Prospects for early localization of gravitational-wave signals from compact binary coalescences with advanced detectors
可探测到的引力波的一个主要候选来源是成对的恒星质量致密天体的螺旋和合并。先进的LIGO和先进的Virgo探测器将使科学家能够比第一代探测器更早地探测到来自更大质量系统的螺旋信号。来自两颗中子星合并的信号预计将在先进探测器的敏感波段停留数分钟，从而允许在系统最终合并之前进行探测。在这项工作中，在合并之前检测inspiral信号的前景，以及获得合适的源位置的天空区域的可能性进行了研究。由于信号的大部分是在聚结之前的最后10秒内累积的，因此带宽和定时精度在聚结之前的最后时刻大量累积。我们使用蒙特卡罗技术来估计天空定位的准确性，通过网络的地基干涉仪，如aLIGO和aVirgo。通过添加日本KAGRA探测器，表明聚并前的探测和三角测量是可行的。
2012-03-05 astro-ph.CO gr-qc
Extreme Gravity Tests with Gravitational Waves from Compact Binary Coalescences: (I) Inspiral-Merger
LIGO/Virgo合作对紧凑双星的螺旋和合并的观测开创了强场引力研究的新时代。我们回顾了当前和未来对强引力和使用引力波干涉仪的克尔范式的测试，无论是在理论不可知的框架（参数化的后爱因斯坦形式主义）还是在特定的修改引力理论（标量张量、爱因斯坦膨胀子-高斯-博内特、动力学陈-西蒙斯、洛伦兹破坏和额外维度理论）的背景下。在这方面的贡献，我们集中在（i）所携带的信息的inspiral辐射，和（ii）最近的进展，在修改后的引力的数值模拟紧凑的二元合并。
2018-04-04 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Binary Black Hole Coalescence Phenomenology from Numerical Relativity
该研究为双黑洞并合现象学补充闭合极限近似，结合牛顿/后牛顿、闭合极限与黑洞微扰方法，实现对并合辐射及残余黑洞的合理预测。
2023-12-26 gr-qc
Gravito-optics and intensity correlations for binary inspiral signal detections
本文研究了致密双星并合引力波信号的强度干涉与引力光学关联函数，发展了适用于瞬变信号的强度相关性引力光学方法，计算了两点强度相关性，并探讨了量子引力光学所需的理论基础。
2023-07-30 gr-qc
Searching for gravitational waves emitted by binaries with spinning components
本论文研究了探测螺旋双星系统发射的引力波的数据分析问题。对引力波的探测将为宇宙打开一扇新的窗口，使人们能够首次直接探测到双星黑洞等系统。在第一章中，我们展示了如何从爱因斯坦的广义相对论导出引力波，并讨论了吸入双星的引力波发射以及如何使用激光干涉仪检测这种辐射。大约三分之二的恒星存在于双星系统中。当它们围绕彼此运行时，它们将以引力波的形式发射能量和角动量，这将不可避免地导致它们的螺旋式运动和最终的合并。到目前为止，对双星系统内旋过程中发射的引力波的研究主要集中在非自旋系统上。在第2章中，我们详细介绍了第一次专门搜索的双星组成的旋转恒星质量紧凑的对象。我们分析了LIGO探测器第三次科学运行（S3）期间收集的788小时数据，没有探测到引力波，我们对恒星质量双星的合并率设定了上限。恒星质量致密物体进入超大质量黑洞的螺旋将辐射引力波，其频率可由计划中的天基LISA任务检测到。在第3章中，我们描述了一种计算成本低的方法的开发和测试，以检测LISA将敏感的最大声的少数极端质量比螺旋事件。
2010-02-09 gr-qc
Improved ranking statistics of the GstLAL inspiral search for compact binary coalescences
本文为基于 GstLAL 的致密双星并合低延迟旋近搜索改进排序统计量，通过污染去除、bank-$ξ^2$、升级信号模型及整合 KAGRA，使灵敏度提升约15%至20%。
2023-05-24 astro-ph.IM gr-qc
Exciting black hole modes via misaligned coalescences: II. The mode content of late-time coalescence waveforms
利用广义Ori-Thorne算法构造的内旋轨道和坍缩轨道，我们用时域黑洞微扰理论程序计算了相应的引力波.这些波形的最后一个周期是Kerr准正规模的叠加。在本文中，我们研究了模式的激发如何作为源参数的函数，如较大的黑洞的自旋和较小的身体的螺旋和暴跌的几何形状。我们发现，准正规模式的混合物，从合并的最终引力波的特征是完全由自旋$a$的较大黑洞，一个角度$I$的特点是偏离的轨道平面从黑洞的自旋轴，第二个角度$θ_{\rm fin}$描述的位置，在该位置的小天体穿过黑洞的事件视界，以及物体最终运动的方向sgn $(\dotθ_{\rm fin})$。如果这些大质量比的结果在不太极端的质量比下成立，那么测量二元黑洞合并引力波的多个振铃模式可能提供有关源的二元性质的重要信息，例如轨道角动量与黑洞自旋的不对准。这对于大质量的双星可能特别有用，因为早期的内旋波不在探测器最敏感的波段内。
2019-11-15 astro-ph.HE gr-qc
Studies of waveform requirements for intermediate mass-ratio coalescence searches with advanced detectors
恒星质量致密物体合并成中等质量黑洞（中等质量比合并; IMRAC）是地面引力波干涉仪在所谓高级配置中的一个重要天体物理来源。然而，对这些系统进行有效的基于匹配滤波器的搜索的能力受到缺乏可靠波形的限制。在这里，我们考虑的双星中，中等质量的黑洞的质量范围在24 - 200太阳质量与恒星质量的伴侣有质量范围在1.4 - 18.5太阳质量。此外，我们将双星的质量比q限制在1/140 < q < 1/10的范围内，并将我们的研究限制在具有非自旋组件的圆形双星的情况下。我们调查的相对贡献的信噪比（SNR）的三个不同阶段的合并：螺旋，合并和衰荡。我们发现，合并和振铃贡献了相当大一部分的总SNR的质量参数空间的大部分，虽然在有限的一部分的SNR是占主导地位的inspiral阶段。我们进一步确定了IMRAC质量空间中的三个区域，其中：（i）仅吸气搜索可以在检测率L损失在10% < L <27%的范围内的情况下执行，（ii）基于仅吸气模板的搜索导致检测率损失在27% < L <50%的范围内，以及（iii）包括合并和振铃的模板对于防止超过50%的检测率损失是必不可少的。我们调查的有效性，其中的IMRAC波形空间的吸气仅部分被覆盖，通过比较几个现有的波形家庭在这个制度。我们的研究结果加强了广泛的数值相对论模拟IMRAC的重要性，需要进一步研究合适的近似方案在这个质量范围内。
2014-01-07 astro-ph.HE gr-qc
Effect of sine-Gaussian glitches on searches for binary coalescence
我们调查的影响，一类重要的毛刺发生在探测器的匹配滤波器搜索的数据从合并的紧凑的双星在先进的探测器时代的引力波。这些小故障可以模拟为正弦-高斯，可以产生具有显著时间延迟的触发器，因此对否决程序具有重要影响，这将在本文中描述。我们提供近似的分析估计的触发SNR和时间作为描述正弦高斯（中心时间，中心频率和Q因子）和inspiral波形（啁啾质量）的参数的函数。我们验证我们的分析预测，通过简单的数值模拟，进行过滤无噪声正弦高斯与螺旋匹配滤波器和恢复的时间和值的最大SNR时间序列。虽然我们确定的区域的参数空间中，每个近似不再重现的数值结果，近似相互补充，并一起有效地覆盖整个参数空间。
2013-11-22 gr-qc
A Fourier Domain Waveform for Non-Spinning Binaries with Arbitrary Eccentricity
虽然先进的LIGO和Virgo观测到的引力波与紧密双星在合并之前处于准圆形螺旋中是一致的，但偏心螺旋也有望在自然界中发生。由于其复杂性，我们目前缺乏现成的，分析波形在傅立叶域有效的足够高的偏心率，这样的模型是至关重要的相干提取弱信号的噪声。我们在这里采取的第一步，推导和正确验证的分析波形模型在傅立叶域，是有效的任意轨道偏心率的吸气。作为一个概念证明，我们建立这个模型，以领先的后牛顿秩序相结合的固定相位近似，截断和谐波，和超几何函数的解析表示。通过与数值后牛顿波形的比较，我们确定了需要多少谐波的忠实（匹配99%以上）表示的信号轨道偏心率高达0.9。作为这种分析的第一个副产品，我们提出了一种新的技术，以最大限度地匹配偏心信号随着时间的合并和合并时的相位。作为第二个副产品，我们确定我们采用的不同近似中的哪一个导致匹配中的最大损失，由于我们的分析控制，这可以用于系统地改进模型。这个模型的未来扩展到更高的后牛顿秩序将允许一个准确和快速的现象学的混合，可以解释任意偏心inspirals和合并。
2018-07-18 gr-qc
Astrophysical Implications of Neutron Star Inspiral and Coalescence
在引力波中观测到的两颗中子星的第一个螺旋非常接近，允许同时观测引力波和电磁波，这是几年来没有预料到的。他们的合并，随后是伽马射线暴和千诺瓦，在电磁望远镜的光谱波段被观察到。这些GW和电磁观测在理解短伽马射线暴、确定最重元素的起源和确定中子星的最大质量方面取得了巨大进展。从潮汐在引力波形上的印记和对X射线双星的观测中，人们可以提取出螺旋形中子星的半径和变形能力。半径、最大质量和因果关系一起约束了中子星状态方程，未来的约束可以来自合并后振荡的观测。我们有选择地回顾这些结果，用推导和估计来填充一些物理学。
2022-01-09 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Measuring gravitational waves from binary black hole coalescences: I. Signal to noise for inspiral, merger, and ringdown
我们估计预期的信噪比（SNR）从三个阶段（螺旋，合并，衰荡）的合并二进制黑洞（BBH）的初始和先进的地基干涉仪（LIGO/VIRGO）和天基干涉仪（LISA）。LIGO/VIRGO可以在几个到大约2000个太阳质量的质量范围内进行中等信噪比（几十个），中等精度的BBH聚并研究; LISA可以在大约10^5到10^8个太阳质量的质量范围内进行高信噪比（10^4量级）的高精度研究。BBH很可能是LIGO/VIRGO探测到的第一个源：它们的可见距离比合并的中子星双星大得多（初始干涉仪可达500 Mpc）（迄今为止被认为是LIGO/VIRGO的“面包和黄油”主力源，初始干涉仪可看到约30 Mpc）。低质量的BBH（初始LIGO干涉仪最大50个太阳质量;高级干涉仪最大100个太阳质量; LISA最大10^6个太阳质量）最好通过它们被熟知的螺旋波来搜索;更高质量的BBH必须通过它们被知之甚少的合并波和/或它们被熟知的振铃波来搜索。基于衰荡波的大质量BBH匹配滤波搜索应该能够找到质量范围为100至700太阳质量到200 Mpc（初始LIGO干涉仪）的BBH，以及200至3000太阳质量到z=1（先进干涉仪）。所需的模板数量级为6000或更少。使用“噪声监视”搜索算法，在不详细了解波形形状的情况下，基于合并波的搜索可以将检测到的大量BBH的数量增加到从螺旋波和振铃波发现的数量的10倍或更多倍。来自…
1997-11-04 astro-ph gr-qc
Detecting the early inspiral of a gravitational-wave signal with convolutional neural networks
介绍了一种新的引力波预警系统的运行方法。它基于短卷积神经网络。我们专注于紧凑的二元合并，轻，中，重的二元中子星系统。这些信号是一维时间序列$-$，即注入高斯噪声中的白化时间应变$-$，该高斯噪声是从LIGO探测器的功率谱密度以设计灵敏度构建的。我们构建了短的一维卷积神经网络，通过在早期螺旋的一部分上训练它们来检测这些类型的事件。我们表明，这样的网络能够从波形的一小部分中检索这些信号。
2021-05-28 gr-qc
Phenomenological template family for black-hole coalescence waveforms
数值相对论的最新进展使我们能够模拟二元黑洞合并问题的非微扰合并阶段。基于这些结果，我们提出了一个唯象的波形，它可以模拟黑洞合并的inspiral，合并和衰荡阶段。我们还构建了一个模板银行使用这个家庭的波形，并讨论其实施中的搜索签名的引力波产生的黑洞合并的地面干涉仪的数据。这个模板库可能使我们能够将目前的螺旋搜索扩展到更高质量的二元黑洞系统，即，这些系统的总质量大于约80个太阳质量，从而扩大了目前这一代地基探测器的探测范围。
2007-07-11 astro-ph gr-qc
Coalescence of binary neutron stars in a scalar-tensor theory of gravity
我们在允许自发标量化的标量张量理论中对合并中的双星中子星进行了数值相对论模拟。我们用真实的状态方程来模拟中子星。我们选择的自由参数的理论考虑到所施加的约束的最新观测的中子星-白矮星双星脉冲星定时。我们发现，即使在这些严格的限制，标量化仍然可以影响的演变的双中子星不仅在后期的inspiral，但也在合并阶段。我们还证实，即使当这两个中子星有相当小的标量电荷在大的分离，他们可以强烈标度动态在最后阶段的inspiral。特别是，我们确定的二元参数标量化发生在后期inspiral或只有在发病后的合并时，一个残余的，超大质量或超大质量的中子星形成。我们还讨论了这些结果如何影响引力波一旦被检测到的物理信息的提取。
2013-10-04 astro-ph.HE gr-qc
Searching for exotic cores with binary neutron star inspirals
我们研究了用地基引力波探测器探测合并中子星的奇异核的可行性。我们专注于一个尖锐的核/外来物质接口的模型，并假设一个均匀分布的中子星的质量范围$[1,2] M_\odot$。我们发现，外来核心的存在，可以确认在70%的置信水平，只要几十个检测。同样，有了这样的样本，我们发现，一些模型的异国情调的核心可以排除{高置信度}。
2020-04-07 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Searching for Gravitational Waves from the Inspiral of Precessing Binary Systems: New Hierarchical Scheme using "Spiky" Templates
在最近的一项研究中，我们发现：（i）如果忽略岁差，引力波inspiral信号的检测率几乎可以降低10倍，（ii）以前提出的“模仿”模板不能显着提高检测率（超过2倍）。在本文中，我们提出了一个新的家庭的模板，可以提高检测率的5- 6倍的情况下，进动是最重要的。我们提出的方法，这些新的“模仿”模板涉及一个层次的计划，有效的，两个参数的模板搜索，可以占一个序列的尖峰出现在残留的inspiral阶段，在一个纠正任何振荡修改的阶段。我们提出了我们的结果为两种情况下的紧凑的物体质量（10和1.4太阳质量和7和3太阳质量）作为一个函数的自旋属性。虽然还需要进一步的工作来充分评估这个新提出的模板家族的计算效率，我们得出结论，这些“尖刺模板”是一个家庭的进动模板在现实的搜索，可以提高检测率的inspiral事件的很好的候选人。
2003-01-24 astro-ph gr-qc
Gravitational Waves from Inspiralling Compact Binaries: A Post-Newtonian Approach
由中子星或黑洞组成的螺旋双星系统是有希望的引力辐射源，可以被大型激光干涉引力观测站探测到，如美国的LIGO和意大利-法国的VIRGO项目。一旦探测器在这个十年结束前投入使用，就需要精确的理论重力波形模板来对探测器的输出进行匹配滤波数据分析。除了最后两个物体的强广义相对论结合，高阶后牛顿方法在理论家开发所需模板的努力中发挥着重要作用。本文讨论了这种方法的基础，并提供了一个有用的公式和结果的纲要。数字可应要求提供。（1993年10月28日在第8届西宫汤川纪念研讨会上的特邀演讲）
1994-03-17 gr-qc
Assigning confidence to inspiral gravitational wave candidates with Bayesian model selection
贝叶斯模型选择提供了一个强大的和数学上透明的框架来处理假设检验，例如使用地面激光干涉仪对双星系统合并期间发射的引力波进行探测测试。虽然它的实现是计算密集型的，我们已经开发出一种高效的概率算法的基础上称为嵌套采样技术，使贝叶斯模型选择适用于后续研究的候选信号产生的正在进行的搜索的吸气紧凑的二进制文件。我们讨论了这种方法的性能，在“虚警率”和“检测概率”的限制第二后牛顿inspiral波形从非自旋致密物体在二进制系统。结果证实，这种方法是一个可行的工具，在当前的搜索引力波信号的检测测试。
2008-07-28 gr-qc
Search for Gravitational Waves from Primordial Black Hole Binary Coalescences in the Galactic Halo
我们使用LIGO引力波探测器的第二次科学运行的数据来搜索从原始黑洞（PBH）的二元合并的引力波组件质量在0.2- $1.0 M_\odot$。根据一套符合标准，分析需要在两个LIGO天文台的数据中找到信号。没有inspiral信号found. Assuming一个球形晕的核心半径为5千秒差距延伸到50千秒差距包含非旋转黑洞的质量范围在0.2- $1.0 M_\odot$，我们把观测的上限PBH合并的速度为63每年每个银河系晕（MWH）的90%的置信度。
2005-05-10 gr-qc
Searching for extreme mass ratio inspirals in LISA: from identification to parameter estimation
本研究提出一种新搜索策略，用于从LISA噪声数据中识别极端质量比旋进信号并执行参数估计，是理解未来数据提取的关键步骤。
2025-05-23 astro-ph.IM gr-qc physics.data-an
Searching for Mini Extreme Mass Ratio Inspirals with Gravitational-Wave Detectors
一个质量为$\mathcal{O}(1 \sim 1000) M_{\odot}$的致密天体，如恒星或原始起源的黑洞或中子星，以及一个质量在太阳下的轻得多的外来致密天体，可以形成一个非标准的迷你极端质量比螺旋（EMRI），并在地面引力波探测器的频带内发射引力波。这些系统非常有趣，因为探测它们将明确指出新的物理学。我们研究了使用LIGO/Virgo搜索迷你EMRI的能力，并发现一个大类的异国情调的紧凑型物体可以探测在当前和设计的灵敏度使用的方法的基础上的Hough变换，跟踪准幂律信号在inspiral阶段的迷你EMRI系统。
2022-05-19 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
Matching post-Newtonian and numerical relativity waveforms: systematic errors and a new phenomenological model for non-precessing black hole binaries
提出了一个新的非旋进自旋黑洞双星的旋进和并合唯象引力波形模型。我们的方法是基于后牛顿inspiral波形与基于数值相对论的二元黑洞合并波形的频域匹配。我们量化的各种可能的来源，出现在匹配后牛顿和数值相对论波形的系统误差，我们使用的匹配标准的基础上尽量减少这些错误，我们发现，主要的错误来源是那些在合并附近的后牛顿波形。给出了非进动黑洞双星引力辐射主模的解析公式，该公式描述了混合波形的现象。在当前的引力波搜索中实施它应该允许交叉检查其他吸气合并振铃波形族，并提高引力波搜索的范围。
2010-08-03 gr-qc
Determining the equation of state of neutron stars with Einstein Telescope using tidal effects and r-mode excitations from a population of binary inspirals
第三代引力波天文台如爱因斯坦望远镜（ET）和宇宙探测器（CE）将是通过双星合并时产生的引力波探测中子星结构的理想仪器。在这项工作中，我们预测如何以及ET特别是将使我们能够重建中子星状态方程，通过观察几十个二元中子星合并与信噪比在数百。我们仅限于从inspiral中提取的信息，其中包括潮汐效应和可能的r模式共振。在处理后者时，我们超越了牛顿近似，引入并利用了新的普遍关系。我们发现，观察共振r模的能力将有一个显着的影响中子星状态方程的测量与ET。
2022-05-02 astro-ph.HE gr-qc
Imprint of the merger and ring-down on the gravitational wave background from black hole binaries coalescence
利用最近通过数值模拟（BH-BH）并合产生的混合波形，计算了（BH-BH）双星宇宙学布居产生的引力波背景（GWB），其中包括螺旋、合并和衰荡贡献.一个大样本的二进制系统模拟使用人口合成代码SeBa，我们提取基本的统计信息（BH-BH）的物理参数（初级和次级BH质量，轨道分离和偏心率，形成和合并的时间尺度）。然后，我们推导出的二进制的出生和合并率使用的理论宇宙恒星形成的历史，从一个数值研究，再现现有的观测数据在红移$z < 8$。我们评估的inspiral，合并和振铃信号的GWB的贡献，并讨论如何这些取决于参数的合并（BH-BH）系统的数量的严重影响。我们发现，先进的LIGO/处女座有机会检测GWB信号从螺旋相位与$(S/N)=10$只有最乐观的模型，它预测的最高本地合并率为0.85 Mpc $^{-3}$ Myr $^{-1}$。第三代探测器，如ET，可以揭示GWB从螺旋相位预测的任何考虑的模型。此外，ET可以至少对预测$[0.053 - 0.85]$ Mpc $^{-3}$ Myr $^{-1}$之间的局部合并率的模型的演变的合并阶段进行采样，该合并率比从LIGO S5运行\cite{Abadieetal2011}的分析中推断的上限低2倍以上。
2011-11-25 astro-ph.CO gr-qc
Searching for Gravitational Waves from the Inspiral of Precessing Binary Systems: Astrophysical Expectations and Detection Efficiency of "Spiky'' Templates
相对论性的自旋-轨道耦合和自旋-自旋耦合已经被证明可以改变由黑洞和中子星组成的螺旋双星的引力波形。因此，如果在引力波搜索中忽略岁差效应，由于信噪比的显著损失，可能会错过螺旋信号。我们研究的灵敏度预期损失的信噪比的两个因素：作为真实信号和自旋轨道倾角的预期分布的进动波形的准确性，鉴于目前的理解，他们的物理起源。我们发现，使用近似技术产生的信号所获得的结果是在良好的协议，通过集成的2 PN方程所获得的。这表明，一个完整的帐户，所有高阶后牛顿效应通常是不必要的检测效率的测定。根据我们目前的天体物理学预期，大倾角是不受欢迎的，因此，探测率的下降相对于黑洞自旋幅度变化相当缓慢，在最大可能值的20- 30%范围内。
2004-04-08 astro-ph gr-qc
Fast, faithful, frequency-domain effective-one-body waveforms for compact binary coalescences
从引力波观测中推断双星中子星的性质需要产生数百万个波形，每个波形在频率范围内跨越大约三个数量级。因此，波形模型必须有效地产生，并在同一时间，是忠实的后牛顿准绝热螺旋合并制度。这个问题的一个简单的解决方案是将有效的一体波形与固定相位近似相结合，以获得从任何低频到合并都有效的频域多极近似。我们表明，在后绝热近似中产生的有效的一体频域波形与当前的唯象模型和代理模型在计算上具有竞争力，（几乎）任意长，并且忠实于任何二进制参数的合并。同样的方法也可以用来有效地产生中等质量的二元黑洞螺旋波形检测天基干涉仪。
2020-11-30 astro-ph.HE gr-qc
Searching for gravitational waves from binary coalescence
我们描述了从LIGO和Virgo数据中寻找致密二元聚结的引力波的实现。这种全天、全天、多探测器的双星合并搜索已被用于搜索最近LIGO和Virgo运行中获取的数据。搜索是围绕数据的匹配滤波器分析建立的，并通过许多信号一致性测试进行增强，这些测试旨在区分非高斯检测器噪声的伪影和潜在检测。我们使用高斯噪声和来自第五次LIGO科学运行的数据展示了搜索性能，并证明信号一致性测试能够减轻非高斯噪声的影响，并提供与高斯噪声相当的灵敏度。
2012-08-16 astro-ph.CO gr-qc
Synergy between ground and space based gravitational wave detectors for estimation of binary coalescence parameters
我们研究了未来地面和空间引力波探测器共存的优势，在估计参数的一个二进制合并。利用非自旋圆轨道中子星-黑洞对的后牛顿波形，研究了如何通过组合不同空间-地面探测器对的数据来改进啁啾质量、对称质量比、并合时间和相位的估计。由于双星并合产生的引力波也为我们研究强场引力提供了一个合适的研究领域，因此我们也使用参数化的后爱因斯坦框架研究了对广义相对论的偏离。作为一个例子，专注于爱因斯坦望远镜和DECIGO对，我们证明了存在一个甜蜜点范围内的灵敏度在前DECIGO阶段，由于协同效应，可以获得最佳的增强后牛顿波形参数的估计，以及修正参数广义相对论。
2015-04-16 gr-qc
Reducing the number of templates for aligned-spin compact binary coalescence gravitational wave searches using metric-agnostic template nudging
有效的多维模板放置是计算密集型匹配滤波搜索引力波（GWs）的关键。在这里，我们实现了相邻细胞算法（NCA），以提高现有的紧凑型二进制聚结（CBC）模板库的检测量。该算法已成功地应用于费米卫星数据中的二进制毫秒脉冲星搜索。它将模板从过密区域重新定位到欠密区域，并减少了随机方法实现相同检测体积所需的模板数量。我们的方法很容易推广到其他CBC参数空间。在这里，我们将这种方法应用到对齐-单自旋中子星-黑洞双星合并inspiral-merge-ringdown引力波参数空间。我们表明，模板nudging算法可以达到等效的效果的随机方法与12%的模板减少。
2018-01-31 gr-qc
The search of higher multipole radiation in gravitational waves from compact binary coalescences by a minimally-modelled pipeline
相干WaveBurst（cWB）流水线实现了最小建模搜索，以在LIGO-Virgo协作的引力波探测器网络中的时频域中找到相干响应。在这篇手稿中，我们及时地介绍了cWB分析的扩展，以检测在致密二元聚结的螺旋相期间引力波的主要四极发射之外的光谱特征;更详细的讨论将在即将发表的论文中提供[1]。通过在时间-频率图中定义特定区域来执行搜索，以提取在螺旋相位中的主四极模的谐波的能量。这种方法已经在GW 190814发现论文（Astrophys. J. Lett. 896 L44）。在这里，我们展示了在cWB框架内检测GW 190814中的（3，3）多极子的过程。关键词：引力波，分析，多极子，致密二元凝聚
2021-10-29 astro-ph.IM gr-qc
Inferring the post-merger gravitational wave emission from binary neutron star coalescences
我们提出了一个强有力的方法来表征中子星合并的残余物的引力波发射。我们的方法只对信号的形态做了最小的假设，并提供了底层波形的完整后验概率分布。我们应用我们的方法从先进的地面探测器网络的模拟数据，并证明了引力波信号重建。我们研究了不同双星组态和碰撞中子星状态方程的重建质量。我们展示了如何我们的方法可以用来约束尚未确定的状态方程的中子星物质。我们得到的状态方程的约束条件是互补的碰撞中子星在后期inspiral阶段的潮汐变形的测量。在合并后的信号的一个非检测的情况下，下面的二进制中子星inspiral，我们表明，我们可以把发射的能量上限。
2017-12-27 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational-wave detectors as particle-physics laboratories: Constraining scalar interactions with a coherent inspiral model of boson-star binaries
引力波对中子星并合的探测对于限制物质在1000密度下的微观相互作用起着至关重要的作用。类似地，如果宇宙中存在玻色子星，它们的合并可以用来限制标量场理论的基本耦合常数。我们发展了第一个四次相互作用玻色子星螺旋的相干波形模型。波形包括相干自旋诱导的四极和潮汐变形的贡献的质量和自旋的二进制和一个单一的耦合常数的理论。我们表明，未来的仪器，如爱因斯坦望远镜和激光干涉仪空间天线可以提供强有力的互补边界玻色子自相互作用，而目前的检测器的约束力是边际。
2021-02-16 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Searching for numerically-simulated signals of black hole binaries with a phenomenological template family
最近的进展，在数值相对论现在允许计算的二元黑洞合并，而后牛顿和微扰技术可以用来模拟的inspiral和ringdown阶段。到目前为止，大多数引力波搜索都使用了各种后牛顿启发的模板来搜索由紧凑的二元物体合并产生的信号。Ajith等人已经为非旋转的二元黑洞系统产生了混合波形，包括合并过程的三个阶段，并从它们构造了唯象模板，以参数化的形式捕获这些波形的特征。作为将目前的螺旋搜索扩展到更高质量的二元黑洞系统的第一步，我们已经使用这些唯象波形来搜索注入到合成LIGO数据中的数值模拟信号，作为NINJA项目的一部分。
2009-01-29 gr-qc
First frequency-domain phenomenological model of the multipole asymmetry in gravitational-wave signals from binary-black-hole coalescence
本文提出首个频域唯象模型，描述双黑洞并合引力波信号中多极不对称性，用于测量最终黑洞反冲及精确自旋信息，并已集成至LVK第四次观测运行所用模型。
2023-10-25 gr-qc
Assessing and marginalizing over compact binary coalescence waveform systematics with RIFT
由于爱因斯坦方程组只能近似或间断地用解析或数值方法求解，因此用于推导引力波（GW）源参数的模型存在波形建模的不确定性。使用一个简单的场景，我们说明了这些差异，然后介绍了一个非常有效的技术，边缘化的波形不确定性，相对于一个预先指定的序列的波形模型。基于RIFT，一个非常有效的参数推理引擎，我们的技术可以直接占任何可用的模型，包括非常准确，但计算成本高的波形。我们的基于证据和似然的方法在逐点基础上稳健地工作，使具有强烈不相交后验的模型能够精确边缘化，同时提高了中间计算的可重用性和效率。
2020-11-06 gr-qc
Observing Binary Inspiral with LIGO
来自双星中子星或黑洞系统的引力辐射导致轨道衰变和双星组成部分的最终合并。在双星合并前的最后几分钟，辐射将进入美国激光干涉仪引力波天文台（LIGO）和法国/意大利VIRGO引力辐射探测器的带宽。探测器灵敏度、信号强度、源密度和分布的组合都表明，在LIGO/VIRGO所有预期的引力辐射源中，内旋双星是最有可能观测到的候选天体。在这里，我简要地回顾了一些问题，提出了理论家即将观察到的双螺旋。
1994-03-10 astro-ph gr-qc
Minimally-modeled search of higher multipole gravitational-wave radiation in compact binary coalescence
随着高级LIGO和高级Virgo干涉仪的灵敏度不断提高，很快将加入KAGRA干涉仪的行列，它们探测到的引力波数量越来越多，除了占主导地位的$(2, 2)$多极之外，还存在大量的更高多极。这些更高的多极子可以用不同的方法检测，例如最小模型化的突发搜索方法，在这里，我们讨论了一种基于相干WaveBurst流水线（cWB）的方法。在inspiral阶段的较高的多极产生啁啾的瞬时频率是一个多个占主导地位的（2，2）多极，在这里，我们描述如何cWB可以用来检测这些频谱特征。搜索在时间-频率表示的合适区域内执行;它们的形状通过优化接收器操作特性来确定。这种新方法已在GW 190814发现论文（Astrophys. J. Lett. 896 L44），非常快速和灵活。在这里，我们详细描述了用于检测GW 190814中的（3，3）多极子以及在螺旋阶段搜索其他更高多极子的过程，并将其应用于另一个显示更高多极子的事件GW 190412，复制用不同方法获得的结果。这里描述的过程可以用于快速分析更高的多极子，并支持基于模型的贝叶斯参数估计所获得的结果
2021-08-30 gr-qc
Speed and accuracy for long signals: Frequency-domain effective-one-body waveforms for compact binary coalescences
Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)（马克斯·普朗克引力物理研究所（爱因斯坦研究所））；University of Maryland（马里兰大学）
针对双中子星等长信号引力波推断，提出频域有效单体波形模型SEOBNRv5THM，结合稳态相位近似与快速傅里叶变换，在保持精度下大幅提升计算效率。
2026-06-01 gr-qc
A template bank for gravitational waveforms from coalescing binary black holes: non-spinning binaries
利用广义相对论中的近似/微扰技术，可以精确地模拟出双星黑洞并合过程中的内旋和衰荡阶段的引力波形。数值相对论的最新进展使我们能够模拟二元黑洞合并问题的非微扰合并阶段。这使我们能够\emph{coherently}搜索的所有三个阶段的非旋转的双黑洞合并使用一个单一的模板银行。以我们的动机，从这些结果，我们提出了一个家庭的模板波形，可以模拟的inspiral，合并，和环下阶段的非自旋二进制黑洞，遵循准圆形inspiral的合并。这个二维模板家庭明确参数化的二进制的物理参数。我们证明了该模板族不仅是探测黑洞并合信号的\emph{effectual}，而且是估计双星参数的\emph{faithful}。我们比较的灵敏度搜索（在不同的地面干涉仪的背景下）使用所有三个阶段的黑洞合并与其他基于模板的搜索，分别寻找个别阶段。我们发现，所提出的搜索是显着更敏感的比其他基于模板的搜索大量的质量范围内，潜在地带来显着的改善事件率的地面干涉仪。作为这项工作的一部分，我们还规定了一个一般的程序来构建内插模板银行使用非旋转的黑洞波形产生的数值相对论。
2009-05-11 astro-ph gr-qc
Crustal failure during binary inspiral
我们提出了第一个完全相对论计算的地壳应变诱导的中子星由一个双同伴在后期的inspiral阶段，采用现实的状态方程的流体核心和固体地壳。我们表明，虽然地壳深部可能会失败，只有不久前合并，有一个很大的弹性应变的变化，与最外层失败相对较早的螺旋。我们讨论的电磁和引力波天文学的结果的意义。
2011-09-23 astro-ph.SR gr-qc nucl-th
Searching for Massive Black Hole Binaries in the first Mock LISA Data Challenge
模拟LISA数据挑战赛是一项旨在解决LISA数据分析问题的全球性努力。我们在这里提出我们的结果，大规模黑洞二进制（BBH）部分的第一轮。我们的结果涵盖了挑战1.2.1，其中看到了二进制的合并，以及挑战1.2.2，其中合并发生在模拟观测期之后。数据流由高斯仪器噪声加上未知的BBH波形组成。我们的搜索算法是基于马尔可夫链蒙特卡罗方法，使用大都会黑斯廷斯采样和恒温频率退火的变体。我们提出了训练数据集和盲数据集的结果。我们证明了我们的算法能够快速定位源，准确地恢复源参数，并提供恢复参数的误差估计。
2007-01-30 gr-qc
A sparse representation of gravitational waves from precessing compact binaries
引力波物理学中的许多相关应用都有一个重要的共同问题：来自旋进致密双星吸气和聚结的引力波形的7维参数空间足够大，无法以足够的密度覆盖波形空间。我们发现，通过使用减少的基础方法与基于其相位和进动的波形参数化一起，我们可以构建这个大空间的超紧凑但高精度的表示。作为一个示范，我们表明，小于$100$明智地选择旋进inspiral波形所需的$200$周期，质量比从$1$ $10$和自旋幅度$\le 0.9$。事实上，仅使用第一个$10$简化基础波形在所考虑的整个参数范围内产生$0.016$的最大失配。我们测试是否从inspiral政权的结果，在一个准确的减少的基础上，包括合并和振铃的参数选择，我们发现，这确实是一个非旋进有效的单体模型的情况下。这一证据表明，只要$\sim 100$数值模拟的二进制黑洞聚结可以准确地表示所考虑的范围内的进动波形的七维参数空间。
2014-01-27 gr-qc
Measuring a cosmological distance-redshift relationship using only gravitational wave observations of binary neutron star coalescences
从双星中子星合并的螺旋相探测引力波将使我们能够测量这种系统中潮汐耦合的影响。这些效应将可以使用第三代引力波探测器来测量，例如爱因斯坦望远镜，它将能够探测到红移z=4的螺旋状双中子星系统。潮汐效应对引力波信号的相位演化提供了额外的贡献，该信号打破了系统的质量参数和红移之间的简并性，从而允许同时测量单个源的有效距离和红移。利用为爱因斯坦望远镜预测的O（10^3-10^7）可探测双星中子星系统，可以独立于宇宙学距离阶梯和电磁观测来探测光度距离-红移关系。我们提出了一个Fisher信息分析的波形假设的子集可能的中子星状态方程的结果。我们的结论是，对于我们的范围内的代表性中子星状态方程的红移可以确定的精度为8-40%，对于1<z<4。
2011-12-02 astro-ph.CO gr-qc
Status of the joint LIGO--TAMA300 inspiral analysis
本文介绍了2003年2月14日至4月14日LIGO和TAMA在LIGO Science Run 2和TAMA 300 Data Taking Run 8数据中对吸入中子星双星的引力波的联合搜索情况。在本文中，我们讨论了从分析作为“游乐场”保留的数据样本的子集中学到了什么。我们通过注入模拟的银河系双星中子星信号到数据流中，确定了合并时间和啁啾质量等参数的符合条件。我们选择符合条件，以最大限度地提高我们的效率检测模拟信号。我们获得的效率为78%，我们的重合搜索，并表明，我们错过了主要是非常遥远的信号TAMA 300。我们进行时间滑动分析，以估计由于意外巧合的噪声触发的背景。我们发现，背景触发有一个非常不同的字符从模拟信号的触发。
2005-06-08 gr-qc
Searching for Gravitational Waves from the Inspiral of Precessing Binary Systems: Problems with Current Waveforms
本文研究了在双星系统内旋阶段由于相对论自旋-轨道耦合而使轨道平面进动时，寻找所发射的引力波的问题。当双星成员的自旋相对于轨道角动量不对齐时，就会发生这种效应。作为第一步，我们评估了岁差的重要性，特别是第一代LIGO探测器。我们调查的程度的信噪比降低，因此，检测率时发生的进动效应不占模板波形。我们将我们的分析限制在经历所谓的简单岁差并且总质量接近10个太阳质量的双星系统。我们发现，对于具有相当高质量比的二元系统（例如，1.4太阳质量的中子星和10太阳质量的黑洞），检测率几乎可以降低一个数量级。目前的天体物理学估计的速率的二inspiral事件表明，LIGO最多可以检测到几个事件每年，因此，减少检测率，即使是一个因素的几个是至关重要的。在我们的分析的第二部分中，我们检查是否可以通过捕获的相位调制的主要特征，通过少量的额外参数的模板中包括的进动的影响。具体来说，我们检查和测试的第一次3参数家庭建议Apostolatos。我们发现，即使这些“模仿”的模板提高了检测率，他们仍然不足以恢复在所需的水平的信噪比。我们的结论是，在不久的将来需要一个更复杂的模板家庭，仍然保持尽可能小的额外参数的数量，以减少计算成本。
2003-01-03 astro-ph gr-qc
Inspiral-merger-ringdown waveforms for black-hole binaries with non-precessing spins
基于完整的广义相对论对后旋、合并和衰荡的描述，首次给出了自旋非旋进的双黑洞的解析的旋进合并衰荡引力波形.通过匹配后牛顿描述的inspiral的一组数值相对论模拟，我们得到了一个波形的家庭，一个方便的少量的物理参数。这些波形将使我们能够检测到一个更大的参数空间的BBH聚结，包括相当一部分的进动二进制的可比质量制度，从而显着提高预期的检测率。
2011-06-08 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational-Wave Inspiral of Compact Binary Systems to 7/2 Post-Newtonian Order
本文从四极辐射以外的7/2后牛顿（3.5PN）级研究了引力辐射反应驱动的致密双星的内旋。本文概述了3.5PN精度双星质心能量和辐射引力通量的推导过程。分析始终包括相对论效应的二进制的运动方程和多极矩，以及尾巴的贡献，尾巴，在波区。然而，由于点粒子模型和相关的阿达玛型自场正则化在3 PN阶存在一些物理上的不完整性，结果并不完全确定。轨道相位的先验知识是搜索和分析螺旋信号的关键，从标准的能量平衡参数计算。
2005-05-27 gr-qc
Bridging the chirp-mass gap: searching for gravitational waves from inspiraling subsolar-mass ultra-compact binaries using LIGO O4ab data
International Centre for Theoretical Physics Asia-Pacific (ICTP-AP), University of Chinese Academy of Sciences (UCAS)（国际理论物理中心亚太分 centre（ICTP-AP），中国科学院大学）；Taiji Laboratory for Gravitational Wave Universe, University of Chinese Academy of Sciences（太极引力波宇宙实验室，中国科学院大学）
本研究利用LIGO O4ab数据和BinaryGFH-v2时频方法，搜索啁啾质量$10^{-2}$--$10^{-1}\\,M_\odot$的超致密双星旋进，未发现显著候选体，并首次在该质量范围设定并合率密度及原初黑洞占比上限。
2026-09-18 astro-ph.IM gr-qc
A search for distinctive footprints of compact binary coalescence within alternatives theories of gravity
在这篇评论中，我们研究的振幅强度相关的张量和非张量偏振模式产生的二元系统在其inspiral阶段，在Brans Dicke，罗森和莱特曼李的引力理论。这项研究是在没有明确使用广义相对论方法的横向无痕规范的情况下，在牛顿极限下进行的。因此，这种额外的偏振模式出现（非张量），由于额外的自由度在修改后的引力理论。我们的模型和比较不同的偏振模式和应变信号的每个方案不同的天空位置。我们的分析使我们能够确定这些模式更强烈的位置，因此容易被确定为未来的干涉仪探测器网络。这就产生了一个框架，其中的振幅和强度的所有偏振模式的广义相对论和替代假设可以进行比较。
2023-03-29 gr-qc
Black hole binary inspiral: Analysis of the plunge
双黑洞并合在“坍缩”过程中有一个引力波产生的高峰，即从早期的准圆运动到晚期的准正态振铃的转变。虽然数值相对论的进展提供了暴跌波形，仍然没有直观的或唯象的理解暴跌的早期和晚期相比较。在这里，我们取得了进展，在发展这样的理解，专注于激发准正规振铃（QNR）在暴跌。我们依赖于粒子微扰模型的线性数学的见解的极端质量限制。我们的分析，基于傅立叶域格林函数，和一个简单的初始模型，点附近的“光环”（圆形光子轨道）的运动学在确定QNR的激发发挥了至关重要的作用。这种见解，然后成功地解释史瓦西QNR发现的进化代码。最后，对光环的潜在重要性给出了唯象解释。
2016-02-05 gr-qc
Compact binary coalescence and the science case for Einstein Telescope
爱因斯坦望远镜（ET）是一个可能的第三代地面引力波天文台，目前正在进行设计研究。一个简短的（和非详尽的）概述了ET的预测能力，通过观测的吸气和合并紧凑的双星天体物理学和宇宙学。特别是，ET将使我们对中子星和黑洞的质量函数、中子星的内部结构、宇宙学时间尺度上的合并速率的演化以及整个宇宙的几何和动力学有前所未有的了解。
2010-03-06 astro-ph.CO gr-qc
Performance of a Chirplet-based analysis for gravitational waves from binary black hole mergers
双黑洞（BBH）合并的引力波（GW）特征是在螺旋和合并阶段的后期快速频率演化。对于总质量大于100 M_sun的系统，地基GW探测器对合并相位敏感，并且带内白化波形是持续约10-30 ms的短持续时间瞬态。对于总质量在10和100 M_sun之间的对称质量系统，探测器对螺旋相位敏感，并且带内信号具有更长的持续时间，在30 ms - 3 s之间。Omega是一种GW爆发的搜索算法，它假设局部平稳的频率演化，使用正弦高斯小波作为模板库来分解干涉仪应变数据。由于模板和信号之间的不匹配，正弦高斯的局部平稳性导致检测低质量BBH签名的性能损失。我们提出了一个修改后的版本的欧米茄算法，Chirplet欧米茄，它允许频率的线性变化，目标BBH聚结的性能。Chirplet样模板的使用增强了测量的信噪比，由于模板和数据之间的不匹配较少，并增加了低质量BBH聚结的可检测性。我们提出的线性调频欧米茄在高斯色噪声在初始LIGO灵敏度的性能研究结果。
2011-11-15 gr-qc
Inspiral-merger-ringdown waveforms of spinning, precessing black-hole binaries in the effective-one-body formalism
我们描述了一个通用的程序来产生自旋，进动波形，包括inspiral，合并和衰荡阶段的有效一体（EOB）的方法。该程序使用的进动框架中，进动引起的振幅和相位调制最小化，和惯性系，与自旋的最后黑洞，在其中我们进行了匹配的吸气暴跌合并振铃波形对齐。作为第一个应用程序，我们建立自旋，进动EOB波形的引力模式l=2，使在nonprecessing限制这些波形同意EOB波形最近校准的数值相对论波形。在不重新校准EOB模型的情况下，我们将EOB和后牛顿进动波形与Caltech-Cornell-CITA合作产生的两个数值相对论波形进行比较。数值波形有35个和65个重力波周期。我们发现EOB和数值相对论的旋进波形和自旋演化有着显著的一致性。合并时的相位差约为0.2 rad，而使用高级LIGO噪声谱密度计算的失配在仅在合并时的时间和相位以及偏振角上最大化时低于2%。
2013-07-23 gr-qc
