器，如费米-和核合成的“kilonovae”-用未来的光学调查，如LSST -可以分别将多信使探测的数量提高15%和40%，对于二元中子星祖先模型。短GRB触发提供了精确的合并时间，但遭受检测率下降的光束和高先验概率的来源是外部的LIGO-Virgo敏感体积。另一方面，在LIGO-Virgo敏感体积内，通常可以观察到各向同性千新星，其仪器比目前的光学测量灵敏大约一个数量级。我们建议，进行多信使引力波观测的最有效策略是使用未来深空光学全天巡天的触发器，其特征与LSST相当，每年可以进行多达10次这样的同步观测。
2013-06-26 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
The LSC Glitch Group : Monitoring Noise Transients during the fifth LIGO Science Run
LIGO科学合作组织（LSC）故障小组是LIGO探测器表征工作的一部分。它由数据分析师和探测器专家组成，他们在科学运行期间和之后合作，以更好地了解探测器中的噪声瞬变。在第五次LIGO科学运行（S5）期间，故障组的目标包括（1）对探测器数据质量进行离线评估，重点是噪声瞬态，（2）否决天体物理分析的建议，以及（3）向调试团队反馈在引力波和辅助数据通道中看到的异常。其他活动包括研究突发搜索触发器的自相关性、探测器噪声的平稳性和否决研究。该小组确定了在引力波搜索中引发假警报的几个噪声瞬变的原因;这些瞬变的时间被确定并从产生LSC天体物理结果的数据中否决。
2008-07-14 astro-ph.IM gr-qc
Prospects for joint observations of gravitational waves and gamma rays from merging neutron star binaries
事件GW 150914和GW 151226的发现，都与双黑洞系统（BBH）的合并一致，开启了引力波（GW）天文学的时代。除了BBH外，最有希望的GW源是由两颗中子星或一颗中子星和一个黑洞形成的双星系统的合并。这些合并被认为与短伽马射线暴（GRB）有关，因此GW和电磁（EM）信号的联合观测可以明确地探测这种关联。我们提出了一个详细的研究联合GW和高能量EM观测的中子星与先进的室女座和LIGO和\emph{Fermi}伽马射线望远镜的合并的二元系统的期望。在这个范围内，我们设计了一个专用的蒙特卡洛模拟管道的多信使发射和检测GW和伽马射线仪器，考虑到GW探测器灵敏度的演变。我们表明，在Advanced Virgo和Advanced LIGO 2016-2017运行期间，联合检测的预期速率较低;然而，随着干涉仪接近其最终设计灵敏度，该速率将增加$\sim$十倍。未来的联合观测将有助于限制短伽玛暴与双星系统之间的关联，并解决GWs的祖先之谜。联合检测率与本文预测的比较将有助于限制伽玛暴喷流的几何形状。
2016-11-27 astro-ph.HE gr-qc
GRB afterglow plateaus and Gravitational Waves: multi-messenger signature of a millisecond magnetar?
在伽马射线暴的早期X射线余辉中存在一个浅的衰变相是一个共同的特征。在这里，我们调查的可能性，这是连接到一个高度磁化毫秒脉冲星的形成，泵入火球的时间尺度比即时发射的能量。在这种情况下，新生的中子星可能会经历长期的棒模不稳定性，导致引力波损失，这将影响中子星的自旋下降。在这种情况下，具有1e50尔格数量级各向同性能量的邻近伽马射线暴将产生可检测的引力波信号，该信号与观测到的X射线光变曲线平台相关联，在相对较长的时间尺度（几分钟到大约一小时）内发射。引力波信号的峰值幅度将相对于伽马射线暴触发器延迟，这为先进的LIGO和Virgo等引力波干涉仪提供了在飞行中捕捉其签名的挑战性可能性。
2009-08-21 astro-ph.CO gr-qc
Prospects for joint gravitational wave and short gamma-ray burst observations
我们提出了一个详细的评估联合引力波和短伽马射线暴（GRB）的观测在未来几年的预期率。我们首先评估的距离灵敏度的引力波搜索，所产生的使用伽玛射线暴观测限制的时间和天空的位置的源的改进。我们认为，这给了25%的灵敏度增加相比，全天，所有的时间搜索，相应的可检测的引力波信号的数量增加了一倍以上与伽玛射线暴。利用这一点，我们提出了与先进的LIGO和Virgo仪器联合观测的预期速率，同时考虑到引力波探测器网络的预期演变。我们表明，在早期的高级引力波探测器观测运行中，从2015年到2017年，只有很小的机会进行联合观测。然而，随着探测器接近其设计灵敏度，如果费米和行星际网络等广域伽马射线暴卫星继续运行，就有很好的机会进行联合观测。这个速率也将严重依赖于祖先的性质，中子星-黑洞系统比双中子星系统可观测到更远的距离。双星合并和暴的相对速率取决于暴的喷流张开角。因此，联合观测，以及准确测量的伽玛暴率和二进制合并率，将允许一个改进的估计伽玛暴的张开角。
2015-09-11 astro-ph.HE gr-qc
Constraints from the Time Lag between Gravitational Waves and Gamma Rays: Implications of GW 170817 and GRB 170817A
激光干涉引力波天文台（LIGO）最近在距地球$\sim 40$ ~Mpc的第一颗中子星-中子星合并事件中发现了引力波。事件的相关电磁（EM）探测，包括GW到达后$Δt \sim 2$ ~s内的短伽马射线暴，可用于测试源物理和GW传播的各个方面。使用GW 170817作为第一个GW-EM的例子，我们表明，这一事件提供了一个严格的直接测试，GWs以光速旅行。银河系的引力势提供了光子和GW到达之间的夏皮罗时间延迟差的潜在来源，我们证明了GW和EM信号的几乎一致的检测可以产生强烈的异常引力时间延迟的限制，通过更新以前的限制考虑到银河系的引力势的细节。最后，我们还得到了GRB 170817 A的瞬发区的大小的一个有趣的限制，并讨论了短伽马射线暴的发射机制的影响。
2018-06-05 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Forecasting Gamma-Ray Bursts using Gravitational Waves
我们探索了一种有趣的可能性，即利用未来的地基引力波干涉仪来探测双星中子星的螺旋，以便及早提醒电磁观测站，从而从一开始就可以完整地观测到伽马射线暴（GRB）。我们通过计算一个双中子星（BNS）系统从被探测到到最终合并的时间来量化预测伽玛射线暴的能力。我们将检测时刻定义为干涉仪网络累积信噪比为15的时刻。对于我们的计算，我们特别考虑BNS系统的光度距离为（i）$D\le200\,$ Mpc的三干涉仪Advanced-LIGO-Virgo网络的2020年，和（ii）$D\le 1000\,$ Mpc的爱因斯坦望远镜的B和C配置。在先进的LIGO-Virgo的情况下，我们发现我们最多只能得到几分钟的预警时间，因此我们预计在2020年代不会有伽玛暴的预测。另一方面，爱因斯坦望远镜将为我们提供$D\le 100$ Mpc超过5小时的提前预警时间。以一小时为基准的预警时间，我们得到的爱因斯坦望远镜C配置的相应范围约为600 Mpc。使用目前的BNS合并事件率在此卷内，我们表明，爱因斯坦C将预测$\gtrsim\mathcal{O}(10^2)$伽玛暴在21世纪30年代。我们重新应用我们的预警时间计算黑洞中子星的inspirals和发现一至三个潮汐中断事件预测的同一个探测器。这是一个教学介绍引力波天文学写在一个水平访问的博士生，高级本科生，天文学/天体物理学的同事谁希望了解更多的基础物理。虽然我们…
2018-12-17 astro-ph.HE gr-qc
Searching for electromagnetic counterpart of LIGO gravitational waves in the Fermi GBM data with ADWO
费米合作确定了2015年9月14日引力波事件的可能电磁对应物。我们的目标是提供一个无监督的数据分析算法，以确定类似的事件在费米的伽马射线暴监测CTTE数据流。我们正在寻找典型的微弱信号。因此，它们只能通过同时仔细分析所有探测器和能量通道的计数率来发现。我们的自动检测器权重优化（ADWO）方法包括对信号的搜索和对其重要性的测试。我们开发了ADWO，多通道多探测器信号的虚拟探测器分析工具，并成功地搜索了数据流中的短瞬变。我们已经确定了GRB 150522 B，以及可能的电磁候选人的瞬态GW 150914和LVT 151012。ADWO是一种独立开发的、无监督的数据分析工具，仅依赖于费米卫星的原始数据。因此，它可以提供一个强大的，独立的测试，任何电磁信号伴随着未来的引力波观测。
2016-08-24 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
