Detecting parity violation from axion inflation with third generation detectors
一个引力波背景预计将出现在叠加的许多引力波源的天体物理学和宇宙学的起源。许多宇宙学模型都可能有宇称违反，导致圆极化引力波的产生。我们研究了第三代爱因斯坦望远镜和宇宙探测器对早期宇宙轴子暴胀产生的引力波背景的约束能力。
2021-12-09 gr-qc
Measuring tidal effects with the Einstein Telescope: A design study
本研究评估了 Einstein Telescope 不同干涉臂长度、形状和对齐方式对双中子星源参数估计的影响，发现改变形状和对齐方式效果甚微，但改变干涉臂长度会显著影响潮汐形变等参数的估计。
2023-04-09 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Optical Detector Topology for Third-Generation Gravitational Wave Observatories
第三代引力波观测台的目标是提供比目前运行的干涉仪高100倍的灵敏度，预计将建立不断发展的引力波天文学领域。实现雄心勃勃的灵敏度目标的一个关键因素是探索新的干涉仪几何形状，拓扑结构和配置。本文综述了第三代引力波观测站设计工作的现状。主要的重点是设置在检测器的几何形状和检测器拓扑结构的评价。此外，我们讨论了一些有前途的检测器配置和潜在的降噪方案。
2010-02-18 gr-qc
Triple Michelson Interferometer for a Third-Generation Gravitational Wave Detector
即将进行的欧洲设计研究“爱因斯坦引力波望远镜”是国际社会为设计第三代干涉测量引力波探测器而作出的重大努力的第一步。人们普遍认为，第三代仪器可能不会安装在现有的基础设施中，但会促使人们重新寻找最佳探测器地点。因此，探测器设计可以比正在进行的第二代仪器设计受到更少的约束。特别是，研究传统L形迈克耳孙干涉仪的替代方案将是谨慎的。在这篇文章中，我们回顾了一个旧的建议，使用三个迈克耳孙干涉仪在一个三角形的配置。我们使用这个三重迈克耳孙干涉仪的例子来澄清术语，并将把这个想法的背景下，最近的研究干涉仪技术。此外，三角形探测器的优点将被用来激励这个设计，作为一个很好的起点，为更详细的研究工作，朝着第三代引力波探测器。
2009-03-05 gr-qc
Sensitivity Achieved by the LIGO and Virgo Gravitational Wave Detectors during LIGO's Sixth and Virgo's Second and Third Science Runs
我们总结了LIGO和Virgo引力波探测器在LIGO第六次科学运行以及Virgo第二次和第三次科学运行期间对低质量致密二元并合（CBC）搜索所实现的灵敏度。我们提出了应变噪声功率谱密度（PSD），这是典型的性能，在这些科学运行的探测器实现。此处提供的数据以及随附的网络可访问数据文件旨在向公众发布，作为S6和VSR 2 -3期间低质量CBC搜索的探测器性能总结。
2012-03-15 gr-qc
Relative calibration of the LIGO and Virgo detectors using astrophysical events from their third observing run
我们探索一种方法来评估的相对规模的应变测量在不同的探测器的引力波网络，使用二进制黑洞（BBH）的事件在第三次观测运行（O3）。这样的信号的数量变得足够大，以采用基于探测器之间的事件的信噪比（SNR）与每个探测器中观测到的事件的数量的比率的统计方法。我们演示了BBH信号模拟的方法的原理，我们提出了它的应用程序公布的O3事件报告的多波段模板分析（MBTA）管道。O3的引力波网络的相对校准的约束，得到的水平之间的两个LIGO探测器和LIGO Livingston探测器和处女座探测器之间的~3.5%和~10%的水平。
2022-08-26 gr-qc
Three observational differences for binary black holes detections with second and third generation gravitational-wave detectors
先进的引力波天文台，如LIGO和Virgo，将在未来几年内探测到数百个由双黑洞发射的引力波。检测到的源的集合预期具有某些属性。预计会有一个选择偏向，朝向更高质量的系统，大多数事件的角动量将指向或远离地球，安静的事件将比大声的事件多得多。在本文中，我们将展示所有这些假设只适用于现有的检测器，并没有任何普遍性。使用拟议的第三代引力波探测器的网络，我们展示了这些假设必须如何进行修改，我们讨论了几个后果的源的特性。
2016-11-08 gr-qc
Detection of Gravitational Wave modes in third generation detectors
Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais（巴西国家空间研究所）；Inter University Centre for Astronomy & Astrophysics（大学天文与天体物理中心）；Indian Institute of Science Education and Research（印度科学教育与研究机构）
研究第三代地面引力波探测器对引力波模式的探测能力，重点分析宇宙探测器和爱因斯坦望远镜项目，发现两者均能以高信噪比观测到由自转中子星发射的 elusive w-modes。
2026-04-14 gr-qc
Localization of binary mergers with gravitational-wave detectors of second and third generation
对双黑洞并合产生的引力波信号的观测，奠定了引力波天文学的基础。预计未来的引力波探测器网络将在探测天文学的各个方面具有巨大潜力。在不断改进现有探测器或在新的地点建立探测器时，一个重要的考虑因素是了解进行精密天文学所需的最低数量的探测器。我们试图回答这个问题，通过评估未来的探测器网络的能力，在检测和定位的二元中子星合并在天空中。这是一个重要的方面，因为良好的定位能力对于引力波天文学的许多科学目标至关重要，例如电磁跟踪，测量整个宇宙历史中致密双星的性质，以及宇宙学。我们发现，虽然两个探测器在提高灵敏度是足够的，以获得观察到的信号的数量大幅增加，至少有三个探测器的灵敏度相当，需要本地化的信号，通常在10度左右$^{2}$ --足够的后续与最宽的视野光学望远镜。
2017-08-02 gr-qc
Parameter estimation methods for analyzing overlapping gravitational wave signals in the third-generation detector era
针对第三代引力波探测器将产生大量重叠信号、导致参数恢复偏差的问题，研究采用分层减法和联合参数估计分析双黑洞并合重叠信号，证实二者可可靠提取参数，且后者精度更高但计算成本更高。
2023-03-07 gr-qc
Prospects of Identifying Hierarchical Triple Mergers for the Third-generation Ground-based Detectors
本文研究利用第三代地基引力波探测器从大型事件目录中识别层级三合并的可行性，提出以Bhattacharyya系数作为初步筛选器，再用联合参数估计验证，从而在计算成本与虚警率之间取得平衡。
2024-02-27 gr-qc
Early warning of precessing compact binary merger with third-generation gravitational-wave detectors
引力波事件的快速定位对于多信使观测的成功具有重要意义。即将到来的引力波探测器的改进和建设将能够检测和定位致密双星合并事件，甚至在合并之前，这就是所谓的早期预警。考虑地球自转对引力波信号幅度的调制和致密天体自旋不对准引起的双星轨道面进动，可以提高预警性能。在本文中，我们第一次定量估计定位精度的预警，考虑到轨道进动。我们发现在$z=0.1$的中子星-黑洞双星在合并前的$12$--$15 \,\mathrm{minutes}$和$50$--$300\,\mathrm{seconds}$时刻可以分别定域到$100\,\mathrm{deg}^2$和$10\,\mathrm{deg^2}$，这在没有岁差效应的情况下是不可能实现的.
2020-11-12 gr-qc
Searching for cosmological gravitational-wave backgrounds with third-generation detectors in the presence of an astrophysical foreground
随机宇宙学引力波背景（CGWB）为研究早期宇宙现象和基础物理提供了直接的窗口。有了第三代地基引力波探测器，爱因斯坦望远镜（ET）和宇宙探测器（CE），我们也许能够探测到CGWB的证据。然而，挖掘出这些主要信号将是一个困难的探索，因为来自致密双星合并（CBC）的天体物理前景的主导地位将掩盖这个CGWB。在本文中，我们研究了减法噪声投影方法，使之有可能减少后的残差减去天体物理前景的CBCs，大大提高了我们的机会来检测宇宙学背景。我们进行了我们的分析的基础上模拟的ET和CE和使用后验抽样的参数估计的二元黑洞合并。我们证明了随机引力波搜索的灵敏度提高，并得出结论，这些搜索的最终灵敏度将不会受到残差减去估计BBH前景时留下的限制，但不能检测到的天体物理前景的分数，甚至与第三代仪器，或可能由其他信号不包括在我们的分析。我们还解决了以前的误解残留噪声的背景下，高斯参数估计。
2020-06-29 gr-qc
Accessibility of the Gravitational-Wave Background due to Binary Coalescences to Second and Third Generation Gravitational-Wave Detectors
紧凑的双星合并，如双中子星或黑洞，是目前和未来的地球引力波探测器的最有前途的候选源之一。虽然这种来源最好使用匹配模板技术和啁啾模板库搜索，但在整个宇宙中整合来自双星的啁啾信号也会导致引力波背景（GWB）。在本文中，我们系统地扫描参数空间的二进制合并GWB模型，考虑到不确定性的恒星形成率和形成和合并的二进制之间的延迟时间，我们比较计算GWB的第二代和第三代引力波探测器网络的灵敏度。我们发现，第二代检测器有可能检测到二进制合并GWB，而第三代检测器将探测大部分可用的参数空间。事实上，二元合并GWB将成为第三代探测器的前景，可能会掩盖宇宙学来源导致的GWB背景。因此，使用第三代探测器的宇宙学GWB将需要识别和减去探测器频带内所有双星的所有inspiral信号。
2011-12-08 astro-ph.CO gr-qc
Compact binary inspiral and the science potential of third-generation ground-based gravitational wave detectors
我们认为EGO作为一个可能的第三代地基引力波探测器，并评估其检测和解释紧凑的二进制inspiral信号的能力。我们确定的天体物理学和宇宙学领域的EGO将具有定性的优势，使用先进的LIGO作为比较的基准。
2006-12-13 astro-ph gr-qc
Testing compact binary nature in eccentric orbits with third-generation detectors
Institute of Nuclear Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院核物理研究所）；Department of Physics, Indian Institute of Technology Madras（马德拉斯理工学院物理系）；Nikhef（尼赫夫国家粒子物理研究所）
该研究将对称SIQM检验扩展至偏心自旋对齐双星，利用后牛顿相位模型预测CE与ET的可测量性，发现偏心率影响非均匀，ET的低频偏心周期可提升测量精度，准圆模板库对中等偏心信号有效性不足，凸显考虑偏心率的重要性。
2026-10-14 gr-qc
Identifying Type II Strongly Lensed Gravitational-Wave Images in Third-Generation Gravitational-Wave Detectors
强引力透镜是一种引力波（GW）传播效应，它会影响所推断的GW源参数和宇宙学环境。识别强透镜GW图像是具有挑战性的，因为波形振幅放大率随着源固有质量和红移的偏移而退化。然而，即使在几何光学极限下，II型强透镜图像也不能完全与I型（或无透镜）波形模板匹配，特别是在大的二进制质量比和轨道倾角的情况下。我们建议使用这种不匹配来区分个别II型图像。利用宇宙探测器，爱因斯坦望远镜和LIGO旅行者计划的噪声谱，我们表明，一个显着的比例II型图像可以区分从unlensed源，给出足够的SNR（$\sim 30$）。通过对GW源群和透镜群的模型分析，我们预测CE、ET和LIGO Voyager的可探测II型图像的透镜GW源年探测率分别为172.2、118.2和27.4。在这些可检测事件中，33.1%、7.3%和0.22%将通过其具有大于10的对数贝叶斯因子的II型图像来区分。我们的结论是，这种可区分的事件可能会出现在第三代探测器目录中，我们的策略将显着补充现有的强透镜搜索策略。
2021-05-24 gr-qc
Bounding the number of spacetime dimensions from precessing black hole binaries with the third-generation gravitational-wave detectors
Zhejiang University of Technology（浙江工业大学）；Northeastern University（东北大学）
本文利用第三代引力波探测器观测预cession双黑洞并合事件，通过信息矩阵和暗哨方法限制额外维度的时空维度数量和屏蔽尺度。
2026-03-07 gr-qc
Improvement of the parameter measurement accuracy by the third-generation gravitational wave detector Einstein Telescope
爱因斯坦望远镜（ET）被提议作为第三代引力波（GW）探测器之一。ET的灵敏度将是第二代GW探测器Advanced LIGO（aLIGO）的10倍;因此，GW源参数可以更准确地测量。在这项工作中，我们展示了如何在参数估计精度可以提高aLIGO和ET之间的测量误差进行比较。我们将定义在频域中的泰勒F2波形模型应用于Fisher矩阵方法，该方法是用于估计GW参数测量误差的半解析方法。以总质量为$M\leq 16 M_{\odot} $，有效自旋为$-0.9 \leq χ_{\rm eff} \leq 0.9$的低质量双星黑洞为源，利用随机分布在质量和自旋参数空间的$10^4$蒙特卡罗样本，计算了质量和自旋参数的测量误差.我们发现，对于相同的源，ET可以实现$\sim 14$倍更好的信噪比比aLIGO和误差比（$σ_{λ, \rm ET}/σ_{λ, \rm aLIGO}$）的啁啾质量，对称质量比，和有效的自旋参数可以低于$7\%$的所有二进制文件。我们还考虑了组分质量为1，1.4和2 $M_{\odot}$的等质量中子星，发现质量和自旋参数的误差比可以低于$1.5 \%$ .特别地，潮汐变形性$\tildeΛ$的测量误差也可以通过ET显著减小，误差比为$3.6 - 6.1 \%$。
2022-03-29 gr-qc
Waveforms and fluxes: Towards a self-consistent effective one body waveform model for nonprecessing, coalescing black-hole binaries for third generation detectors
我们提出了一个全面的比较数值相对论（NR）的角动量通量在无穷远和相应的量进入辐射反应TEOBResumS，连续一体（EOB）波形模型的非旋进合并黑洞二进制准圆轨道。这种比较促使我们在模型中实现两个变化：（i）在$\ell=m$中包括准圆修正，$\ell\leq 5$多极进入辐射反应，以及（ii）因此更新模型的NR信息自旋轨道扇区。这产生了一个新的波形模型，提出了更高的波形和动态之间的自一致性和改进的协议与NR模拟。我们测试的模型计算EOB/NR的不忠实$\bar{F}_{\rm EOB/NR}$在所有534自旋对齐的配置可通过模拟eXtreme时空目录，特别是使用先进的LIGO，爱因斯坦望远镜和宇宙探测器的噪声谱密度，总质量高达$500M_\odot$。发现最大不忠诚度$\bar{F}^{\rm max}_{\rm EOB/NR}$主要在$10^{-4}$和$10^{-3}$之间，并且随着系统有效自旋的增加，性能逐渐接近$\sim 5\times 10^{-3}$.我们对\SEOB{}模型进行了类似的分析，该模型提供了$\bar{F}^{\rm max}_{\rm EOB/NR}$值均匀分布与有效自旋，主要在$10^{-3}$和$10^{-2}$之间。我们的结论是，改进的TEOBResumS模型已经代表了可靠和强大的第一步，为第三代检测器的高度准确的波形模板的发展。
2021-11-28 gr-qc
Suppression of parametric oscillatory instability in third generation gravitational wave detectors
讨论了通过确定干涉仪反射镜的最佳曲率半径来抑制下一代引力波探测器法布里-珀罗腔中参量振荡不稳定性的非线性效应的一种可能方法。通过改变反射镜的曲率半径，我们可以改变法布里-珀罗谐振腔的光学模式的频率和光学模式中的光场分布，这反过来又可以改变不稳定模式的数量，从而导致参数振荡不稳定性。确定了利用热透镜减少不稳定模数目的最佳反射镜曲率半径。
2015-03-23 gr-qc physics.optics
Detection Prospects of Core-Collapse Supernovae with Supernova-Optimized Third-Generation Gravitational-wave Detectors
我们对第三代引力波探测器进行了优化，以最大限度地扩大探测核心坍缩超新星的范围。基于对核心坍缩的三维模拟和相应的引力波波形发射，即使在第三代探测器时代，这些波形的相应探测范围也仅限于我们的银河系内。相应的事件发生率是每世纪两次。我们从波形中发现，要探测一年一次的核心坍缩超新星，引力波探测器在100 ~ 1500 Hz的频率范围内需要3 $\times10^{-27}~$ Hz $^{-1/2}$的应变灵敏度。我们还探索了技术上超出第三代探测器范围的探测器配置。我们发现，通过这些改进，CCSN引力波观测的事件率仍然很低，但提高到二十年一次。
2019-05-31 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Spin-induced deformations and tests of binary black hole nature using third-generation detectors
在最近的一封信中[N]。V. Krishnendu等人，PRL 119，091101（2017）]我们探索了探测合并致密双星的二进制黑洞性质的可能性，通过测量它们的自旋诱导多极矩，在先进的LIGO探测器中观察到。Kerr黑洞的自旋诱导多极矩系数是由“无毛”猜想预言的，并通过二次和更高阶的自旋相互作用出现在引力波波形中，因此可以从引力波观测中直接测量。我们评估的能力，第三代引力波干涉仪，如宇宙探测器和爱因斯坦望远镜在进行这样的测量，并使用它们来测试的二元黑洞性质的观测双星。在本文中，我们扩展了我们以前的工作的调查，提出测量（a）自旋诱导四极效应，（b）自旋诱导四极和八极效应的同时测量，在第三代探测器的背景下。我们发现，使用第三代探测器的对称组合的系数与自旋引起的四极矩的每个二元组件可以被约束到一个值$\leq 1.1$，而类似的组合的系数自旋引起的八极矩可以被约束到$\leq 2$，其中两个组合的值为1的二元黑洞系统。此外，我们考虑两个不同的二进制黑洞人口，代理人口将被观察到的第三代探测器，并获得由此产生的自旋诱导四极系数的分布。这些估计表明，第三代探测器可以准确地限制前四个多极矩的紧凑的对象（质量，自旋，四极，八极），促进彻底探测其黑洞的性质。
2019-03-11 astro-ph.HE gr-qc
Impacts of the external environment on the Virgo detector during the third Observing Run
地球物理噪声源（如风、海浪和地震）或人为噪声源（附近活动、道路交通等）撞击地基引力波干涉测量探测器，造成瞬态灵敏度恶化和数据采集的空白。在为期一年的第三次观测运行（O3：从2019年4月1日到2020年3月27日）期间，Virgo合作收集了一个大型数据集，该数据集已用于研究先进Virgo探测器对各种环境条件的响应。我们将环境参数与全球探测器性能相关联，例如观测范围（可以检测到给定GW源的有效距离），占空比和控制损失（全球工作点的损失，观测宇宙所需的仪器配置）。在可能的情况下，我们确定了检测器中的弱点，这些弱点将用于制定策略，以提高Virgo在下一个数据采集期O4（目前计划于2023年3月开始）对外部干扰的鲁棒性。所吸取的经验教训还可以为设计下一代地基干涉仪提供有益的见解。
2022-11-27 astro-ph.IM gr-qc
Relative binning for complete gravitational-wave parameter estimation with higher-order modes and precession, and applications to lensing and third-generation detectors
本研究提出可纳入高阶模和进动的相对分箱引力波参数估计法，拓展至透镜信号联合推断，经模拟与真实事件验证其精度与传统方法相当，速度最高提效显著，可应对第三代探测器等场景分析难题。
2023-08-27 gr-qc
Residual Test for the Third Gravitational-Wave Transient Catalog
Southern Medical University（南方医科大学）；Suzhou Polytechnic University（苏州职业大学）
本文通过残差检验评估第三引力波暂态目录中事件与理论波形模板的一致性，采用Kolmogorov-Smirnov、Anderson-Darling和卡方检验，发现无显著偏离噪声。方法无需探测器交叉相关，单探测器事件即可完成分析。
2026-04-09 gr-qc
Prospects for distinguishing dynamical tides in inspiralling binary neutron stars with third generation gravitational-wave detectors
双中子星合并的引力波观测中的潮汐效应有可能探测超致密物质，并揭示中子星未知核物质状态方程。潮汐效应在吸入中子星二进制成为相关的GW频率几百赫兹，并要求探测器与精致的高频灵敏度。第三代GW探测器，如爱因斯坦望远镜或宇宙探测器，将在这种高频区域特别敏感，使我们能够探测绝热近似之外的中子星潮汐。在这里，我们评估是否可以从一个中子星内旋测量动力潮汐。我们发现动力学潮汐的可测性强烈地依赖于中子星的质量和状态方程。对于10，000个螺旋状双中子星的半现实人口，我们保守地估计，平均$\mathcal{O}(50)$双星将有可测量的动力学潮汐。由于动力潮汐的特点不仅是由恒星的潮汐变形，但也由其基本（$f$ -）模式频率，他们提出了一种可能性，探测高阶潮汐效应和测试的一致性与准普遍的关系。对于第三代探测器网络中的GW 170817类信号，我们发现恒星的$f$模式频率可以测量到几百Hz以内。
2022-06-28 astro-ph.HE gr-qc
Atmospheric Newtonian Noise May Constrain Third-Generation Gravitational-Wave Detectors
本文通过通用标度公式重新评估大气牛顿噪声，指出其对先进LIGO影响有限，但将主导第三代低频引力波探测器，且低频截止频率主要取决于探测器埋深。
2025-05-08 astro-ph.IM gr-qc physics.ins-det
Effect of kick velocity on gravitational wave detection of binary black holes with space- and ground-based detectors
本文研究双黑洞并合中踢速度对引力波探测的影响，通过洛伦兹变换分析波形修正，并量化空间与地基探测器在不同种群模型下的可探测比例，强调将其纳入波形建模的重要性。
2025-07-19 gr-qc
Subtracting compact binary foregrounds utilizing anisotropic statistic for third-generation gravitational-wave detectors
The University of Tokyo（东京大学）；Hiroshima University（广岛大学）
本文提出利用各向异性统计量去除紧凑二体前景，通过模拟BNS种群并计算角功率谱和shot噪声，验证了将未解析前景近似为各向同性成分的可行性。
2025-12-11 astro-ph.CO gr-qc
Population synthesis and parameter estimation of neutron stars with continuous gravitational waves and third-generation detectors
本研究模拟银河系中子星种群，利用 Advanced LIGO 和 Einstein Telescope 对连续引力波进行参数估计，推断出恒星的转动惯量、椭率及垂直磁偶极矩，发现制动指数估计是主要不确定性来源。
2023-12-07 gr-qc
Third sound detectors in accelerated motion
本研究针对Unruh效应依赖初始真空态的特性，提出以做圆周运动的激光作为超流氦-4第三声波局域探测器的实验方案，构建含非零温初始态的理论框架，发现与初始温度无关的加速度依赖信号，且实验观测该信号具备可行性。
2024-06-20 gr-qc hep-th
Ranking Love numbers for the neutron star equation of state: The need for third-generation detectors
引力波测量的潮汐变形中子星双星合并可以用来推断仍然未知的状态方程（EoS）以上的核饱和密度的致密物质。通过采用贝叶斯排名测试，我们量化的能力，当前和未来的引力波观测区分家庭的核物理为基础的EOS不同的粒子含量和从头计算微观计算。虽然GW 170817的约束能力是有限的，我们表明，即使二十聚结检测LIGO-Virgo在设计灵敏度是不足以区分EoS与类似的柔软度，但不同的微观物理。然而，仅仅用第三代探测器（如爱因斯坦望远镜或宇宙探测器）进行一次探测，就可以排除几个具有非常强统计意义的EoS家族，并可以区分具有相似软度的模型，从而将核物质的性质限制到前所未有的水平。
2022-02-14 astro-ph.HE gr-qc
Observation of eccentric binary black hole mergers with second and third generation gravitational wave detector networks
[摘要]我们介绍了偏心、非旋转、Inspiral-Gaussian-process Merger Approximant（ENIGMA）波形模型的改进版本。我们发现，这个现成的使用模型可以：（一）产生物理上一致的信号时，超过1 M的样本选择的$m_{\{1,\,2\}}\in[5M_{\odot},\,50M_{\odot}]$参数空间，和整个范围的二进制倾角采样;（二）产生波形在0.04秒内从初始引力波频率$f_{\textrm{GW}} =15\,\textrm{Hz}$和采样率为8192 Hz;和（iii）重现准圆形合并的物理。我们利用ENIGMA计算预期的信噪比（SNR）分布的偏心双黑洞合并假设存在的第二代和第三代引力波探测器网络，包括双LIGO探测器，处女座，KAGRA，LIGO-India，LIGO型探测器在澳大利亚，宇宙探测器，和爱因斯坦望远镜。在先进的LIGO型探测器的背景下，我们发现，偏心合并的SNR总是大于准圆形合并的系统与$e_0\leq0.4$在$f_{\textrm{GW}} =10\,\textrm{Hz}$，即使偏心信号的时间跨度只是三分之一的准圆形系统具有相同的总质量和质量比。对于宇宙探测器型探测器网络，我们发现偏心合并有类似的SNR比准圆形系统的$e_0\leq0.3$在$f_{\textrm{GW}} =10\,\textrm{Hz}$。在$f_…
2021-04-13 astro-ph.HE gr-qc
Measuring the delay time distribution of binary neutron stars. II. Using the redshift distribution from third-generation gravitational wave detectors network
我们研究了当前和第三代引力波（GW）探测器的能力，以确定延迟时间分布（DTD）的双中子星（BNS）通过直接测量的BNS合并率作为红移的函数。我们假设的DTD遵循幂律分布的斜率$Γ$和最小合并时间$t_{\rm min}$，也允许每单位恒星质量的整体BNS形成效率变化。通过卷积的DTD和质量效率与宇宙恒星形成的历史，然后与GW探测器的能力，我们探索两个相关的制度。首先，对于目前这一代的GW探测器，这是只敏感的本地宇宙，但可以通过识别电磁同行和宿主星系，导致精确的红移测定，我们表明，DTD参数强烈退化的未知质量效率，因此不能确定唯一的。第二，对于第三代探测器，如爱因斯坦望远镜（ET）和宇宙探测器（CE），这将检测BNS合并在宇宙学距离，但与红移的不确定性固有的GW只检测（$δ(z)/z\approx 0.1z$），我们表明，DTD和质量效率可以很好地约束到10%以上的一年的观测。这种通过直接映射BNS合并红移分布来确定DTD的长期方法将通过$z\approx 0$的BNS合并宿主星系的特性对DTD进行更多的短期研究来补充（Safarzadeh & Berger 2019）。
2019-05-20 astro-ph.HE gr-qc
Search for gravitational wave bursts in LIGO's third science run
我们报告的搜索引力波爆发的数据从三个LIGO干涉探测器在他们的第三次科学运行。搜索的目标是频率范围为100-1100 Hz的亚秒级脉冲群，其中没有假设波形模型，并且具有hrss ~ 10^{-20} / sqrt（Hz）的均方根（rss）应变幅度灵敏度。在8天的分析数据中没有检测到引力波信号。
2005-11-27 gr-qc
Subtracting glitches from gravitational-wave detector data during the third observing run
来自地面引力波探测器的数据包含了许多短时间的仪器伪像，称为"毛刺"。"这些伪影的高比率反过来导致了来自紧凑的二元聚结重叠毛刺的引力波信号的显著部分。在LIGO-Virgo的第三次观测运行中，由于故障，信号的$\approx 20\%$需要某种形式的缓解。这是第一次观测运行，毛刺减法被纳入作为LIGO-Virgo-KAGRA数据分析方法的一部分，用于大部分检测到的引力波事件。这项工作描述了识别毛刺的方法，决定是否需要缓解的决策过程，以及用于建模和消除毛刺的两种算法BayesWave和gwsubtract。通过案例研究的两个事件，GW190424_180648和GW200129_065458，我们评估的毛刺减法的有效性，比较相关的毛刺模型的统计不确定性，并确定这些毛刺减法方法的潜在局限性。最后，我们概述了从这第一次的努力，为未来的观测运行的经验教训。
2022-07-07 astro-ph.IM gr-qc
Localization accuracy of compact binary coalescences detected by the third-generation gravitational-wave detectors and implication for cosmology
利用Fisher信息矩阵研究了第三代引力波探测器探测到的中子星和中子星-黑洞双星的角分辨率和光度距离不确定性。我们的研究重点是一个单独的3G探测器和一个由四个3G探测器组成的网络，这些探测器分布在不同的地方，包括美国、欧洲、中国和澳大利亚，用于拟议中的爱因斯坦望远镜（ET）和宇宙探测器（CE）。我们特别研究了地球自转的影响，因为来自BNS和低质量NSBH系统的GW信号对于3G探测器来说可能长达数小时。我们发现，一个时间相关的天线波束方向图函数可以帮助更好地定位BNS和NSBH源，特别是那些边缘上的。对于红移为$z=0.1$的BNS，一个ET-D探测器的中等角分辨率约为150度$^2$。对于模拟的BNS和NSBH样品，分别在美国和欧洲的两个CE探测器网络的中等角分辨率在$z=0.2$处为约20度$^2$。而对于两个ET-D探测器组成的探测网络，在高得多的红移$z=0.5$下也能获得类似的角分辨率。三个探测器网络的角分辨率主要由探测器之间的基线决定，而与CE或ET探测器类型无关。我们讨论了我们的结果约束的哈勃常数$H_0$，减速参数$q_0$和状态方程（EoS）的暗能量的影响。我们发现，在一般情况下，如果在$z=0.1$的10个BNS或NSBH与已知的红移被检测到，$H_0$可以测量的精度为$0.9\%$。如果在$z<2$上检测到1000个具有已知红移的正面BNS，我们就能够获得$Δq…
2018-03-10 astro-ph.CO gr-qc
Parameter estimation for binary black holes with networks of third generation gravitational-wave detectors
LIGO探测到的两个双星黑洞（BBH）合并，GW 150914和GW 151226，是相对较近的源，红移约为0.1。随着先进LIGO和Virgo的灵敏度在未来几年内的提高，它们最终将探测到红移高达~1的恒星质量BBH。然而，与宇宙的大小相比，或者与天体物理学的大多数领域相比，这些距离仍然相对较小。为了研究再电离时期的BBH，或从第III族恒星诞生的黑洞，需要更灵敏的仪器。第三代引力波探测器，如爱因斯坦望远镜或宇宙探测器，已经处于先进的研发阶段。这些探测器在应变方面的灵敏度将比当前一代高出大约10倍，并且能够探测到红移超过20的BBH合并。在本文中，我们量化的精度，这些新的设施将能够估计参数的恒星质量，重，中等质量的BBH作为其红移和探测器的数量的函数。我们发现，只有两个探测器将导致相对较差的估计黑洞的内在质量，改善了三个或四个仪器的情况。天空定位的更大改进是可见的，尽管还不清楚BBH是在电磁带还是中微子带发光。另一方面，由于测量自旋不需要红移信息，因此随着更多的探测器被添加到网络中，自旋参数的测量并没有显著改善。
2017-03-01 astro-ph.HE gr-qc
Confusion noise from astrophysical backgrounds at third-generation gravitational-wave detector networks
本文提出一种从第一性原理表征第三代引力波探测器网络中天体物理混淆噪声的方法，通过重建并减去已分辨源后计算探测器对相关性来评估其对宇宙学背景搜寻的影响，并给出与搜寻无关的上限及实际效应示例。
2024-11-06 astro-ph.CO gr-qc
Comparison of global networks of third-generation gravitational-wave detectors
本研究比较了欧洲第三代引力波探测器不同配置与美国CE-40km组成的全球网络性能，发现单L形地下探测器加CE-40km可作为构建完整2L+CE网络的有趣中间步骤，且优于孤立10km三角形配置。
2025-10-09 astro-ph.CO gr-qc
Dynamical tides in coalescing superfluid neutron star binaries with hyperon cores and their detectability with third generation gravitational-wave detectors
合并中的中子星双星中的动力学潮汐在轨道扫过与单个g模的共振时引起引力波形的相移。与平衡潮汐引起的相移不同，动力潮汐引起的相移对地核的分层、成分和超流状态很敏感。我们扩展了我们以前的研究动力学潮超流中子星的核心超子允许。超子梯度产生了一种新型的复合g模。与由μ子-电子梯度引起的g模相比，由超子梯度引起的g模在核心中集中得更深，因此探测更高密度的区域。我们发现，由于共振激发的超声波模式的相移是~ 10^{-3} rad，一个数量级小于由于μ子模式。我们表明，通过叠加事件，第三代引力波探测器应该能够检测到由于μ子模式的相移。然而，由于超声波模式的强度较小，很难探测到。
2017-06-28 astro-ph.HE gr-qc
Rapid pre-merger localization of binary neutron stars in third generation gravitational wave detectors
针对第三代引力波探测器中双中子星并合前定位问题，提出多频带匹配滤波与半解析定位算法组合，实现长信号早期预警，模拟显示可在并合前数十分钟提供准确的天空定位。
2023-11-21 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
A potential third-generation gravitational-wave detector based on autocorrelative weak-value amplification
本文提出一种基于自相关弱值放大的第三代引力波探测器方案，通过零面积Sagnac干涉仪放大相位差，在200-800 Hz频段内有效提升对微弱引力波信号的探测灵敏度并缓解高斯噪声影响。
2023-07-29 astro-ph.IM gr-qc
Costs of Bayesian Parameter Estimation in Third-Generation Gravitational Wave Detectors: an Assessment of Current Acceleration Methods
Institute for Gravitational Research, School of Physics and Astronomy, University of Glasgow（格拉斯哥大学物理与天文学院引力研究所）
本研究针对第三代引力波探测器高事件率、高信噪比带来的计算挑战，评估标准及多种加速贝叶斯参数估计方法的成本与精度，指出加速技术可大幅降低算力需求，同时需关注高信噪比下的准确性。
2025-10-01 astro-ph.IM gr-qc
Tail effects in the third post-Newtonian gravitational wave energy flux of compact binaries in quasi-elliptical orbits
远区能量通量包含遗传（尾部）贡献，它取决于源的整个过去历史。使用多极后闵可夫斯基波生成形式主义，我们提出并实现了一个半分析方法在频域计算这些贡献的一个二进制系统的紧凑的物体在准椭圆轨道上移动的inspiral相位高达3PN顺序。该方法明确使用的准开普勒表示的椭圆轨道在1PN顺序，并利用双周期性的运动平均的3PN通量的二进制的轨道。连同在配套文件中评估的瞬时（非尾部）的贡献，它提供了关键的投入，为建设准备使用的模板紧凑的二进制准椭圆轨道上移动，一个有趣的一类源的地基引力波探测器，如LIGO和处女座，以及空间为基础的探测器，如LISA。
2008-04-11 gr-qc
QND measurements for future gravitational-wave detectors
第二代干涉引力波探测器将在标准量子极限下工作，这是一个由测量精度和量子反作用之间的权衡设定的灵敏度极限，由海森堡不确定原理控制。我们回顾了几种方案，使干涉仪的量子噪声超过标准量子限制显着在一个广泛的频带。这种方案可能是第三代探测器设计的重要组成部分。
2010-06-11 gr-qc
Search for hyperbolic encounters of compact objects in the third LIGO-Virgo-KAGRA observing run
在LIGO-Virgo-KAGRA O3b数据中，利用机器学习增强的Coherent WaveBurst算法搜索致密天体双曲相遇引力波，未发现显著事件，首次报告灵敏度体积，并给出O4和O5的预测。
2024-02-05 gr-qc
Bayesian Evidence for Both Astrophysical and Primordial Black Holes: Mapping the GWTC-2 Catalog to Third-Generation Detectors
我们进行了一个层次贝叶斯分析的GWTC-2目录调查的混合情况下，合并事件解释的天体物理和原始起源的黑洞。对于天体物理的情况下，我们采用的现象学模型所使用的LIGO/处女座合作，我们包括从数据推断的不同参数之间的相关性，在原始和天体物理的情况下的自旋的作用，吸积在原始的情况下的影响。我们的最佳拟合混合模型相对于单种群天体物理模型有很强的统计证据，从而支持两个不同起源的黑洞合并种群的共存。特别是，我们的研究结果表明，天体物理合并约占原始黑洞事件数量的四倍，并预测第三代探测器，如爱因斯坦望远镜和宇宙探测器，应该检测到数百个合并从原始黑洞双星在红移$z\gtrsim30$。
2021-06-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Strong-lensing cosmography using third-generation gravitational-wave detectors
本文详细阐述了一种利用第三代引力波探测器观测大量强透镜双黑洞并合来估计宇宙学参数的统计方法，并探讨了红移分布、透镜模型及数据污染对推断的影响与应对方案。
2024-11-19 astro-ph.CO gr-qc
Hierarchical searches for subsolar-mass binaries and the third-generation gravitational wave detector era
本文提出一种两阶段分层搜索策略，通过优化技术高效探测亚太阳质量致密双星，在提升信噪比和探测体积的同时大幅降低计算成本，以应对第三代引力波探测器时代的长信号搜索挑战。
2024-09-17 astro-ph.IM gr-qc
Gravitational radiation from inspiralling compact binaries completed at the third post-Newtonian order
在广义相对论的第三后牛顿近似下计算了点粒子双星的引力辐射。本文用量纲正则化方法确定了三个由3 PN源型质量四极矩的Hadamard自场正则化得到的模糊参数，并证明了它们的值分别为xi = -9871/9240，kappa = 0和zeta = -7/33。这些结果完成了3.5PN阶以下致密双星螺旋的广义相对论预言的推导，对当前引力波探测器网络中的信号搜索和破译具有一定的参考价值。
2004-06-03 gr-qc
Self-consistent treatment of thermal effects in neutron-star post-mergers: observational implications for third-generation gravitational-wave detectors
该研究利用数值相对论模拟和贝叶斯模型选择，量化有限温度 EoS 与混合表示在 BNS 并合后引力波信号中的差异，证明第三代探测器可在数十至百 Mpc 尺度识别热效应建模影响。
2025-05-15 astro-ph.HE gr-qc
Luminosity distance uncertainties from gravitational wave detections by third generation observatories
ICTP South American Institute for Fundamental Research（国际理论物理中心南美基础研究所）
该研究针对第三代地面引力波探测器网络，分析三角形和L形拓扑及探测器朝向对光度距离测量不确定性的影响，发现合理排列网络可大幅降低不确定性至透镜效应极限，且倾角分布先验知识对精度恢复至关重要。
2023-08-11 astro-ph.IM gr-qc
