A method to estimate the significance of coincident gravitational-wave observations from compact binary coalescence
由中子星和/或黑洞组成的合并致密双星系统应该可以用即将到来的先进引力波探测器探测到,如LIGO,Virgo,GEO和{KAGRA}。到目前为止,引力波实验充满了非高斯、非平稳的噪声,这使得确定事件的重要性变得非常困难。一个流行的方法来估计的重要性是时移的事件之间收集的探测器,以建立一个假符合率。在这里,我们提出了一种方法,用于估计虚警概率的事件使用变量通常可用于搜索候选人,不依赖于明确的时间移动的事件,同时仍然捕捉非高斯的数据。我们提出了一种方法,用于在存在几个镀银(3- 5 $σ$)事件但不一定存在任何镀金($>5σ$)事件的情况下建立事件的统计检测。我们使用LIGO数据和模拟的,现实的,盲目的信号人口来测试我们的方法。
2012-09-04 astro-ph.IM gr-qc
Detecting gravitational waves from inspiraling binaries with a network of detectors : coherent versus coincident strategies
本文比较了两种多探测器检测密集二进制螺旋信号的方法,即符合法和相干法。为了简单起见,我们在这里考虑两个相同的探测器,具有相同的噪声功率谱密度,初始LIGO,位于同一地点,具有相同的方向。我们考虑的情况下,独立的噪声以及相关的噪声。重合策略包括分别制作两个候选事件列表,每个检测器一个,并从这些列表中选择位于合适的参数窗口内的事件对,然后将其称为重合检测。另一方面,相干策略涉及相干地组合数据相位,以便获得单个网络统计,然后将其与单个阈值进行比较。在这里,我们试图阐明这个问题,即哪种策略更好。我们通过绘制两种策略的受试者工作特征(ROC)来比较这两种方法的性能。一些结果是通过分析获得的,以便获得洞察力。此外,我们进行数值模拟,以确定某些参数的解析公式,从而获得最终的完整结果。为了建立我们的结果,我们在这里考虑几个从相对简单到天体物理学上更相关的情况。底线是,相干策略虽然一般比重合策略在计算上更昂贵,但优于重合策略-在可行的虚警机制中,对于相同的虚警概率,虚警消除概率显著更小。
2006-08-22 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
Testing gravitational parity violation with coincident gravitational waves and short gamma-ray bursts
引力宇称破缺是粒子物理学、弦论和圈量子引力激发的一种可能性。它的一个效应是引力波的振幅双折射,即左右圆偏振波以相同的速度传播,但振幅演化不同。在这里,我们提出了一个测试这种效果,通过符合观测的引力波和短伽马射线暴从二进制合并涉及中子星。这种引力波是高度左或右圆偏振的,这是由于合并的几何形状。利用伽马射线暴的定位信息,地面引力波探测器可以以合理的精度测量到源的距离。从余辉或宿主星系的红移的电磁测定产生了这个距离的独立测量。引力宇称违反将表现为这两个距离测量之间的差异。我们通过考虑一个导致这种引力宇称破坏的特定有效理论,即陈-西蒙斯引力,来验证这样的测试。我们表明,先进的LIGO-Virgo网络和全天空伽马射线望远镜可以对Chern-Simons引力宇称违反的传播部分敏感,其程度比LAGEOS卫星目前的静止约束好大约两个数量级。
2010-05-18 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
High-Energy Neutrino Emission from Short Gamma-Ray Bursts: Prospects for Coincident Detection with Gravitational Waves
本文研究了高能中微子和引力波(GWs)同时探测的现状和前景。短伽马射线暴(SGRB)被认为起源于包含中子星的致密双星合并。我们估计高能中微子的注量从即时发射,扩展发射,X射线耀斑,和平台发射,并表明与扩展发射的中微子信号是最有前途的。假设宇宙线的载荷因子为$\sim10$,洛伦兹因子分布为对数正态分布,计算了当前和未来中微子探测器探测到扩展发射中微子的概率,发现未来的仪器甚至当前的仪器都有可能准同时探测到高能中微子、伽马射线和引力波。我们还讨论了堆叠分析,这也将是有用的未来的实验,如IceCube-Gen 2。
2017-09-18 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
From One to Many: A Deep Learning Coincident Gravitational-Wave Search
Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik, Albert-Einstein-Institut(马克斯·普朗克引力物理研究所(阿尔伯特·爱因斯坦研究所));Leibniz Universität Hannover(莱布尼茨汉诺威大学)
紧密双星源合并产生的引力波现在由地球探测器定期观测。最灵敏的搜索算法将许多不同的预先计算的重力波形与探测器数据进行卷积,并寻找不同探测器之间的一致匹配。机器学习正在被探索作为构建搜索算法的替代方法,该算法有望降低计算成本并针对更复杂的信号。在这项工作中,我们构建了一个双探测器搜索引力波从二进制黑洞合并使用神经网络训练非旋转的二进制黑洞数据从一个单一的检测器。该网络被应用到两个观测站的数据独立,我们检查事件之间的时间重合。这使得能够通过对独立检测器数据进行时移来有效分析大量背景数据。我们发现,虽然对于一个单一的检测器的网络保留$91.5\%$的灵敏度匹配滤波可以实现,这个数字下降到$83.9\%$两个观测站。为了使网络能够检查检测器中的信号一致性,我们构建了一组简单的网络,直接对来自两个检测器的数据进行操作。我们发现,这些简单的两个检测器的网络都不能提高灵敏度,单独应用网络的数据从检测器和搜索时间重合。
2022-02-10 astro-ph.IM cs.LG gr-qc
Template-free search for gravitational wave events using coincident anomaly detection
SLAC(斯坦福线性加速器中心)
本文提出一种无需模板的引力波事件搜索方法,利用同时异常检测技术,通过多个探测器事件的巧合性训练模型,实现对无精确波形模型源的检测,提升灵敏度和精度。
2026-04-29 astro-ph.IM gr-qc
Multimessenger astronomy with a kHz-band gravitational-wave observatory
拟议中的下一代引力波观测站网络包括专门针对中子星科学的千赫兹仪器,例如拟议中的中子星极端物质观测站NEMO。NEMO最初的提议强调了它需要存在于引力波观测站网络中,以确保探测的可信度和源的天空定位。我们表明,NEMO一样的天文台有显着的实用性,对自己的重合电磁观测可以提供检测的意义和天空定位。我们表明,使用一个类似NEMO的探测器和预计在21世纪20年代末和21世纪30年代初的电磁观测站,如Vera C。鲁宾天文台和SVOM,大约$40\%$的所有双中子星合并检测的引力波可以确信地确定为符合多信使检测。我们表明,我们预计$2^{+10}_{-1}\rm{yr}^{-1}$符合观测的引力波合并与伽玛射线暴即时发射,$13^{+23}_{-10}\rm{yr}^{-1}$检测与kilonova观测,和$4^{+18}_{-3}\rm{yr}^{-1}$与宽带余辉和kilonovae,其中的不确定性是$90\%$置信区间所产生的不确定性,在目前的合并率估计。结合起来,这意味着$14^{+25}_{-11}\rm{yr}^{-1}$与$300\rm{Mpc}$的检出率一致。这些数字表明,在没有其他引力波观测站组成的全球网络的情况下,单个千赫引力波探测器具有重大的科学潜力。
2022-02-18 astro-ph.HE gr-qc
Prospects for joint radio telescope and gravitational wave searches for astrophysical transients
当涉及到瞬态现象时,无线电天空仍然大多未被观测到。对引力波的直接探测将标志着现代天文学的一个重要里程碑,因为一个全新的窗口将打开宇宙。两个明显独立的现象可以在一个同时的努力,有可能促进两个搜索。在本文中,我们将概述这些未来联合观测背后的科学案例,并将描述可能用于进行搜索和分析数据的方法。目标源是致密天体的双星系统,已知是引力波的强候选源。同时在这两个通道的瞬态检测将是一个显着的吸烟枪的引力波的第一次直接检测,并将开辟一个新的领域的天体物理瞬变的特点,涉及大量的紧凑的对象。
2009-12-02 gr-qc
Search for Coincident Gravitational Wave and Long Gamma-Ray Bursts from 4-OGC and the Fermi-GBM/Swift-BAT Catalog
最近发现的一个kilonova与一个明显的长持续时间的伽玛射线暴,挑战了典型的分类,长伽马射线暴起源于大质量恒星的核心坍缩和短伽马射线暴是从紧凑的双合并。kilonova表明中子星合并的起源,并建议引力波和长伽马射线暴多信使天文学的可行性。引力波通过提供源性质的独立信息而起着至关重要的作用。这项工作重新访问了来自4-OGC目录的2015-2020年LIGO/Virgo引力波候选者,这些候选者与来自Fermi-GBM和Swift-BAT目录的中子星或中子星-黑洞合并和长持续时间伽马射线暴一致。我们寻找的空间和时间的巧合与引力波候选人和长时间伽马射线暴的发病之间的时间差高达10秒。最重要的候选星协只有每两年一次的误报率;考虑到LIGO/Virgo的观测周期,这与零结果一致。我们报告的排除距离为每个搜索候选人的基准引力波信号和保守的视角假设。
2022-10-18 astro-ph.HE gr-qc
Coherent versus coincidence detection of gravitational wave signals from compact inspiraling binaries
比较了符合和相干两种多探测器探测无自旋螺旋压缩双星引力波信号的方法。重合策略将检测器视为孤立的-将各个检测器统计数据与其各自的阈值进行比较,而相干策略将检测器网络数据{ \it相位相干}组合以获得单个检测统计数据,然后将其与单个阈值进行比较。在地理上分离的检测器的情况下,我们还考虑了{ \it增强}的符合策略,因为通常的(天真的)符合策略对于未对准的检测器产生差的结果。为了简单起见,我们认为探测器对具有相同的功率谱密度的噪声,作为初始LIGO,也假设噪声是平稳的和高斯的。我们通过绘制两种策略的\emph{receiver operating characteristic}(ROC)来比较方法的性能。被认为是一个单一的天体物理源以及分布的来源。我们发现,在平稳高斯检测器噪声的假设下,相干策略的性能优于两个重合的策略。
2010-03-29 gr-qc
Gravitational waves and cosmic boundary
本文研究空间引力波探测器能否发现高红移处可能存在的反射性宇宙边界,指出引力波是唯一可行手段,可利用中等质量黑洞并合事件,并强调 TianQin+LISA 联合探测网络对确定边界方向及验证其存在具有关键作用。
2024-11-26 gr-qc
Utilizing anticoincidence veto in a search for gravitational-wave transients
Indian Institute of Science Education and Research Kolkata(印度科学教育研究学院加尔各答分校)
本文提出利用时间抗重叠 veto 技术提高引力波暂现信号搜索的灵敏度和检测效率。
2026-02-08 astro-ph.IM gr-qc
Network sensitivity to geographical configuration
引力波天文学将需要对全球引力波观测站网络的数据进行协调分析。在这种情况下,出现了如何最佳配置全球网络的问题。我们在其他地方提出了一种形式主义,在这里使用重合网络分析方法和相干网络分析方法来比较网络的不同配置。我们已经构建了一个网络模型来计算一个数字的优点的基础上检测率的人口标准蜡烛二进制的灵感。我们发现,这种措施的网络质量是非常敏感的组件检测器的地理位置下一致的网络分析,但相对不敏感的相干网络分析。
2002-02-07 gr-qc
Projected Constraints on Lorentz-Violating Gravity with Gravitational Waves
引力波是在强动力学和非线性领域探索广义相对论基础的极好工具。其中一个基础是洛伦兹对称性,它可以在引力扇区中被打破,因为存在一个优选的时间方向,因此,在每个时空点上都有一个优选的框架。这导致双星系统的轨道衰变率发生变化,同时也导致了它们相关的引力波的产生和啁啾。本文研究了非自旋中子星双星的准圆形螺旋中发射的波是否能对引力洛伦兹破坏的两个代理:爱因斯坦-爱因斯坦理论和测空引力产生竞争性约束。我们在小耦合(或去耦)的限制和后牛顿近似,微扰求解场方程在小变形广义相对论和在小速度/弱引力近似的波模型。我们假设一个符合广义相对论的引力波已经被第二代和第三代地面探测器以及拟议中的天基任务DECIGO探测到,无论是否有电磁对应物。如果没有对应的探测器,那么只有在使用未来的第三代或天基仪器时,才能按照广义相对论对中子星双星进行探测,从而对引力洛伦兹违逆产生竞争性约束。另一方面,即使使用第二代探测器,单个对应物也足以放置比当前脉冲双星边界严格10个数量级的约束。这是因为洛伦兹破坏迫使引力波的群速度不同于光的群速度,而这种差异可以非常精确地用重合观测来限制。
2014-12-12 gr-qc
Metrics for multi-detector template placement in searches for short-duration nonprecessing inspiral gravitational-wave signals
使用家庭的多检测器F-统计度量短时间内,nonprecessing inspiral信号,我们推导出一个边缘化的度量,是直接适用于生成模板银行重合和相干多检测器搜索引力波的问题。该度量与其他平均度量进行比较,例如针对与来自旋转中子星的连续信号相关联的搜索的情况提出的度量。我们展示了如何四维度量可以分为两个二维度量与天空和质量参数子空间,允许创建单独的模板银行为这些子空间。最后,我们提出了一种算法,用于计算与一致和相干多探测器有针对性的或全天空搜索短时间,非旋进螺旋引力波信号的质量空间度量。
2013-07-16 astro-ph.IM gr-qc physics.data-an
Applying deep neural networks to the detection and space parameter estimation of compact binary coalescence with a network of gravitational wave detectors
在本文中,我们研究了深度学习的应用,先进的LIGO和先进的处女座符合检测引力波(GW)从紧凑的双星合并。这种深度学习方法是George和Huerta(2017)用于网络检测器多输入的深度过滤方法的扩展。分析了先进LIGO和先进Virgo探测器的模拟重合时间序列数据,用于估算源光度、距离和天空位置。作为分类器,我们的深度神经网络(DNN)在网络检测器的最佳信噪比(SNR)为$\geq$ 9.作为一个预报器,它还可以有效地估计相应的源空间参数,包括光度距离$D$,赤经$α$,和December $δ$的紧凑双星合并。当信噪比大于8时,网络检测器的相对误差均小于23%。我们的研究结果表明,深度滤波可以处理一致的GW时间序列输入,并执行有效的分类和多个空间参数估计。此外,我们比较了从一个,两个和三个网络检测器获得的结果,这些结果表明,更多的网络检测器的结果在一个更好的源位置。
2019-02-19 astro-ph.IM gr-qc
Search for High Frequency Gravitational Wave Bursts in the First Calendar Year of LIGO's Fifth Science Run
我们提出了一个全天空的搜索引力波的频率范围为1至6千赫在第一个日历年的LIGO的第五次科学运行。这是第一个在3 kHz以上进行的非触发LIGO爆发分析。我们讨论了在这一制度的干涉数据的独特属性。分析了161.3天的三重符合数据。没有观察到超过阈值的引力事件,在90%的置信水平下,强引力波爆发率的频率上限为每年5.4次。具体的引力波发射的理论模型的影响进行了讨论。
2009-10-16 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
Joint LIGO and TAMA300 Search for Gravitational Waves from Inspiralling Neutron Star Binaries
我们使用LIGO和TAMA 300在2003年初的数据,从吸入中子星双星的重合引力波信号搜索。使用一个简单的触发交换方法,我们进行了一个相互合作的符合搜索的时候,TAMA 300和只有一个LIGO网站的操作。我们没有发现任何引力波信号的证据。在90%的置信水平下,我们对质量在1 ~ 3 M太阳之间的双星中子星合并速率的观测上限为每个银河系等效星系每年49颗中子星。在此搜索过程中开发的方法将在未来的网络螺旋分析中找到应用。
2006-10-06 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
Gravitational Wave Constraints on Multi-Brane Inflation
确定了一类非正则暴胀模型,其中曲率扰动对非高斯性的首阶贡献由暴胀子场中涨落的声速决定.包括在这类模型是有效的行动,多个重合膜在有限n极限。这个组态的作用量是根据SU(2)的基本表示,用一种强有力的迭代方法确定的。原则上,在标准的单膜DBI暴胀场景中出现的张量标量比的上限可以在这样的多膜配置中放松,如果产生大的和可检测的非高斯性。此外,具有少量重合膜的模型可以产生引力波背景,这将在未来的实验中被观察到。
2008-05-19 astro-ph gr-qc hep-th
Searching for joint neutrino and gravitational wave emission from the environment of Active Galactic Nuclei
针对活动星系核吸积盘中双黑洞并合可能产生的中微子与引力波符合信号,本文提出基于无分箱最大似然的搜寻方法,并应用于公开数据。
2023-10-02 astro-ph.HE gr-qc
Quantifying the coincidence between gravitational waves and fast radio bursts from neutron star - black hole mergers
本文通过模拟数据计算后验几率,研究中子星-黑洞并合与快速射电暴的符合关联,提出需同时满足时间和天空位置符合且网络信噪比大于10才能可靠确认共同源,并可用于区分不同的快速射电暴产生机制。
2025-04-13 astro-ph.HE gr-qc
Comparison of Signals from Gravitational Wave Detectors with Instantaneous Time-Frequency Maps
引力波天文学依赖于多个探测器的使用,这样,重合的探测可以区分真实的信号和仪器的伪影,并且信号的相对定时可以提供源的天空位置。我们表明,由希尔伯特-黄变换(HHT)提供的瞬时时间-频率和时间-幅度图的比较可以有效地用于常见信号的相对信号定时,区分相同的重合信号和随机噪声重合的情况,并提供基于其时间-频率轨迹的信号分类。比较是用卡方拟合优度方法完成的,该方法包括来自HHT的瞬时幅度和频率分量的贡献,以在时域中匹配两个信号。这种方法自然允许分析具有强频率调制的波形。
2011-05-24 astro-ph.IM gr-qc physics.comp-ph
Toward an optimal search strategy of optical and gravitational wave emissions from binary neutron star coalescence
观测一个与从双星中子星合并中探测到的引力波发射相一致的光源,将提高探测的可信度,提供宿主星系的定位,并测试短伽马射线暴的祖先模型。我们采用光学观测的三个短伽马射线暴,050724,050709,051221,估计探测率的协调光学和引力波搜索的中子星合并。模型R-波段光学余辉光曲线的这些突发,包括一个喷气休息外推这些源的灵敏度地平线上的先进LIGO/处女座网络。利用TAROT(m=18)、Zadko(m=21)和一台(8-10)米级望远镜(m=26)的光学灵敏度极限,我们对探测率和成像的节奏时间进行了近似计算。我们发现三个爆发的平均同时检测率为4年^{-1}。类似GRB 050724的爆发,具有大开喷流角,提供了最乐观的每年13次重合探测率^{-1},并且在触发后最多5天内可以被扎德科探测到。晚时间成像m=26可以检测离轴余辉GRB 051221像爆发几个月后的触发。对于光束角度的广泛分布,识别由引力波探测器触发的光学发射的最佳策略是使用机器人望远镜进行快速响应搜索,然后在触发后的几天内没有检测到余辉的情况下进行更深的成像。
2011-04-29 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Globally coherent short duration magnetic field transients and their effect on ground based gravitational-wave detectors
人们已经认识到,舒曼共振产生的磁场可能会影响LIGO和Virgo对随机引力波背景的搜索。这里介绍的是在LIGO和Virgo站点的磁强计中同时发生的短持续时间磁场瞬变的观测结果。来自波兰和美国科罗拉多州的低噪声磁力计的数据也被使用,并显示了全球范围的短时间磁瞬变。我们测量至少2.3符合(波兰和科罗拉多州之间)磁瞬变事件,每天其中一个脉冲超过200 pT。考虑到最近测量的先进LIGO的磁耦合到差动臂运动的值,每天都会有几个事件同时出现在引力波探测器位置,并可能移动$10^{-18}$ m级的测试质量。我们确认,在先进的探测器时代,短时间的瞬态引力波搜索必须占相关的磁场噪声在全球探测器网络。
2016-12-04 astro-ph.IM gr-qc physics.ins-det
First joint Gravitational Waves search by the Auriga-Explorer-Nautilus-Virgo collaboration
我们目前的搜索结果,在2005年9月期间收集的AURIGA,EXPLORER,NAUTILUS和室女座探测器的24小时长的数据集的重合突发激发。对来自单个检测器的每个数据集独立地进行候选触发物的搜索。我们使用针对给定来源群体优化的算法寻找这些候选者之间的双重时间重合,并通过将模板化信号波形注入数据流来计算检测效率。为此,我们考虑了信号的情况下,阻尼正弦曲线来自银河系中心方向。在这个框架中,我们的方法的目标是高效率和低误报率之间的最佳平衡,旨在设置置信区间,尽可能严格的所选源模型的速率。
2007-10-19 gr-qc
Search techniques for gravitational waves from black-hole ringdowns
在所有的天文引力辐射源中,旋转的黑洞的微小扰动所产生的振铃波形也许是最容易理解的:对于这种扰动的后期阶段,波形只是一个指数衰减的正弦曲线。从干涉测量引力波天线数据中搜索这些应该相对容易。在本文中,我提出了一个单一的过滤器搜索振铃波形所产生的50太阳质量的黑洞与98%的最大自旋角动量使用的数据从加州理工学院40米原型干涉仪的结果。这种搜索说明了技术,可用于分析数据,从未来的大规模干涉仪,并描述了一些困难,目前在干涉仪数据的分析。最重要的是,它说明了在两个独立的干涉仪的输出中使用重合事件(这里由两个不同时间的40米数据模拟),以大大降低假事件率。这种符合将是未来在更大尺度的干涉仪中进行引力波搜索的必要工具。
1999-01-28 gr-qc
The Geometric Gravitational Internal Problem
在几何统一理论中,除了场方程和运动方程之外,还有一个能量动量方程。具有宇宙学常数的广义相对论爱因斯坦方程是从这个真空的能量动量方程推导出来的。对于非空空间,我们得到了一个广义的爱因斯坦方程,它把爱因斯坦张量与几何应力能量张量联系起来。匹配外解与标准相对论检验一致。此外,有一个牛顿极限,我们得到泊松方程。
2000-07-24 gr-qc
A blind hierarchical coherent search for gravitational-wave signals from coalescing compact binaries in a network of interferometric detectors
我们描述了一个分层的数据分析管道相干搜索的引力波(GW)信号从非旋转的紧凑的二元聚结(CBCs)的数据中的多个地球上的探测器。它假设没有关于源的天空位置或其瞬态信号发生时间的先验信息,因此被称为“盲”。该流水线计算在平稳高斯噪声中最佳的相干网络搜索统计,并允许计算一套替代统计和基于信号的鉴别器,这些统计和鉴别器可以提高其在真实数据中的性能。与迄今为止采用的重合多检测器搜索统计不同,相干统计在以下意义上是不同的:它们检查具有不同取向的不同检测器中的信号幅度和相位以及其中的信号到达时间的一致性。分层流水线的第一阶段通过要求来自多个干涉仪的触发器在时间和组件质量上的接近度来构造触发器的重合。第二阶段通过计算相干统计来跟踪这些一致的触发。高斯数据上的分层相干流水线的性能被证明是优于流水线,只有第一(重合)阶段。
2011-04-14 astro-ph.IM gr-qc
Geometrical Expression of the Angular Resolution of a Network of Gravitational-Wave Detectors and Improved Localization Methods
本文首次给出了当引力波到达时间未知时,任意干涉型引力波探测器网络的角分辨率的几何表达式。我们讨论了我们的研究结果的影响,如何提高角分辨率的GW网络和本地化方法的改进。一个例子的改进的零流定位方法的未知波形的GW演示。
2008-06-06 gr-qc
Detection of gravitational waves from inspiraling compact binaries using a network of interferometric detectors
我们制定的数据分析问题的检测牛顿波形从一个鼓舞人心的紧凑的二进制网络的任意取向和任意分布的激光干涉引力波探测器。首次得到了由匹配网络滤波器构造的网络相关向量的最优统计量与其大小之间的关系。这推广了早期工作(gr-qc/9906064)中报告的计算,其中探测器被认为是重合的。
2000-02-02 astro-ph gr-qc
Geometric deformation and redshift structure caused by plane gravitational waves
本研究针对平面引力波场景,通过建立天体表面到观测屏幕的坐标映射,探究引力波弯曲时空的视觉效应,发现天体图像会扭曲晃动、表面红移结构整体旋转,为平面引力波时空透镜效应提供直观描述。
2024-04-11 gr-qc
Correlated and coincident noise in Einstein Telescope's triangular configuration
Gran Sasso Science Institute(格兰萨索科学研究所);INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso(意大利国家核物理研究所,格兰萨索国家实验室)
本文针对爱因斯坦望远镜的三角构型,通过时域模拟分析其环境噪声的关联与重合瞬态干扰,发现这些因素会限制该构型的观测能力及零流效用。
2026-08-25 astro-ph.IM 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 waves in geometric scalar gravity
我们研究了引力的几何标量理论中的引力波现象,该理论属于引力是由单个标量场描述的一类理论。描述时空的相关物理度规是从闵可夫斯基几何的非形式变换中构造出来的。在这个理论中,弱场近似产生了与广义相对论中得到的描述类似的描述,尽管GSG中的引力波除了其他依赖于观测者的模式之外,还有一个特征性的纵向偏振模式。我们还分析了引力波携带的能量以及它们的发射如何影响双星系统的轨道周期。
2019-05-15 gr-qc
Geometrical-optics analysis of the interaction between light and gravitational waves from binaries
该研究采用弯曲时空几何光学方法,分析双致密天体近邻发出的光与该天体引力波的相互作用,重点探究引力法拉第旋转效应,为引力波光学效应研究提供理论支撑。
2025-05-19 gr-qc
Gravitational Analogues, Geometric Effects and Gravitomagnetic Charge
本文讨论了与重力磁场和重力磁荷有关的几何效应以及重力磁荷的引力理论。引力磁荷是引力电荷(质量)的对偶性,因此也被称为对偶质量,它代表了引力的拓扑性质。提出了重磁物质的场方程,并给出了该方程的静态球对称解。对先驱者号航天器的异常加速度现象提出了一种可能的解释。
2003-02-15 gr-qc
On some weak-gravitational effects
本文综述并简要讨论了一些有趣的弱引力效应和现象:由含时自旋-转动耦合引起的粒子几何相位、转动坐标系中的非惯性引力波、双曲几何量子相位和拓扑对偶质量。
2003-05-25 gr-qc
Summary of cosmology with gravitational waves from compact binary coalescences
GW 170817与它的光学对应物重合,导致了第一个独立于宇宙学距离阶梯的哈勃常数的“标准塞壬”测量。舒茨的“统计”方法,预计在没有唯一确定的主机工作,也开始带来其第一次估计。在这项工作中,我们报告的哈勃常数的引力波测量的当前结果,并讨论了在即将到来的运行的高级LIGO-Virgo探测器网络的观测前景。
2019-08-16 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational waves in vacuum spacetimes with cosmological constant. I. Classification and geometrical properties of non-twisting type N solutions
总结了具有宇宙学常数λ的真空爱因斯坦场方程的所有无扭Petrov-type N解。它们要么属于非扩张的Kundt类,要么属于扩张的Robinson-Trautman类。每个类的不变子类的定义和相应的度量给出明确的合适的规范坐标。分析了子类与几何性质之间的关系。在随后的论文中,这些解被解释为在德西特或反德西特时空中传播的精确引力波。
1999-07-13 gr-qc
Gravitational Lensing of Gravitational Waves: Towards a Higher-order Geometric-optics Approach
Peking University(北京大学);Wuhan University(武汉大学);University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);Guizhou University(贵州大学)
研究引力波的引力透镜效应,通过扩展几何光学近似到高阶,结合多种方法构建方程组描述其极化沿类光测地线演化,应用于史瓦西透镜配置,揭示了透镜GW信号中表观矢量和标量模式的产生及来源。
2026-07-28 gr-qc
The path to the enhanced and advanced LIGO gravitational-wave detectors
我们报告的激光干涉引力波天文台(LIGO)的地位和计划和进展,以增强和先进的LIGO。最初的LIGO探测器已经完成了为期两年的数据运行,在此期间,以设计灵敏度收集了整整一年的三重符合数据。这次运行的大部分时间也与欧洲、GEO600和Virgo的干涉仪的数据运行相吻合。目前正在联合分析来自这一国际探测器网络的数据。在迄今为止完成的分析中没有探测到引力波信号。目前,两个LIGO探测器正在升级,以提高其灵敏度,在一个名为增强LIGO的计划。增强型LIGO探测器将在2009年开始另一个大约一年的数据运行,并提高灵敏度。与此同时,LIGO的重大升级项目Advanced LIGO的建设已经开始。LIGO站点的高级LIGO硬件的安装和调试将在2011年增强型LIGO数据运行结束时开始。当完全投入使用时,先进的LIGO探测器的灵敏度将是最初的LIGO探测器的十倍。先进的LIGO预计每年将进行几次引力波探测。
2009-03-11 gr-qc
Geometrical vs wave optics under gravitational waves
本文给出了平面引力波对光线作用的一些新的推导。对结果的一个简单解释是引力波引起了电磁波的相位调制。我们从两个相反的方向,即零测地线和麦克斯韦方程组,或几何和波动光学,得出这幅图。在几何光学下,我们将测地线方程表示成哈密顿形式,并考虑引力波的影响,用微扰法求解。我们发现,众所周知的光的时间延迟公式可以简单地推广到大质量粒子。我们还恢复,通过哈密顿-雅可比方程的方式,在波动光学下获得的相位调制。然后转向波动光学--而不是像大多数以前的方法那样直接求解麦克斯韦方程组--我们推导出电磁四势的扰动波动方程(受引力波扰动)。从这个波动方程可以得出,四电位和电场、磁场都经历相同的相位调制。将这样的相位调制应用于与高斯波包对应的平面波的叠加导致时间延迟。
2015-05-20 gr-qc
An architecture for efficient gravitational wave parameter estimation with multimodal linear surrogate models
最近对引力波的直接观测进一步强调了对快速、低成本和精确的方法来推断引力波源参数的需求。由于波形生成和数据处理的费用,评估似然函数的成本限制了这些计算的计算性能。建立在最近开发的代理模型和一种新的参数估计管道,我们展示了如何快速生成的似然函数作为一个分析,封闭形式的表达。使用一个简单的生产规模的参数估计代码的变体,我们证明了我们的方法使用代理模型的有效一体化和数值相对论波形。我们的研究是第一次将这些模型用于参数估计,并且是第一次使用多模态数值相关性波形进行参数估计计算,其中包括所有l <= 4模式。我们的无网格方法可以快速估计任何波形的参数与适当的降阶模型。本文中描述的方法也可以在其他数据分析研究中使用,例如审查符合事件或计算合并紧凑二进制检测统计。
2017-06-22 gr-qc
First joint search for gravitational-wave bursts in LIGO and GEO600 data
本文介绍了LIGO和GEO 600探测器首次联合探测引力波爆发的结果。我们在2005年2月22日至3月23日(第四次LSC科学运行- S4)之间获得的数据中搜索具有768至2048 Hz频带中的特征中心频率的爆发。我们讨论的GEO 600数据中的Waveburst-CorrPower管道,首先搜索重合的过量功率事件,而不考虑不同的探测器的天线响应或应变灵敏度的差异。基于极大似然统计量,我们比较了该流水线和相干Waveburst流水线的性能。该似然统计量是从检测器数据流的相干和导出的,该检测器数据流考虑了网络中不同检测器的天线方向图和灵敏度。我们发现,coherentWaveburst流水线对幅度比Waveburst-CorrPower流水线小30 - 50%的信号敏感。我们使用这两个管道进行搜索引力波爆发,发现没有检测候选人在S4数据集时,所有四个仪器都稳定运行。
2008-10-15 gr-qc
Role of gravitational decoupling on isotropization and complexity of self-gravitating system under complete geometric deformation approach
在本文中,我们讨论了引力解耦的作用,各向同性的爱因斯坦场方程的各向异性的解决方案的背景下,完全几何变形(CGD)的方法和它的影响的复杂性因子引入L。Herrera(Phys. Rev. D 97,044010(2018))在静态自引力系统中。此外,我们还提出了一个简单而有效的技术,通过CGD方法,通过使用两个系统具有相同的复杂性因子和消失的复杂性因子提出的自引力对象生成新的解决方案。Phys. J. C 79,826(2019)。分析了解耦常数和紧性对复杂性因子的影响。
2021-12-01 gr-qc
The description of gravitational waves in geometric scalar gravity
研究了引力的几何标量理论(GSG)中的引力波现象,GSG是一类用单个标量场描述引力的理论。描述时空的相关物理度规是从闵可夫斯基几何的非形式变换中构造出来的。在这个理论中,弱场近似产生了类似于广义相对论的描述,引力波以与光速相同的速度传播,尽管它们具有特征性的纵向偏振模式,以及其他依赖于观察者的模式。我们还分析了引力波携带的能量以及它们的发射如何影响双星系统的轨道周期。然后利用Hulse和Taylor脉冲双星的观测数据对理论参数进行约束。
2019-08-15 gr-qc
Upper limits from the LIGO and TAMA detectors on the rate of gravitational-wave bursts
我们报告的第一个联合搜索的引力波的TAMA和LIGO合作。我们在2003年初收集的473小时的重合数据中寻找毫秒持续时间未建模的引力波爆发。没有发现候选信号,我们设定了每天0.12个事件的上限,在90%的置信水平上,可检测到的引力波爆发的速率。从模拟中,我们估计我们的检测器网络对在700-2000 Hz频带中具有约1- 3x 10 ^{-19} Hz^{-1/2}以上的均方根应变幅度的突发敏感。我们描述了这种合作搜索的细节,特别强调其优点和缺点相比,分别使用相同的数据由LIGO和TAMA搜索。好处包括较低的背景和较长的观察时间,在灵敏度和带宽的一些成本。我们还展示了执行符合搜索与不同的噪声谱和方向的检测器的异构网络的技术。这些技术包括使用协调信号注入来估计网络灵敏度,并调整分析以最大化灵敏度和生存时间,并受到背景的约束。
2005-07-26 gr-qc
Measurement-induced entanglement entropy of gravitational wave detections
针对单引力子探测不可行的问题,该研究提出将引力波双体探测中的测量诱导纠缠作为引力非经典性特征,构建模型证明纠缠熵约为平均引力子数的百分之几,为验证引力量子化提供了新的可行途径。
2024-11-23 gr-qc
GRB-triggered searches for gravitational waves in LIGO data
LIGO引力波探测器最近达到了设计灵敏度,并完成了为期两年的科学运行。在此期间,收集了一年的数据,其敏感性前所未有。我将简要描述LIGO探测器的状态和最近科学运行的整体质量。我还将介绍在2007年2月1日探测到的短伽马射线暴的引力波数据中寻找螺旋波形的结果,其天空位置误差框与M31的旋臂重叠。没有发现引力波信号,在99%的置信水平下可以排除M31中的双星合并。
2008-02-04 astro-ph gr-qc
Coincidence analysis to search for inspiraling compact binaries using TAMA300 and LISM data
2001年,日本的激光干涉引力波探测器TAMA 300和LISM进行了一次同步观测。我们执行一个符合分析,以寻找螺旋紧凑型双星。当同时操作TAMA 300和LISM探测器时,用于符合分析的数据长度为275小时。对TAMA 300和LISM数据进行匹配滤波,得到了引力波事件的候选事件。如果存在真实的引力波信号,那么它应该出现在两个探测器的数据中,并且具有一致的波形,其特征在于恒星质量、信号幅度、合并时间等,我们引入了一组参数的重合条件,并寻找重合事件。与单检测器分析中的假事件的数量相比,该过程通过因子$\sim 10^{-4}$显著地减少了假事件的数量。我们发现,事件的数量后,施加的巧合条件是一致的,纯粹由噪声产生的偶然巧合的数量。因此,我们没有发现任何引力波信号的证据。我们得到距地球1 kpc以内的银河系事件率的上限为0.046 /小时(CL $= 90 %$)。本文所用的方法可直接应用于两个以上任意臂向探测器的符合观测的情况。
2004-08-29 astro-ph gr-qc
Multi-messenger astronomy of gravitational-wave sources with flexible wide-area radio transient surveys
我们探索的机会,多信使天文学使用引力波(GWs)和即时,瞬态低频无线电发射,研究高能天体物理事件。我们回顾了相关发射的引力波和无线电瞬变的可能来源的文献,突出提出的机制,导致一个短的持续时间,高通量的无线电脉冲起源于合并的两个中子星或从超导宇宙弦尖。我们讨论了低频偶极子阵列仪器,如LWA 1,LOFAR和MWA的检测前景,这些机制。我们发现,广泛的模型可以通过搜索无线电脉冲进行测试,当去分散,在时间和空间上与LIGO/室女座GW触发$\usim 30$第二时间窗口和$\usim 200 \mendash 500 \punits{deg}^{2}$天空区域。我们考虑了各种可能的观测策略,并讨论了它们的优点和缺点。独特的是,对于低频无线电阵列,色散可以延迟无线电脉冲,直到低延迟GW数据分析已经识别并报告了事件候选之后,从而使得\emph{prompt}无线电信号能够被有意定向的波束捕获。如果中子星合并确实有可检测的即时无线电发射,与GW探测器网络和低频无线电阵列的同步搜索可以将LIGO/Virgo的有效搜索量增加到$\usim 2$的一个因素。对于某些模型,我们还映射了可能受非检测约束的参数空间。
2015-10-23 astro-ph.HE gr-qc