Galactic Binaries as Sources of Gravitational Waves
我回顾了预期的银河系源的引力波，集中在低频域，并总结了目前的观测和理论知识，我们。银河系人口的密近双星，这是测试对观测的模型是用来预测预期的信号，为未来的空间为基础的引力波探测器LISA。一个简单的模型，从同一个双星的电磁发射，我认为，相当数量的LISA系统有电磁对应物，这可以用来改善特别是距离和质量测量这些系统的LISA。此外，LISA将使我们能够测试二元进化理论的某些方面，这些方面很难以不同的方式进行评估。
2003-10-28 astro-ph
Parameter estimation for Galactic binaries by LISA
计算了利用LISA方法从引力波中确定短周期双星$(10^{-4} {Hz} \lsim f\lsim 10^{-2} {Hz})$参数的精度。在我们的分析中，啁啾信号${\dot f}$作为一个新的拟合参数包括和依赖于观测周期或波频率的详细研究。对引力波天文学的影响也进行了定量讨论。
2002-04-29 astro-ph gr-qc
LISA detection of massive black hole binaries: imprint of seed populations and of exterme recoils
沿着宇宙结构的层次结构，大质量黑洞的形成、合并和吸积历史所涉及的所有物理过程都可能在未来的空间飞行任务（如LISA）可探测到的引力波上留下印记。我们在这里报告最近的研究结果，通过专门的模拟黑洞建立，旨在了解对LISA观测的影响，这两个成分是至关重要的，在每一个大规模的黑洞形成的情况下，即：（一）的性质和丰富的第一个黑洞种子和（二）合并后的大引力反冲高度旋转的黑洞。我们预测的LISA检测率跨越两个数量级，在3-300事件每年的范围内，这取决于假设的大规模黑洞种子模型的细节。另一方面，大的反冲速度不会显着损害LISA观测的效率。在以丰富的光种子为特征的场景中，检测的数量可能会大幅下降（约60%），但如果种子已经很大和/或相对稀少，检测率基本上不受影响。
2008-10-30 astro-ph
Effects of finite arm-length of LISA on analysis of gravitational waves from MBH binaries
当引力波的长度小于探测器的臂长时，由于波的性质表现得很强，干涉仪的响应变得很复杂。我们研究了在LISA情况下这种复杂效应对合并大质量黑洞双星参数估计的影响。结果表明，某些双星的三维位置可能比过去使用长波近似的估计更好地确定。对于质量相等的二进制文件，这种改进在$\sim 10^5\sol$上最为突出。
2002-10-09 astro-ph gr-qc
Long Term Operation of LISA and Galactic Close White Dwarf Binaries
LISA波段的双星混淆噪声谱与观测周期和近距离白矮星双星的丰度密切相关。我们研究了已分辨的银河系CWDBs的数量随LISA运行周期的变化，发现当运行周期从1年增加到10年时，已分辨的数量通常会增加5倍。我们也做了类似的估计的数量CWDB的啁啾信号可以测量匹配滤波分析。
2002-02-20 astro-ph gr-qc
The Contribution of Halo White Dwarf Binaries to the LISA Signal
银河系的双白矮星被假定为未来空间引力波观测站LISA的混淆有限噪声源。直到最近，银河系的人口包括一个相对较好的研究磁盘人口，一个有点研究较小的隆起人口和一个大部分未知的，但潜在的大晕人口。有人认为，晕人口可能会产生一个信号，这是强得多（因子~5的频谱振幅）比磁盘人口。然而，这个令人惊讶的结果并不是基于对晕白矮星种群的实际计算，而是基于（i）人们可以从盘种群的特性推断晕种群特性的假设和（ii）假设（不现实地）晕中大量的白矮星。我们进行了第一次计算的晕白矮星人口使用人口合成模型。我们与银河系盘+核球中的双白矮星产生的信号的比较清楚地表明，双白矮星晕信号不可能超过银河系其余部分的信号。使用微透镜结果给出晕中白矮星含量的上限（白矮星中~ 30%重子质量），我们预测的晕信号比盘+凸起信号低10倍。即使在所有重子晕质量都在白矮星中发现的难以置信的情况下，晕信号也不会变得与盘+凸起的信号相比较，因此对其他LISA源的检测仍然具有可以忽略的影响。
2008-10-15 astro-ph
Strong Gravitational Lensing and Localization of Merging Massive Black Hole Binaries with LISA
我们研究了如何提高合并的大质量黑洞双星的LISA的角分辨率，如果我们观察到多个引力波“图像”，由于强引力透镜。通过第二图像的附加信息降低了拟合参数之间的相关性，这显著地减少了天空上的误差框。这一改进将对双星的主星系的识别非常有帮助。文中还讨论了多探测器的角分辨率。
2003-11-04 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
Probing white dwarf interiors with LISA: periastron precession in double white dwarfs
在球状星团中，动力学相互作用产生了一群偏心的双白矮星，可以被激光干涉仪空间天线（LISA）探测到，直到大麦云云。在这封信中，我们探讨了在这些系统与LISA的近星点岁差的可探测性。与以往的调查，我们认为由于潮汐和旋转扭曲的二进制组件的贡献，除了广义相对论贡献的近星点岁差。在几兆赫以上的轨道频率上，我们发现潮汐和恒星自转占主导地位，为研究白矮星的内部和结构打开了一个可能独特的窗口。
2008-01-17 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
The LISA verification binaries
激光干涉仪空间天线（LISA）通过监测少数已知的邻近星系双星系统，即所谓的"核查双星“，保证探测到引力波。我们认为最新的信息源参数的30个更有前途的验证二进制文件。我们调查其中哪些确实是LISA的保证来源，并估计在任务期间可以提取的额外信息的准确性。我们的分析认为，可以从LISA星座合成的两个独立的迈克尔逊输出，我们使用刚性绝热近似模型的LISA传递函数。我们进行了广泛的蒙特卡罗模拟，探索我们的结果对未知或约束条件差的源参数的依赖性。我们发现四个来源- RXJ0806.3+1527，V407 Vul，ES Cet和AM CVn -在一年的观察中可以清楚地检测到; RXJ0806.3+1527实际上应该在不到一周的时间内可以观察到。对于这些源，LISA还将提供未知参数的信息，误差在1%到10%之间。另外四个二元系统- HP Lib，4U 1820-30，WZ Sge和KPD 1930+2752 -也可能是勉强可检测的。
2006-05-09 astro-ph gr-qc
On the Rate of Detectability of Intermediate-Mass Black-Hole Binaries using LISA
我们估计的速度，拟议的空间引力波干涉仪LISA可以检测中等质量的黑洞的二进制文件，也就是说，二进制文件包含一个黑洞在质量范围10 - 100 Msun的轨道在质量范围100 - 1000 Msun的黑洞。对于一年的积分导致最内的稳定轨道，和一个信噪比为10，我们估计只有百万分之一的检测率为10 Msun/100 Msun二进制。该估计使用通过匹配滤波进行参数估计的方法，结合了由LISA科学小组建立的LISA噪声曲线（可在线获得），并采用了Miller（2002）使用的IMBH形成速率模型。我们发现，可探测距离对LISA臂长或加速度噪声相对不敏感，但与LISA位置误差大致成反比，并且大致随T^（1/2）变化，其中T是以年为单位的积分时间。我们还表明，虽然在这个质量范围内的所有IMBH系统可以检测到的室女星系团合并前40年，没有可以检测到有早于合并前400年。一个扩展的LISA任务，使10年的整合可以检测IMBH系统在室女星系团星系团合并前1000年，并在银河系球状星团合并前100万年的系统。我们将这些估计与Miller（2002）的早期估计进行比较和对比。
2004-05-05 astro-ph gr-qc
Gravitational Radiation from Black Hole Binaries in Globular Clusters
在球状星团中可能存在大量的恒星质量黑洞双星。球状星团演化的动力学特征表明，最多可能有一个黑洞双星是一个球状星团。预计双星的轨道周期将大于几个小时，并具有离心率的热分布。在LISA波段，来自这些双星的引力波信号将由轨道频率的几个高次谐波组成。银河球状星团系统的蒙特卡罗模拟表明，LISA将在10%的星团中探测到双星，其角分辨率足以识别双星的主星团。
2001-10-01 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
Low-Frequency Gravitational Waves from Massive Black Hole Binaries: Predictions for LISA and Pulsar Timing Arrays
由于星系合并，大质量黑洞（BH）双星的合并提供了低频引力辐射的主要来源，可以通过脉冲星定时测量和拟议的LISA（激光干涉空间天线）天文台探测到。我们计算预期的引力辐射信号源在所有的红移结合预测的合并率的星系晕与最近的测量BH质量，M_bh，和它的宿主星系，西格玛的速度色散之间的关系。我们的主要发现是：（i）nHz频率背景主要是红移z<2的BH双星，脉冲星计时数据的现有限制严格限制了M_bh-sigma关系的归一化和幂律斜率，以及BH双星合并的比例;（ii）激光ISA可探测到的所有离散mHz大质量BH源中，有一半以上可能起源于红移z>7;（iii）只要黑洞的形成是由星系中的气体冷却引发的，那么再电离后每年每单位红移的LISA源的数量就会大幅下降。对每年几百个可探测事件中最高红移源的研究，将提供关于星系中黑洞生长的物理和历史的独特信息。
2003-04-11 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
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
Parameter estimation of coalescing supermassive black hole binaries with LISA
激光干涉仪空间天线（LISA）将定期观测到非常高红移的超大质量黑洞（BH）双星的合并。对于距离为3 Gpc的源，LISA可以测量这种聚结的质量参数，相对精度为$10^{-4}-10^{-6}$。在LISA框架下研究了用后牛顿（PN）定相公式估计大质量非自旋双黑洞的参数问题。具体地，3.5PN模板的性能与其2PN对应物使用在LISA模式函数上平均的波形进行对比。通过计算各阶质量参数估计的误差，检验了由于高阶修正对定相公式的改进。用3.5PN波形代替2PN波形，显著提高了对质量参数${\cal M}$和$η$的估计。对于光度距离为3 Gpc的等质量双星$2\times10^6M_\odot$，啁啾质量的提高为$\sim 11%$，$η$为$\sim 39%$。聚结时间$t_c$的估计值为43%。对于质量不等的二进制合并的改善更大。将这些结果与使用非模式平均波形获得的结果进行比较。误差在很大程度上取决于源的位置和方向，不进行蒙特卡罗模拟就不能得出一般性的结论。最后研究了LISA低频截止点的选择对参数估计的影响。
2006-08-02 astro-ph gr-qc
LISA, binary stars, and the mass of the graviton
通过比较双星系统的引力信号和电磁信号的到达时间，我们扩展和改进了先前对LISA（Laser Interferometer Space Antenna）引力波探测器引力子质量mg上界的估计.我们表明，最好的可能的限制，m_g可获得这种方式是50倍，优于目前的限制所设定的太阳系测量。在目前已知的双星系统中，4U 1820 - 30是最好的，LISA对4U 1820 - 30的观测结果应该比目前的太阳系边界好3 - 4倍。AM CVn型双星提供了将极限提高10倍的前景，如果这样的系统可以在LISA任务之前得到更好的理解。我们简要讨论的可能性，无线电和光学搜索在未来十年将产生二进制更接近最好的情况下。
2002-09-26 astro-ph gr-qc
Impact of LISA's low frequency sensitivity on observations of massive black hole mergers
LISA将能够探测到来自大质量黑洞（MBH）双星的引力波，红移z > 10。如果可以从LISA数据流中提取双星的质量和光度距离，这些信息可以用来揭示MBH双星及其宿主星系在演化宇宙中的合并历史。由于这一参数的提取通常要求LISA在其年度轨道的相当大一部分时间内观测内旋，因此执行这一程序需要在低频f < 10^{-4} Hz下具有足够的灵敏度。使用几个候选的低频灵敏度，我们研究LISA的潜力，在红移z > 1的MBH二进制聚结的特点。
2004-11-22 astro-ph gr-qc
Low frequency gravitational waves from black hole MACHO binaries
研究了黑洞双星低频引力波的强度。首先我们估计了银河系晕中黑洞双星产生的引力波背景以及河外黑洞双星产生的宇宙学引力波背景。结果表明，除非假设晕的极端模型，否则由黑洞双星产生的宇宙引力波背景大于晕背景，而当白矮星的实际空间密度最大时，由$ν_{gw} \siml 10^{-2.5}$ Hz的近距离白矮星双星产生的宇宙引力波背景小于晕背景.这种黑洞双星的宇宙学背景远低于脉冲星定时、类星体自行等观测条件的限制，我们发现LISA一年的观测将能够探测到至少几百个附近独立黑洞双星的引力波，它们的振幅超过这些背景。这表明LISA将能够与LIGO-VIRGO-TAMA-GEO网络的结果一起确定原始黑洞MACHO的各种性质。此外，由于LISA可以确定由黑洞双星组成的各个源的位置和距离，因此有可能绘制出我们的晕的质量分布图。因此，LISA可能会开辟引力波天文学的新领域。
1999-10-19 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
Estimating spinning binary parameters and testing alternative theories of gravity with LISA
我们调查的自旋-轨道和自旋-自旋耦合的大质量黑洞的吸入紧凑的二进制文件的参数估计的效果，和中子星吸入到中等质量的黑洞，使用从拟议的激光干涉仪空间天线（LISA）的假设数据。我们既研究爱因斯坦的理论，也研究标量-张量引力和非标量-引力子类型的引力理论。我们的分析限制在非旋进自旋双星，即自旋垂直于轨道平面对齐的情况下。我们发现，与内在的二进制参数，如啁啾质量和约化质量可以在广义相对论内估计的准确性下降了一到两个数量级之间。我们发现，标量-张量引力的耦合参数Ω_BD的束缚被自旋耦合的存在显着减少，而引力子-质量束缚的减少是温和的。利用快速蒙特卡罗模拟的10^4双星，我们表明，在大质量黑洞双星中包含自旋项的角分辨率或距离测定精度的影响很小。对于恒星质量的吸入到中等质量黑洞，角分辨率和距离的确定，在所有的情况下，考虑只有差。我们还表明，如果LISA的低频噪声灵敏度可以从10^-4 Hz外推到低至10^-5 Hz，那么确定大质量双星的外部参数（距离，天空位置）和内部参数（啁啾质量，约化质量）的精度可能会大大提高。
2005-04-18 astro-ph gr-qc hep-th
