Constraining the dark energy equation of state using LISA observations of spinning Massive Black Hole binaries
大质量黑洞（MBH）双星的引力波信号可以作为测量宇宙学参数的标准警报。未来的空间引力波观测站激光干涉仪空间天线（LISA）将探测多达100个这样的事件，提供非常精确的光度距离测量。为了限制宇宙学参数，我们还需要测量合并的星系（或星系团）的红移。这就需要确定一个独特的电磁事件与二进制合并。然而，假定的电磁特征可能太弱而无法观察到。相反，我们在这里研究的可能性，约束宇宙学参数之间的统计一致性，在几十个低红移（z<3）事件的测量误差框内检测到的所有可能的主机。我们构建MBH人口合并树实现的暗物质层次在LambdaCDM宇宙中，我们使用的数据从千年模拟模拟LISA错误框中的星系分布模型。我们表明，假设所有其他的宇宙学参数是已知的，参数w描述的暗能量状态方程可以被限制到4-8%的水平（2西格玛误差），竞争与当前的不确定性获得的Ia型超新星测量，提供一个独立的测试我们的宇宙学模型。
2011-02-03 astro-ph.CO gr-qc
Constraining the spin parameter of near-extremal black holes using LISA
我们描述了一个模型，产生一阶绝热EMRI波形的准圆形赤道吸气的紧凑型物体到快速旋转（近极端）黑洞。使用我们的模型，我们表明，LISA可以测量近极值黑洞的自旋参数（对于$a \gtrsim 0.9999$）与非凡的精度，$\sim$ 3-4个数量级优于中等自旋，$a \sim 0.9$。这样的自旋测量将是在引力波背景下对天体物理参数最严格的测量之一。我们的研究结果主要是基于Fisher矩阵分析，但使用frequentest和贝叶斯技术进行验证。我们提出的分析参数，解释这些高自旋精度测量。高精度是由于径向内旋演化的自旋依赖性，而不是辐射反应，这是由次级轨道的测地线性质决定的。只有当我们观察到信号的指数衰减时，高精度测量才是可能的，这是近极端吸气的近地平线状态的特征。我们的研究结果表明，如果这样的黑洞存在，LISA将能够成功地识别快速旋转的黑洞高达$a = 1-10^{-9}$，远远超过索恩极限的$a = 0.998$。
2020-12-06 gr-qc hep-th
Constraining extra dimensions on cosmological scales with LISA future gravitational wave siren data
我们调查的想法，目前的宇宙加速可能是宇宙学尺度上的额外维度的引力泄漏的结果，而不是一个非零的宇宙学常数的结果，并考虑未来的引力波警笛观测探测这种现象的能力，并限制这种引力泄漏的唯象模型的参数。在包含额外非紧致时空维度的理论中，引力泄漏引入额外维度导致观测到的引力波振幅减小，从而导致从GW和EM观测推断出的这些源的距离之间存在系统性差异。我们调查的能力的引力空间干涉仪，如LISA探测这种修改后的重力在大尺度上。我们发现，LISA能够在多大程度上限制时空维度的数量和其他表征修正引力的宇宙学参数，这在很大程度上取决于源的实际数量和红移分布，以及GW测量的不确定性。相对较少的源（$\sim 1$）和较高的测量不确定性将严重限制LISA对宇宙学场景中的参数施加有意义的约束的能力，在宇宙学场景中，重力只有五维，并且在大于大约$\sim 4$乘以哈勃半径的尺度上进行修改。相反，如果观测到的源的数量相当于四年平均的$\sim 27$，那么在最有利的宇宙学情景中，LISA有可能对宇宙学参数施加有意义的约束，其精度为$\sim 1\%$对维度数量的约束和$\sim 7.5\%$对引力被修正的尺度的约束，从而探测宇宙的晚期膨胀，直到红移为$\sim 8$。
2020-12-18 astro-ph.CO gr-qc
Stars or gas? Constraining the hardening processes of massive black-hole binaries with LISA
本文提出贝叶斯框架，结合大质量黑洞双星宇宙学模型与 LISA 模拟星表，通过参数估计和模型比较区分恒星或气体驱动的轨道硬化机制。
2025-01-07 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Testing Alternative Theories of Gravity using LISA
我们调查的可能的界限，可以放置在其他理论的重力使用引力波检测与建议的LISA空间干涉仪从螺旋紧凑的双星。具体地说，我们估计了Brans-Dicke型标量-张量理论的耦合参数ω的下界和假设的大质量引力子理论中引力子的康普顿波长λ g的下界。在这些理论中，引力辐射阻尼公式或波传播的修改转化为观测到的引力波形的相位演化的变化。我们通过匹配滤波技术，采用LISA灵敏度曲线发生器（SCG），可在线获得的界限。对于室女星系团中的一颗中子星，在两年的积分中，我们发现一个下限ω> 3 * 10 ^5。对于质量较低的黑洞，这个界限可以大到2 * 10^6。该界限与LISA臂长无关，但与LISA位置噪声误差成反比。引力子康普顿波长的下限范围为10^15 km至5 * 10^16 km，可以通过在宇宙学距离（3 Gpc）上对质量为10^4至10^7 M_sun的大质量双黑洞螺旋的一年观测来获得。对于最高质量的系统（10^7 M_sun），该边界与（LISA臂长）^{1/2}和（LISA加速度噪声）^{-1/2}成正比。对于其他的，因为在频谱的相关部分的白矮星混淆噪声的主导地位的界限是独立的这些参数。这些界限改进和扩展了早期的工作，其中使用的噪声曲线的解析公式。
2004-03-25 gr-qc
LISA Sensitivities to Gravitational Waves from Relativistic Metric Theories of Gravity
对引力波的直接观测将为探测高度致密天体的动力学性质、绘制时空的超相对论区域和检验爱因斯坦的广义相对论提供一种独特的工具。LISA（激光干涉仪空间天线）是美国航天局和欧空局的一项联合飞行任务，将在今后十年内发射，它将通过探测和研究低频宇宙引力波对三个远程航天器之间交换的六束调制激光束相位的影响来执行这些科学任务。通过直接测量LISA将检测到的波的偏振分量，我们将能够以良好的灵敏度测试爱因斯坦的相对论。由于引力波信号预测的最广义的相对论度规理论的重力帐户{ \it六}偏振模式（通常的两个爱因斯坦的张量偏振以及两个矢量和两个标量波分量），我们推导出LISA时间延迟干涉响应和估计其敏感性矢量和标量型波。我们发现，（i）在频率大于大约单程光时间的倒数（$\approx 6 \times 10^{-2} $ Hz）。LISA是十倍以上的敏感标量纵向和矢量信号比张量和标量-横波，和（ii）在其频带的低部分是同样敏感的张量和矢量波，有点不太敏感的标量信号。
2010-10-06 gr-qc
Environmental effects vs. modified gravity in the LISA massive black hole binary population
SISSA（的里雅斯特国际高等研究院）；INFN Sezione di Trieste（意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部）；IFPU - Institute for Fundamental Physics of the Universe（宇宙基础物理研究所）
研究LISA观测的大质量黑洞双星引力波信号中，环境效应（吸积与粘性迁移）与修正引力（时变牛顿常数）的简并性，发现即使极端假设下种群后验仍与真空一致，环境效应难以影响广义相对论检验。
2026-07-02 gr-qc
Dark Matter Gravity Waves at LIGO and LISA
我们研究了暗物质PIMBH（=原始中等质量黑洞）的合并率。我们的结论是，LIGO在GW 150914和后来的事件中观察到的黑洞可能不是暗物质PIMBH，而是超大质量恒星引力坍缩的结果。通过引力辐射研究PIMBH需要对10 Hz以下频率敏感的探测器，否则比LIGO更敏感。LISA探测器预计将于2034年上线，将在低于1 Hz的频率下有用，但第二个天基探测器超过LISA，灵敏度高达10 Hz，将是研究暗物质所必需的。
2018-12-03 astro-ph.CO gr-qc
Towards Tests of Alternative Theories of Gravity with LISA
恒星致密天体向大质量黑洞的内旋，通常被称为极端质量比内旋（EMRI），是未来激光干涉仪空间天线（LISA）最重要的引力波源之一。中等质量比螺旋（IMRI）也对推进地面引力波观测站感兴趣。我们在这里讨论如何修改的引力相互作用可以影响这些系统发出的信号和它们的可探测性LISA。我们特别关注陈-西蒙斯修正引力，这是一种出现在不同量子引力方法中的理论。
2010-01-27 gr-qc hep-th
Data Analysis Methods for Testing Alternative Theories of Gravity with LISA Pathfinder
本文提出了一种适用于LISA探路者（LPF）潜在鞍点飞越任务扩展的数据分析方法。在其灵敏度的峰值时，LPF将以$1\,\text{mHz}$附近的频率以几个$\text{fm/s}^2/\sqrt{\text{Hz}}$的精度对我们太阳系中的引力场进行采样。这样一个精确的加速度计将使我们能够测试替代理论的重力预测偏离牛顿动力学在非相对论性的限制。作为一个例子，我们考虑的情况下，张量矢量标量理论的重力和计算，在非相对论性的限制，该理论，异常潮汐应力产生的LPF的信号。我们研究了这些信号的参数空间，并将其分为两个子组，一个与任务参数相关，另一个与引力模型确定的理论参数相关。我们研究了任务参数如何影响信号的可探测性，得出结论，这些参数可以确定足够的精度从航天器的导航和固定在我们的分析。此外，我们应用贝叶斯参数估计，并确定重力理论参数可以推断的准确性。我们评估的参数空间的一部分，可以消除在没有信号检测的情况下，估计作为参数空间位置的函数的信号的可检测性。我们还进行了第一次调查的非高斯“噪声毛刺”，可能会发生在数据中。我们开发的分析是通用的，可以应用到任何重力理论预测的异常潮汐应力引起的信号。
2014-08-21 gr-qc
Constraining Gravity with LISA Detections of Binaries
广义相对论（GR）很好地描述了我们迄今为止所能达到或探测到的能量尺度上的引力。然而，我们不知道GR是否是控制更强引力场机制（如近中子星或大质量黑洞（MBH））的物理学背后。引力波（GW）天文学是一个很有前途的工具，以测试和验证GR和/或潜在的替代理论的重力。GW波形所携带的信息不仅可以让我们绘制出其源的强引力场，还可以确定引力支配其动力学的理论。在这项工作中，我们探讨在何种程度上，我们可以区分GR和其他理论的重力通过检测低频GWs从极端质量比inspirals（EMRIs），特别是，我们专注于动态陈-西蒙斯修改重力（DCSMG）。为此，我们开发了一个框架，使我们能够，第一次，在DCSMG的EMRI进行参数估计分析。我们的模型是由一个15维的参数空间，其中包括陈-西蒙斯（CS）参数，这两个理论之间的偏差的特点，我们的分析是基于Fisher信息矩阵技术与（最大不匹配）的标准来评估我们的结果的有效性。在我们的分析中，我们研究了一个5维参数空间，发现像激光干涉仪空间天线（LISA）或eLISA（进化的LISA）这样的GW探测器应该能够区分GR和DCSMG，分数误差低于5%，因此将边界比当前太阳系边界好四个数量级。
2012-09-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraining the braneworld with gravitational wave observations
某些膜世界模型可能具有可观测的结果，如果被发现，将验证弦论的一个必要元素。在无限兰德尔-桑德拉姆模型（RS 2）中，额外维度的AdS曲率半径L支持无质量引力子在膜上的单一束缚态，从而在弱场极限下再现牛顿引力。然而，使用AdS/CFT对应，有人提出RS 2的一个可能结果是黑洞发射的霍金辐射的巨大增加。利用这种可能性，我们得到两个新的方法来约束L通过引力波测量。我们发现，LISA检测到的EMRI事件率可以限制L在1微米的最佳情况下的水平，而一个单一的银河系黑洞二进制与LISA的观测结果在L <= 5微米的最佳约束。
2010-04-15 gr-qc hep-th
Extreme Mass Ratio Inspirals: LISA's unique probe of black hole gravity
在这篇评论文章中，我试图总结过去和现在正在进行的工作的问题上的一个小机构的inspiral在一个更大质量的克尔黑洞的引力场。这种极端的质量比系统，预计将出现在星系核，将构成未来的LISA引力辐射探测器的引力辐射的主要来源。本文的主要目的是根据传统的“通量平衡”方法和Teukolsky黑洞微扰形式主义，概述克尔时空中的基本天体力学，计算引力波形和小天体轨道运动的反作用。
2005-09-07 astro-ph gr-qc
Binary White Dwarfs as Laboratories for Extreme Gravity with LISA
用激光干涉仪空间天线观测低频引力波将有助于研究地面仪器无法探测到的新的引力辐射源。引力波源提供了关于它们的天体物理学以及它们附近的引力相互作用的性质的宝贵信息。关于后者，一个没有得到太多关注的低频源是由两颗白矮星或一颗白矮星和一颗中子星组成的星系双星。我们在这里表明，与一般的知识相反，这种引力波源确实可以用来限制引力相互作用的一个重要特征：不存在前牛顿的偶极耗散。我们提出了一个独立于模型的框架来进行一个零测试的存在下，这个功能的数据，这是非常类似的测试广义相对论与无线电观测的二进制卫星。然后，我们更进一步，将这个测试专门用于标量张量理论，以导出自发标量化的投影约束。我们发现，这些约束可以与当前的二进制边界相媲美，在某些乐观的情况下，它们甚至可以更强。
2018-11-02 gr-qc
Chaos in Quadratic Gravity
虽然LIGO和Virgo最近的引力波观测允许在极端重力状态下测试广义相对论，但这些观测仍然对这些仪器灵敏度曲线之外的大量现象视而不见。未来的引力波探测器，如LISA，将能够探测更长时间和更低频率的事件。特别是，当一个小型紧凑物体落入一个超大质量黑洞时，LISA将能够表征极端质量比吸气的非线性动力学。本文在两种二次引力理论中研究了测试粒子围绕自旋黑洞的运动：标量Gauss-Bonnet引力理论和动力学Chern-Simons引力理论。我们表明，在这些理论中，围绕旋转黑洞的测地线轨迹很可能没有第四个常数的运动。特别是，我们表明轨道相空间的庞加莱截面呈现混沌特征，这将影响这些理论中的小紧凑对象到超大质量黑洞的螺旋。然而，这些混沌特征的特征尺寸很小，它们在参数空间中的位置非常接近超大质量黑洞的事件视界。因此，使用LISA检测这种混沌特征可能非常具有挑战性。
2022-07-28 gr-qc
No slip gravity in light of LISA standard sirens
标准塞壬（SS）是天文标准烛光的引力波模拟物，可以提供关于宇宙动力学的强大信息，直到非常高的$z$值。在这项工作中，我们产生了三个模拟SS目录的基础上合并的大规模黑洞二进制，预计将被观察到的LISA工作频带。然后，我们进行了分析，以测试修改的广义相对论（GR）的启发无滑移引力框架。我们发现，在最好的情况下，我们可以将量化GR偏差的自由参数限制到21%的精度，而Hubble参数可以同时拟合到6%的精度。结合宇宙微波背景资料，修正后的无重力参数精度为15%，哈勃参数精度为0.7%。在LISA波段观测到的非常大的宇宙学距离上的SS事件将提供一种独特的方法来测试引力的性质，但是在这里进行的分析的背景下，将不可能区分无滑移引力和GR。
2022-06-06 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Matters of Gravity, the newsletter of the APS Topical Group on Gravitation
研究简介：宇宙微波背景各向异性实验，作者Sean Carroll LISA项目更新，作者Bill Folkner关于r模式不稳定性的更新，作者Nils Andersson实验室实验：来自MG 9的新闻，作者Riley Newman LIGO探测器调试进展，作者Stan Whitcomb在TAMA 300上获取的160小时数据，作者Seiji Kawamura会议报告：Kipfest，by Richard Price Third Capra meeting，by Eric Poisson GR at the XIIIth Congress on数学物理，by Abhay Ashtekar 3rd International LISA Symposium，by Curt Cutler
2000-09-17 gr-qc
Optimal Detection Bands for Intermediate-Mass Black Hole Binaries: Prospects for LISA and AMIGO in General Relativity and $f(R, T)$ Gravity
本文预测LISA和AMIGO对中等质量黑洞双星的探测率，并检验f(R,T)修正引力对探测红移和事件数的影响，表明联合观测可提供一致性检验。
2025-07-06 astro-ph.CO gr-qc
Constraining alternative theories of gravity by gravitational waves from precessing eccentric compact binaries with LISA
我们计算如何强有力地可以把约束替代引力理论，如Brans-迪克和大质量引力子理论与LISA。本文研究了Brans-Dicke（BD）理论中由中子星和中等质量黑洞组成的致密双星以及大质量引力子理论中由两个超大质量黑洞组成的致密双星的螺旋引力波。我们使用限制的2 PN波形，包括自旋的影响。我们还考虑了岁差和轨道偏心率。为了简单起见，我们将其中一个二元组分的自旋的基准值设置为零，以便我们可以应用称为\textit{simple precession}的近似。我们对$10^4$双星进行了Monte Carlo模拟，用Fisher矩阵方法估计了双星参数的确定精度，包括双星的BD参数$ω_{\mathrm{BD}}$和引力子的康普顿波长$λ_g$。我们发现，包括自旋-自旋耦合$σ$和偏心率$e$到二进制参数降低了一个数量级的Brans-Dicke的情况下的测定精度，而它有大质量引力子理论的影响较小。另一方面，包括岁差仅增强了对$ω_{\mathrm{BD}}$的约束20 $%$，但它将对$λ_g$的约束增加了一个数量级。使用SNR= $\sqrt{200}$的$(1.4+1000)M_{\odot}$ NS/BH二进制，可以设置约束$ω_{\mathrm{BD}}>6944$，而使用3Gpc的$(10^7+10^6)M_{\odot}$ BH/BH二进制，可以平均设置$λ_g>3.06\tim…
2010-05-13 astro-ph.CO gr-qc
Constraining the dynamical Chern-Simons gravity with future gravitational wave detectors
Sun Yat-sen University (Zhuhai Campus)（中山大学（珠海校区））
本文研究了未来引力波探测器利用恒星级质量黑洞双星系统对动力学Chern-Simons引力进行约束的前景，并评估了不同探测器和参数对约束能力的影响。
2025-12-28 gr-qc
Constraining Post_Newtonian Parameters With Gravitational Waves
我们用后牛顿参数重新表达了引力波的结果。利用这些表达式和一些简化的假设，我们计算出，在一个有利的情况下，即一个10个太阳质量的黑洞螺旋进入一个10^6个太阳质量的黑洞，LISA观测将能够将后后牛顿参数的单一组合限制在10%的水平上，甚至更好，比太阳系证据已经限制的参数高出一个数量级。即使信噪比水平低到只能通过匹配滤波找到信号，并且因此只能检测到半个周期或更高阶的交替信号解释之间的偏差，这种显著的约束也是可能的。
2001-03-08 gr-qc
Observing gravitational wave polarizations with LISA-TAIJI network
从广义相对论出发，导出了引力波的两种偏振模式：正偏振和交叉偏振。然而，引力的替代理论可以产生多达六个偏振的引力波。寻找正负极化之外的极化是对广义相对论的一个重要检验。原则上，一个星载探测器，如LISA，可以测量引力波偏振从长期观测与其轨道运动。由于具有可比的灵敏度，LISA和TAIKI联合任务将改善对广义相对论以外理论的偏振预测的观测。本文采用一类参数化的后爱因斯坦波形来描述交替极化，并利用LISA-TAIKI网络对由广义相对论波形量化的6个参数化后爱因斯坦参数进行了检验。我们的研究结果表明，在最佳方案下，与LISA单一任务相比，LISA-TAIKI联合观测的交替偏振振幅测量值可以提高10倍以上。
2021-02-16 gr-qc
Constraining MOdified Gravity with the S2 Star
我们已经使用公开可用的运动学数据的S2星约束参数空间的调制重力。通过积分测地线和使用马尔可夫链蒙特卡罗算法，我们给出了理论参数$α$对银河系中心尺度的第一个约束，它表示引力常量$G$相对于其牛顿值的分数增量。即，$α\lesssim 0.662$在99.7%置信水平（其中$α= 0$将理论简化为广义相对论）。
2022-06-25 gr-qc
Constraining f(T) gravity by dynamical system analysis
利用动力系统方法研究了$f(T)$引力理论的宇宙学解。为了这个目的，一般形式的$f(T)$功能被认为是四个条件的定义，他们必须满足，以描述标准的宇宙学历史。我们研究了幂律，和另一种形式的$f(T)$对这些条件。对于一个幂律函数$f(T)= B(-T)^β$，$β$必须小于1且不等于$\frac{1}{2}$，以得到一个相容的宇宙模型。我们还研究了该理论中的一个暴胀模型。
2017-12-09 gr-qc
Constraining modified gravity models through strong lensing cosmography
本文利用强引力透镜宇宙志参数约束四种修改引力模型，发现该方法与直接拟合观测数据的结果在2σ水平一致，为检验修改引力理论提供了简便途径。
2025-02-05 gr-qc
Prospects of constraining on the polarizations of gravitational waves from binary black holes using space- and ground-based detectors
本文利用参数化后 Einstein 框架评估多种天基、地基探测器及其网络对双黑洞引力波六种偏振模式的约束能力，表明多波段联合观测可显著缓解简并并增强对广义相对论的检验。
2024-10-25 astro-ph.IM gr-qc
Constraining modified gravity theories with physical black holes
我们回顾了修正的引力理论必须满足的约束条件，以便与描述在有限时间内远距离观测者视视界形成的半经典引力球对称黑洞解相容。一般的修改后的重力理论与四阶导数的度量的约束是满意的，这表明半经典的解决方案对应于零阶项在这些模型的微扰解。从观测的角度来看，这个结果意味着，仅仅根据对视视界的观测，可能无法区分半经典理论和包括四阶导数在内的修正理论。
2022-11-01 gr-qc
Testing modified gravity at cosmological distances with LISA standard sirens
广义相对论的修正通过非平凡的暗能量状态方程在宇宙膨胀历史上留下了印记，并在标量和张量扇区中的宇宙学扰动演化上留下了印记。特别是，张量扇区的修改产生了引力波（GW）光度距离的概念，与标准电磁光度距离不同，可以在GW探测器（如LISA或第三代地面实验）上使用标准警报器进行研究。我们讨论了一些最好的研究理论的修改重力，如Horndeski或更一般的退化高阶标量张量（DHOST）理论，非本地红外修改的重力，双引力理论和相应的现象GW振荡，以及理论与额外的或不同的维度的修改GW传播的预测。我们表明，修改GW传播是一个完全通用的现象，在修改重力。然后，我们使用两个参数$(Ξ_0,n)$，这是一个简单的参数化的效果，这是适合从一个大类的模型的结果，研究的前景，观察修改GW的传播使用超大质量黑洞二进制作为标准的警报与LISA。我们构建模拟源目录，并进行详细的马尔可夫链蒙特卡罗研究的可能性从LISA标准警报器单独，以及通过将它们与CMB，BAO和SNe数据相结合，以减少宇宙学参数之间的简并。我们发现，LISA与其他宇宙学数据集的组合允许一个测量参数$Ξ_0$，其特征修改GW传播的百分比水平的准确性，足以测试几个修改后的重力理论。[摘要]
2019-07-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Will Einstein Have the Last Word on Gravity?
这是一份提交给2010年天文学十年回顾进程的白皮书，讨论了由欧空局-美国宇航局拟议的引力波观测站LISA在毫赫兹频段观测引力波可能对引力理论进行的潜在检验。一个关键的问题是，在这个由黑洞组成的双星系统中的观测提供了非常清晰的测试，具有高信噪比。引力波可以探测非线性引力，并可以揭示小的修正，例如统一理论中出现的超长程场、大质量黑洞周围的度规与克尔解的偏差、大质量引力子、手征效应和额外维度的效应。大质量黑洞双星的强信号以及极端质量比双星的复杂信号的可用性是毫赫兹波段所独有的，这使得LISA成为广义相对论有效性的特别敏感的探测器。
2009-02-28 gr-qc
Constraining modified gravity with ringdown signals: an explicit example
一个显式的例子表明，如何修改的引力理论可以约束的振铃信号合并的二元黑洞。这已经成为可能的事实，修改后的引力理论考虑在这项工作中有一个精确的旋转黑洞解，相应的准正常模式可以计算。有了这些，我们得到了可能的约束，可以放置在参数描述这个特定的替代理论的偏差从广义相对论通过使用的振铃信号的检测从双黑洞的合并与未来的空间为基础的引力波探测器。
2019-10-17 gr-qc
Stringent Tests of Gravity with Highly Relativistic Binary Pulsars in the Era of LISA and SKA
目前，已有19个双中子星系统被射电计时探测到，2个合并中子星系统被千赫引力波探测到。由于选择效应，它们的轨道周期$P_b$都不在几十分钟之内。在本文中，我们考虑了Kyutoku等人提出的多信使策略。（2019），联合使用激光干涉仪空间天线（LISA）和平方公里阵列（SKA），以$P_b \sim$ 10-100 min的时间探测和研究银河系脉冲星-中子星（PSR-NS）系统。我们假设我们将通过这种策略探测PSR-NS系统。我们使用标准的脉冲星计时软件来模拟这些双星脉冲信号的到达时间。我们获得的精度的短轨道周期PSR-NS系统的轨道周期$P_b \in (8,120)\,$分钟的定时参数。我们使用模拟的轨道衰减，$\dot{P}_{b}$的不确定性，预测未来的各种替代理论的重力测试。我们定量地表明，高度相对论性的PSR-NS系统将显着改善的比重理论在强场区的参数的约束。我们还研究了在PSR-NS系统中，利用$P_b = 8\,$ min观测到的Lense-Thirring效应引起的轨道近星点推进，结果表明Lense-Thirring效应可以很好地被探测到.
2021-08-11 astro-ph.HE gr-qc
Testing the polarization of gravitational wave background with LISA-TianQin network
虽然广义相对论只预言了引力波极化的两种张量模式，但广义度规引力理论允许多达四种额外的模式，包括两种矢量模式和两种标量模式。观测引力波的偏振模式可以提供对修正引力的直接检验。随机引力波背景（SGWB），这可能是由空间激光干涉探测器在设计灵敏度检测，将提供一个机会，直接测量替代偏振。本文研究了LISA-TianQin网络对随机背景中交替极化信号的检测性能，提出了一种分离不同极化模式的方法。首先，我们推广了小天线近似计算重叠减少函数SGWB与任意偏振，这是适用于任何时间延迟干涉组合。然后分析了LISA-TianQin对不同极化的SGWB的检测能力。基于LISA-TianQin轨道特征，提出了一种从混合数据中区分不同偏振模式的方法。与地基探测器相比，LISA-TianQin网络更能分辨SGWB的偏振。特别是，LISA-TianQin网络有可能解决地基探测器无法解决的两个标量模式。
2023-03-05 gr-qc physics.data-an
Constraining Energy-Momentum-Squared Gravity by binary pulsar observations
本文介绍了能量-动量平方引力（EMSG）的后闵可夫斯基近似。这种近似被用来研究EMSG背景下的引力能流。作为结果的应用，我们研究了EMSG对双星轨道周期一阶导数的影响。利用这一后开普勒参数，对六颗已知双星的EMSG理论自由参数$f_0'$进行了估计.以观测结果最精确的二进制数为例，结果表明，$-6\times 10^{-37}\text{m}\,\text{s}^2\text{kg}^{-1}<f_0'<+10^{-36}\text{m}\,\text{s}^2\text{kg}^{-1}$。这个界限与前人的研究是一致的。
2022-02-11 gr-qc
Across the Horizon: On Gravitational Wave Flux Laws and Tests of Gravity
本研究开发解析、数值与数据分析技术，推导引力波通量定律，用于波形模型评估、量子修正计算及随机背景探测预测，为引力检验提供新工具与见解。
2025-08-01 gr-qc
Alternative LISA-TAIJI networks: Detectability of the Parity Violation in Stochastic Gravitational Wave Background
本研究评估LISA-TAIJIp与LISA-TAIJIm两种网络配置探测随机引力波背景中宇称破坏的能力，发现后者在低频段灵敏度高一个数量级，更利于检验宇称破坏引力理论。
2025-04-25 gr-qc
Towards Constraining Parity-Violations in Gravity with Satellite Gradiometry
引力场宇称破缺的存在具有重要的意义，探索和检验可能的观测效应具有重要的意义。Chern-Simons修正引力是引力宇称违反的自然模型。特别地，考虑到Einstein-Hilbert作用量的二阶曲率项的扩展，已知引力宇称破缺理论将退化为动力学Chern-Simons引力。在这封信中，我们概述了使用轨道重力梯度仪测试动态陈-西蒙斯重力的理论原理，这些原理可以自然地纳入未来的卫星重力任务中。计算了动力学Chern-Simons重力场中由于Mashhoon-Theiss（异常）效应而产生的长期重力梯度信号，改善了这种测量方案对相应的Chern-Simons长度尺度$ξ^{\frac{1}{4}}_{cs}$的约束。对于轨道超导梯度仪或具有光学读数的梯度仪，原则上可以获得一个约束$ξ^{\frac{1}{4}}_{cs}\leq 10^6 \ km$（或甚至更好），根据GP-B飞行任务和LAGEOS I、II卫星的观测结果，它将比目前的梯度仪强至少两个数量级。
2019-01-04 gr-qc
Constraining Post-Newtonian f(R) Gravity in the Solar System
我们考虑了几种f（R）引力模型，这些模型在适当的弱场极限下可以用来描述太阳的引力场。使用微扰的方法，我们专注于的影响，修改的引力场，由于非线性的引力拉格朗日，对太阳系动力学。我们比较的理论预测的经度岁差的近心点$\varpi$的测试粒子与修正的标准牛顿-爱因斯坦岁差的近日点的太阳系的一些行星最近估计的大型数据集拟合的各种版本的天文历。
2008-11-24 gr-qc
Space-Based Gravity Detector for a Space Laboratory
研究了一种天基超导引力低频波探测器。探测器的灵敏度足以将探测器用作其他当代低频探测器（如LIGO和LISA）的合作伙伴。该装置对于引力理论预测的其他效应的实验研究也非常有用。
2009-04-13 gr-qc
Extreme Love in the SPA: constraining the tidal deformability of supermassive objects with extreme mass ratio inspirals and semi-analytical, frequency-domain waveforms
本文通过未来LISA任务对一个超大质量致密天体inspiral~（EMRI）的极端质量比的探测，对该天体的勒夫数潮汐测量精度进行了评估。非零的勒夫数将是偏离广义相对论经典黑洞预测的确凿证据。我们发现，一个EMRI检测LISA可以设置约束的潮汐勒夫数的旋转中心对象与无量纲自旋$\hat a=0.9$（$\hat a=0.99$），这是大约四（六）个数量级更严格的比目前的地面探测器的恒星质量的双星。我们的方法是基于固定相位近似，以获得近似的，但准确的半解析的EMRI波形在频域中，这大大加快了高精度的费舍尔信息矩阵的计算。这种方法可以很容易地扩展到其他几个重力与EMRI测试，并有效地考虑在同一时间的波形中的多个偏差。
2022-07-15 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Probing Quantum Gravity effects with Extreme Mass Ratio Inspirals around Rotating Hayward Black Holes
Yangzhou University（扬州大学）；Ningbo University（宁波大学）；Hunan Normal University（湖南师范大学）
研究通过LISA探测极端质量比环状物围绕旋转Hayward黑洞的量子引力效应，利用AAK模型和TDI技术分析波形退相干及FIM灵敏度。
2026-02-07 gr-qc
Matters of Gravity, The Newsletter of the Topical Group on Gravitation of the American Physical Society, Volume 38, Fall 2011
GGR新闻：新版本的丽莎，由卡斯滕丹兹曼我们听到，由大卫加芬克尔研究简报：最后，结果从重力探测器B，由克利福德M。Wynn C.G.发现最大质量的中子星。Ho会议报告：冷物质、热核和黑洞，Vijay Balasubramanian Benasque重力研讨会，Oscar J.C. Dias
2011-09-15 gr-qc
Constraining scalar-tensor theories of gravity from the most massive neutron stars
引力的标量-张量~（ST）理论是广义相对论的自然唯象扩展。虽然这些理论受到太阳系实验和脉冲双星观测的严格限制，但大量的ST家族仍然与这些观测相一致。最近的工作建议探测ST理论的参数空间的无约束区域的高度紧凑的中子星的稳定性的基础上。在这里，在一个完全非线性的代码中非常紧凑的恒星的动态演化表明，恒星确实变得不稳定，在某些情况下，这种不稳定性会导致恒星坍缩。我们讨论了这些结果的影响，根据最近的观测最大的中子星尚未观察到。特别是，这样的观测表明，这样的恒星会受到一定制度的不稳定性;它的存在，因此支持ST参数空间的约束。
2015-10-12 gr-qc
Space-Based Gravity Detector for a Space Laboratory
研究了一种天基超导引力低频波探测器。探测器的灵敏度足以将探测器用作其他当代低频探测器（如LIGO和LISA）的合作伙伴。该装置对于引力理论预测的其他效应的实验研究也非常有用。
2002-08-07 gr-qc
Inferring fundamental spacetime symmetries with gravitational-wave memory: from LISA to the Einstein Telescope
本文提出利用引力波位移与自旋记忆探测基本时空对称性，并评估 Einstein Telescope 可将两类记忆应变振幅分别约束至 2% 和 22%，同时指出忽略记忆会使 BBH 参数不确定度高估约 10%。
2024-05-09 astro-ph.CO gr-qc
Multiparameter tests of general relativity using multiband gravitational-wave observations
在这封信中，我们表明，下一代地面天文台（3G）和天基激光干涉仪空间天线（LISA）对恒星质量双星黑洞的多波段观测将有助于通过同时测量所有后牛顿（PN）系数来全面检验广义相对论。多波段观测将测量大多数已知的PN相位系数，其精度低于百分之几-比3G或LISA波段中甚至“黄金”二进制可达到的最佳界限好两个数量级。这样的多参数界限将在限制超越广义相对论的修正引力理论的参数空间方面发挥关键作用。
2020-11-10 gr-qc
Faster rate of Hawking radiation in modified gravity constraining dark matter
针对强场引力理论争议与暗物质成分谜题，研究在标量 - 张量修正引力中探索霍金辐射，发现原初黑洞蒸发更快，约束其对暗物质的贡献，拓宽暗物质起源争议。
2024-11-28 gr-qc
Double Monodromy Inflation: A Gravity Waves Factory for CMB-S4, LiteBIRD and LISA
我们考虑一个短暂的过山车宇宙学的基础上的两个阶段的单值膨胀分开的一个阶段的物质统治，产生后，早期的暴胀下跌的缓慢滚动。如果第一阶段由一个平坦的势场控制，$V \sim ϕ^p$与$p < 1$和最后的${\cal N} \sim 30 - 40$叠加，最大尺度的标量和张量扰动将完全符合CMB，并产生残余的重力波与$0.02 \lesssim r \lesssim 0.06$，这可以通过LiteBIRD和CMB-S4实验来检验。此外，如果第一暴胀子与隐藏扇区$U(1)$强耦合，则在第一暴胀阶段结束时，矢量波动的产生将增强。这些模式在短暂的物质主导时期迅速转变为张量，然后被暴胀的第二阶段推到超视界尺度，持续另一个$20-30$倍。该带的重力波是手性的，今天到达的波长在$10^8$ km的范围内，并且与矢量源的长波长CMB模式相比，振幅大大增强。因此，LISA可以访问。因此，我们的模型提出了一种罕见的早期宇宙理论，预测在不久的将来，几个同时发生的信号可以通过广泛的重力波搜索进行测试。
2021-09-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Gravitational wave probes of Barrow cosmology with LISA standard sirens
该研究基于热力学-引力猜想推导Barrow宇宙学的修正场方程，结合现有观测与LISA标准汽笛模拟数据评估模型，发现其可适度改善哈勃张力并收紧宇宙学参数约束。
2024-06-20 astro-ph.CO gr-qc
Probing the speed of gravity with LVK, LISA, and joint observations
在宇宙学尺度上影响引力波$c_{\rm GW}$速度的暗能量理论，自然会导致接近LIGO/Virgo/KAGRA（LVK）波段的速度随频率变化的跃迁。虽然像GW 170817这样的观测向我们保证，$c_{\rm GW}$在LVK波段非常接近光速，但LVK波段以下的频率依赖跃迁对于大类动态暗能量理论来说是一个确凿的信号。在这里，我们讨论1）如何用LVK波段的观测来约束这种跃迁的残余，2）什么特征与LISA波段的这种跃迁相关，以及3）LVK和LISA波段的联合观测如何使我们能够对这种跃迁和基础理论进行严格的约束。我们发现，$c_{\rm GW}$的偏差可以被约束到$\sim 10^{-17}$的LVK ${\textit and}$ LISA频带的水平，即使是轻微的频率依赖性，比现有的频率无关的界限强得多$c_{\rm GW} \neq c$。我们使用GW 170817的应变数据，将$c_{\rm GW}$的偏差限制为在100 Hz时小于$10^{-17}$，在500 Hz时小于$10^{-18}$。我们还确定了一个特别有趣的类型之间的LVK和LISA波段的过渡，并显示如何多波段观测可以进一步限制这一点。最后，我们讨论了这些当前和预测的约束意味着潜在的暗能量理论。
2022-10-24 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Detecting classical nova-like explosions with LISA
Montana State University（蒙大拿州立大学）
研究LISA探测双白矮星新星爆发的可行性，分析爆发对引力波波形的影响及参数估计偏差，并提出模型无关的爆发检测方法。
2026-06-15 astro-ph.HE gr-qc
Constraining gravity theories with the gravitational stability mass
引力束缚结构的尺寸测量是引力理论的一个重要检验。对于给定的半径，不同的理论实际上可以预测不同的引力稳定质量（GSM），以确保在暗能量存在时结构的稳定性。我们计算了不同标量张量理论（包括$f(R)$和广义Brans-Dicke）的引力束缚结构的GSM作为半径的函数，并将理论预测与观测数据进行了比较。由于GSM只给出了一个下限，最严格的限制来自于质量低于广义相对论预期质量的几个物体。对不同观测资料的分析表明，修正引力理论（MGT）与观测资料是相容的，在某些情况下比广义相对论（GR）更好，但后者与观测资料的张力不强。目前可用的数据并没有提供一个确凿的证据，需要修改的GR，最大的偏差顺序$2.6 \,σ$的星系团NGC 5353/4。未来来自星系调查的数据，如欧几里得任务，对于获得更强的约束可能很重要。
2020-06-16 gr-qc
Probing fuzzballs and beyond: Model-independent tests of Kerr symmetry breaking with LISA
Universitat Autònoma de Barcelona（巴塞罗那自治大学）
LISA 通过观测极端质量比 inspiral 信号，测试 fuzzball 提议，发现其能精确约束视界区域的多极变形，为探索量子引力模型提供新观测窗口。
2026-09-22 gr-qc hep-th
Constraining cosmological extra dimensions with gravitational wave standard sirens: from theory to current and future multi-messenger observations
引力波在宇宙学距离上的传播为在最大尺度上检验引力相互作用提供了新的途径。许多修正的引力理论，通常用来解释观测到的宇宙加速度，可以用标准电磁（EM）观测的替代和补充方式来探索。在本文中，我们考虑一个均匀的和各向同性的宇宙学与额外的空间维度在大尺度上，这是一个简单的唯象原型的额外的维修改的引力宇宙学模型。通过假设引力在高维时空中传播，而光子被限制在广义相对论通常的四维空间中，我们从第一性原理推导出GW探测器测量的光度距离与EM观测推断的光度距离之间的关系。然后，我们使用这个关系来约束双中子星事件GW 170817和双黑洞合并GW 190521的宇宙学额外维度的数量。我们进一步提供预测的激光干涉仪空间天线（LISA）通过模拟多信使观测大质量黑洞二（MBHB）合并。本文扩展和更新了以前的分析，关键是忽略了一个额外的红移的依赖关系的GW-EM光度距离的关系，影响从多信使GW事件在高红移的结果，特别是从LISA MBHB预期的约束。
2021-09-17 astro-ph.CO gr-qc
