Analytical formulas for gravitational lensing: higher order calculation
我们推广到高阶最近公布的方法计算光的偏转角在一般静态和球对称度规。由于该方法是收敛的,我们得到非常准确的解析表达式,我们比较数值结果。
2006-08-18 gr-qc
Bounding the mass of the graviton with gravitational waves: Effect of higher harmonics in gravitational waveform templates
利用激光干涉仪探测器对来自螺旋压缩双星系统的引力波的观测,可以用来寻找波的传播速度对波长的依赖关系,从而确定一个假定引力子的质量或康普顿波长。我们研究的效果,包括高次谐波,以及他们的后牛顿振幅校正,在模板重力波形的参数估计过程中使用匹配滤波。我们认为,可以实现使用先进的LIGO,拟议的第三代仪器称为爱因斯坦望远镜,和拟议的空间干涉仪LISA的界限。我们发现,在所有的情况下,引力子康普顿波长的界限改善了几乎一个数量级的更高的质量时,包括振幅校正。
2009-07-09 gr-qc
The effect of Pressure in Higher Dimensional Quasi-Spherical Gravitational Collapse
研究了具有各向异性压力的高维准球Szekeres时空中的引力坍缩。中心曲率奇异性的局部和全局可见性进行了研究,发现通过适当选择初始数据,可以显示CCC对六维和更高维的有效性。并讨论了压力在塌缩过程中的作用。
2006-04-21 gr-qc
Gravitational field of higher dimensional domain walls in Lyra geometry
本文在Lyra几何的框架下研究了厚畴壁。在五维时空背景下得到了它们的精确解。时空在空间和时间行为上都是非奇异的。壁面的引力场在本质上是吸引的。
2006-10-23 gr-qc
Inspiral-Merger-Ringdown Consistency Tests with Higher Modes on Gravitational Signals from the Second Observing Run of LIGO and Virgo
目前对广义相对论的检验是使用近似法进行的,这种近似法忽略了爱因斯坦理论完整解的一个关键特征:高阶模。我们的分析将重新评估这些测试,包括这些高阶模式的影响。我们已经选择进行吸气合并振铃一致性测试的引力瞬变探测LIGO和处女座在观测运行O2。我们使用一个近似,其中包括所有更高的模式与$\ell \le 4$(NRSur 7 dq 2),然后,对于最有趣的情况下,我们重复的测试,涉及适合数值相对论模拟。
2019-03-14 gr-qc
Gravitational Collapse of Perfect Fluid in Self-Similar Higher Dimensional Space-Times
研究了自相似高维时空中绝热理想流体引力坍缩中裸奇点的产生及其性质。结果表明,当弱能量条件成立时,强曲率裸奇点可能出现。它的宇宙审查猜想的影响进行了讨论。在四维空间中类似研究的已知结果可以恢复。
2003-04-22 gr-qc
Radiative gravitational collapse to spherical, toroidal and higher genus black holes
我们推导出FLRW和广义Vaidya时空之间的匹配条件与球面,平面或双曲对称,跨越类时超曲面。然后,我们构建了新的模型的引力坍缩FLRW时空与一个负的宇宙学常数有电磁辐射的外部。坍缩的最终状态是渐近的AdS黑洞与球形,环形或更高的亏格拓扑结构。我们分析的崩溃动力学,包括被困表面的形成,为各种例子。
2017-10-10 gr-qc
Role of Initial Data in Higher Dimensional Quasi-Spherical Gravitational Collapse
研究了以尘埃为物质分布的($n+2$)-D准球Szekeres时空(不含Killing矢量)中的引力坍缩.代替选择径向坐标“$r$”作为比例因子$R$的初始值,我们考虑$r$的幂函数作为半径$R$的初始比例。我们研究了初始数据对引力坍缩中奇点形成的影响。
2003-08-12 gr-qc
Classification of Gravitational Waves in Higher-dimensional Space-time and Possibility of Observation
本文研究高维时空中引力波的极化分类及其在三维子空间中的观测可能性,提出探测器对引力波响应的差异可作为检验额外维度存在的证据。
2024-02-23 gr-qc
Gravitational collapse of Type II fluid in higher dimensional space-times
我们找到了在更高的维度的球对称崩溃的II型流体(零奇异夸克流体)的爱因斯坦方程的一般解决方案。事实证明,壳层聚焦奇点的裸露和曲率强度会传递到更高的维度。然而,由于奇异夸克物质的存在,Vaidya坍缩的裸奇点的初始数据空间会收缩。
2002-04-30 gr-qc
Gravitational Collapse in Higher Dimension
本文研究了高维时空中球对称非均匀尘埃坍缩问题,分析了非边缘和边缘有界两种情况下的裸奇异性。已经证明,在非边缘约束的情况下,裸奇异性对于任何任意维度都是可能的。对于边缘有界的情形,我们从奇点出发,研究了径向零测地线,发现裸奇点在五维以下都是可能的。
2003-03-03 gr-qc
Higher-Order Corrections to the Effective Gravitational Action from Noether Symmetry Approach
广义相对论的爱因斯坦-希尔伯特作用量的高阶修正可以通过将Noether对称性的存在强加给一类存在Ricci标量R及其d 'Alembertian $\Box R$的引力理论来恢复。在某些情况下,有可能得到精确的宇宙学解,或者至少通过恢复运动常数来简化动力学。主要的结果是,诺特矢量似乎统治的高阶引力修正的存在。
1999-12-20 gr-qc
Measuring gravitational-wave higher-order modes
研究了双黑洞并合过程中发射的引力波信号中高次谐波的可观测性。我们将每个模式分解成一个整体的振幅,依赖于系统的质量和自旋,以及一个依赖于方向的项,依赖于源的倾斜和极化。使用这种分解,我们调查的参数空间上的更高的模式的意义,并表明,$\ell = 3$,$m = 3$模式是最显着的地面干涉探测器的敏感带的大部分,与$\ell = 4$,$m = 4$具有显着的贡献,在高质量。我们介绍了更高的模式的信噪比(SNR),并表明,一个简单的阈值,这个SNR可以作为一个标准,观察高次谐波。最后,我们调查的二进制人口的可观测性,并观察到,高次谐波将仅在百分之几的二进制,通常是那些不平等的质量和观察接近边缘。
2020-07-08 gr-qc
Theory-agnostic framework for inspiral tests of general relativity with higher-harmonic gravitational waves
最近的引力波观测显示了高次谐波存在的证据,因此可能表明这些波是在具有不对称质量比的致密物体的螺旋中产生的。具有较高谐波的信号包含大量信息,这些信息可以导致更好地估计系统参数,并可能导致更严格的广义相对论测试。然而,包含高次谐波的引力波模型只在广义相对论中发展出来,而测试与广义相对论理论无关的偏差的模型则纯粹基于信号的主导模式。在这里,我们扩展参数化后爱因斯坦的框架,包括$\ell=2, 3$和$4$高次谐波的第一后牛顿秩序,因此提供了一个现成的使用傅立叶域波形模型的测试与高次谐波的广义相对论。我们发现,傅里叶相位的高次谐波的变形可以很容易地映射到主谐波的变形,而傅里叶振幅的高次谐波的变形一般不能以理论不可知的方式。尽管如此,我们开发了一个简单的波形振幅的变形(通过时域振幅的重新缩放变形),既最大限度地减少了独立的振幅变形参数的数量,并捕捉到所有已知的修改理论的预测。
2022-03-29 gr-qc
Peeling of the Weyl tensor and gravitational radiation in higher dimensions
在渐近平坦的高维时空中,确定了外尔张量在零无穷远附近的剥离行为。结果与4d的剥离性质有质的不同。对于首阶,Weyl张量是N型的。第一个子前导项是类型II。下一项在6维或更多维中是代数一般项,但在5维中,另一个N型项出现在代数一般项之前。邦迪能通量用“纽曼-彭罗斯”外尔分量来表示。
2012-04-22 gr-qc
Impact of gravitational radiation higher order modes on single aligned-spin gravitational wave searches for binary black holes
当前基于模板的引力波搜索致密双星聚结(CBC)使用忽略所发射的引力辐射的高阶模式内容的波形模型,仅考虑四极$(\ell,|m|)=(2,2)$模式。我们在两个版本的Advanced LIGO的背景下研究了这种忽略对等自旋(和非自旋)二元黑洞的对齐自旋CBC搜索的影响:即将到来的2015年版本,称为早期的Advanced LIGO(eaLIGO)和其零失谐高能功率版本,我们将称为Advanced LIGO(AdvLIGO)。此外,我们研究了初始LIGO(iLIGO)的非旋转搜索的情况。我们通过计算对准自旋SEOBNRv 1 ROM波形家族的有效性来做到这一点,该波形家族仅考虑四极模式,朝向包含高阶模式的混合后牛顿/数值相对论波形。我们发现,对于所有的LIGO版本,损失超过$10\%$的事件发生的质量比$q\geq6$和$M \geq 100M_\odot$由于忽略了更高的模式。此外,对于iLIGO和eaLIGO,对于所研究的最高质量$(220M_\odot)$和质量比($q=8$),损失分别显著增加至$(39,23)\%$。对于早期AdvLIGO,$M>50M_\odot$和$q\geq6$发生PDMATHAMN丢失。忽略较高的模式,导致观测平均系统参数的偏差向较低的自旋,总质量和啁啾质量。为了完整性,我们对系统偏差与统计误差进行了非详尽的比较。我们发现,对于一个给定的SNR,系统偏…
2015-11-13 gr-qc
Gravitational waves in higher-order $R^{2}$ gravity
我们进行了一个全面的研究引力波的背景下,高阶二次标量曲率引力,其中包括普通的爱因斯坦-希尔伯特项的行动加上$R^{2}$的贡献和一个长期的类型$R\square R$。主要的焦点是在圆轨道和非相对论运动的近似下,由二元系统,如二元黑洞和二元双星发射的引力波。构造了双黑洞高阶引力波波形,并与标准广义相对论预测的波形进行了比较,得出了双黑洞模型中的并合比广义相对论预测的要早的结论。用双黑洞轨道周期的减小率来约束我们的高阶$R^{2}$引力耦合参数;这是用Hulse-Taylor脉冲双星数据得到的$κ_{0}^{-1}\lesssim1.1\times10^{16}\,\text{m}^{2}$,其中$κ_{0}^{-1}$是$R^{2}$贡献的耦合常数。
2022-12-03 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
First gravitational-wave search for intermediate-mass black hole mergers with higher order harmonics
目前的匹配滤波器搜索从双黑洞合并的引力波比较校准的探测器数据的波形模板,省略了高阶模式的内容,信号预测的广义相对论。然而,高阶发射模式对于质量高于$\simeq 100 M_\odot$的高度倾斜的非对称源变得重要,导致当前搜索不适合检测它们。我们提出了一个新的引力波搜索,实现模板,包括高阶模式,自适应信号毛刺鉴别器,和更高的排名统计,以具体的目标信号显示强大的更高的模式,对应于近边缘的源与总红移质量的中等质量黑洞范围$M_T(1+z) \in (100,500) M_\odot$和质量比$q\in(1,10)$。我们的搜索显示了体积灵敏度增益高达$450\%$,这些信号相比,现有的搜索省略高阶模式。我们将搜索部署在Advanced LIGO第三次观测运行的公共数据上。虽然我们没有发现统计上显着的候选人以外的其他地方已经报道,我们的搜索设置阶段,以寻找更高模式丰富的信号在未来的观察运行。有效地探测到这样的信号对于进行广义相对论的详细测试、观察强场现象以及最大限度地观察尚未被探索的中等质量黑洞双星的机会至关重要。
2022-12-05 gr-qc
Exploring Higher-Order Gravitational Waves
除了在横观无迹坐标系中通常的线性引力波外,还得到了高阶引力场方程及其相应的解。发现高阶波不代表对一阶波的修正。相反,所有高于二阶的解都代表了对二阶波的修正,这一特性使得一阶引力波与高阶波不同。此外,虽然一阶解是横向的和无迹的,但所有高阶解都不是。因此,整个解既不是横向的,也不是无迹的,这一结果最终可能对量子引力,特别是引力子本身的定义产生重要影响。对这些高阶引力波的一些附加性质和特征进行了探讨和讨论。
2015-04-29 gr-qc hep-th
Gravitational Waves and Degrees of Freedom in Higher Derivative Gravity
我们研究了一类高阶导数引力模型中度规的自由度,这类模型在量子引力的背景下是有趣的,因为它们是(超)可重整化的。首先,我们线性化了任意时空维数$D$的Teysandier规范中平坦背景度规的理论。度规微扰的高阶导数场方程可以分解为类似于无质量和有质量波方程的张量场和标量场方程。对于$D$维的大质量张量场,我们证明了谐波规范条件是动态诱导的,并且只有横模在物质源的存在下被激发。对于四维时空中二次引力的特殊情况,我们证明了只有四极矩对理想双星系统的引力辐射有贡献。
2019-04-04 gr-qc
Prospects of higher-order Laguerre Gauss modes in future gravitational wave detectors
最近有人提出将高阶拉盖尔高斯(LG)模应用于大型引力波探测器。与基模相比,一些高阶拉盖尔高斯模可以显著降低涂层布朗噪声的贡献。使用频域仿真,我们给出了一个详细的分析与LG33模式的基本TEM 00模式相比,得出的纵向和角度控制信号。发现关于LG 33模式的干涉感测和控制的性能是相似的,如果不是在感兴趣的所有方面甚至更好的话。此外,我们评估的灵敏度增益的LG33模式到先进的处女座仪器的实施。我们的分析表明,LG 33模式的应用结果在一个宽带的改进先进室女座灵敏度,增加了潜在的探测率的二元中子星吸气的一个因素2.1。
2009-06-12 gr-qc
Naked singularity formation for higher dimensional inhomogeneous dust collapse
本文研究高维托尔曼-邦迪时空描述的非均匀尘埃云的引力坍缩中裸奇点的发生和性质。裸奇点被发现是引力强。
2003-02-28 gr-qc
Higher Dimensional Metrics of Colliding Gravitational Plane Waves
给出了共线和非共线极化四维度规组合下真空碰撞引力平面波的更高偶维延拓。时空的奇异性结构依赖于解的参数。
2002-07-27 gr-qc hep-th
Higher-dimensional models in gravitational theories of quarticLagrangians
十维模型,所产生的引力作用,其中包括条款高达四阶曲率张量,进行了讨论。时空由一个类时维度和两个最大对称子空间组成,充满了各向异性流体形式的物质。宇宙场方程的数值积分表明,指数和幂律解都是可能的。我们在H_{ext} - H_{int}平面上对这些结果进行了动力学研究,证实了宇宙演化中“吸引子”的存在。这些吸引点对应于“扩展的德西特”时空,其中外部空间表现出暴胀膨胀,而内部空间则收缩。
1999-05-13 gr-qc
The Effect of Higher Harmonics On Gravitational Wave Dark Sirens
针对双黑洞引力波信号中光度距离与倾角的简并问题,研究发现第三代引力波探测器纳入高次谐波后,相比仅用(2,2)模可显著提升距离估计精度,强化寄主星系约束,实现哈勃常数更精确测量。
2024-05-18 gr-qc
Gravitational Collapse in Higher Dimensional Husain Space-Time
本文研究了零流体源的高维Husain模型的精确解,其中压力$p$和密度$ρ$由下列关系式联系:(i)$p=kρ$,(ii)$p=kρ-\frac{B(v)}{ρ^α}$(变量修正的Chaubergin)和(iii)$p=kρ^α$(多变).我们研究了上述状态方程以及$k$和$B$参数的不同选择,即(i)$k=0$,$B=$常数(广义Chaubergin),(ii)$B=$常数(修正Chaubergin)的引力坍缩奇异性的性质.结果表明,除了变量Chaubergin模型外,奇异性的性质与不同状态方程的选择无关。各种参数的选择以表格形式显示。最后,将Szekeres模型与外部Husain时空进行了匹配。
2007-09-28 gr-qc
Gravitational waves from a binary source in higher dimensional spacetime with compactified extra dimensions
University of Urbino Carlo Bo(乌尔比诺大学卡洛博)
该研究探讨具有紧致额外维的高维时空中致密双星的引力波辐射,求解波动方程发现新的赝质量模式,还在-1PN阶运动方程中找到新项并修正了能流。
2026-08-10 gr-qc
Massive, massless and ghost modes of gravitational waves from higher-order gravity
我们线性化的高阶理论,包含标量不变量以外的里奇标量的场方程。我们发现,除了一个无质量的自旋为2的场(标准引力子),该理论还包含自旋为0和自旋为2的质量模式,后者是,在一般情况下,鬼模式。然后,我们研究了这种额外的偏振模式的随机引力波的地基和空间干涉探测器的可能性。最后,我们扩展的互相关分析的形式主义,包括额外的偏振模式,并计算可检测的能量密度的频谱的随机背景的遗物重力波,对应于我们的模型。对于这里考虑的情况,我们发现,这些大规模的模式肯定是感兴趣的直接检测的LISA实验。
2010-01-26 gr-qc
Gravitational wave fluxes on generic orbits in near-extreme Kerr spacetime: higher spin and large eccentricity
本文扩展了基于合流Heun函数的方法,计算了近极端Kerr黑洞周围一般轨道上粒子的渐近引力波通量,并在大偏心率、高自旋和高谐波模等复杂情况下显著优于传统数值积分方法。
2024-07-24 gr-qc
Quasi-Spherical Gravitational Collapse in higher dimension and the effect of equation of state
研究了n+2维准球时空中径向压力不为零的流体的引力坍缩。本文给出了状态方程$p_{r}=(γ-1)ρ.$的一个精确解析解(忽略任意积分函数)。通过比较视视界和中心壳聚焦奇点的形成时间,研究了局部奇点,并通过径向零测地线的存在性表征了坍缩最终命运的全局性质。结果表明,D维状态方程$p=-ρ$、($-$ 1)维尘埃和($-$ 2)维状态方程$p=ρ$的坍缩终态是相同的.
2007-09-28 gr-qc
Improved gravitational-wave constraints on higher-order curvature theories of gravity
对致密双星的引力波观测使我们能够在强引力场和高动力场的情况下检验广义相对论(及其修正)。在这里,我们面对的广义相对论的两个扩展,动力学陈-西蒙斯和爱因斯坦-牛顿-高斯-邦纳理论,对引力波源的GWTC-1和GWTC-2目录的LIGO-Virgo合作。通过叠加单个事件的后验,我们将Einstein-Stenon-Gauss-Bonnet引力中耦合参数的平方根约束加强到$\sqrt{α_{\rm \tiny EdGB}} < 1.7$ km,但我们无法对动力学Chern-Simons引力施加有意义的约束。重要的是,我们还表明,我们的边界对于(i)广义相对论基础波形模型的选择(我们在此基础上添加修改),(ii)对广义相对论的修改中未知的后牛顿高阶项,(iii)小耦合近似,以及(iv)组成致密物体性质的不确定性是稳健的。
2021-08-02 gr-qc
Gravitional coupling constant in higher dimensions
在假定FRW宇宙学模型与牛顿宇宙学模型等价的前提下,利用任意维的高斯定律,给出了牛顿引力常量G与引力耦合常数κ之间的一般关系.
1996-09-26 gr-qc
Testing general relativity using higher-order modes of gravitational waves from binary black holes
最近,在引力波信号GW 190412和GW 190814中发现了强有力的证据,证明存在高阶模,它们起源于具有显著不对称分量质量的致密双星合并。这为通过观察高阶模与基本信号的关系来检验广义相对论提供了可能。在这里,我们进一步开发了一个测试,评估次主谐波的振幅是否与广义相对论预测的一致。为此,我们将一个国家的最先进的波形模型与高阶模式和旋进到贝叶斯参数估计和模型选择框架。分析方法进行了广泛的测试,通过模拟。我们调查到什么程度的谐波的相对振幅的偏差将是可测量的,这取决于源的属性,我们映射出我们的测试参数和源相对于观察者的倾斜度之间的相关性。最后,我们将测试应用于GW 190412和GW 190814,没有发现违反广义相对论的证据。
2022-05-18 gr-qc
A discerning gravitational property for gravitational equation in higher dimensions
众所周知,爱因斯坦引力在$3$维中是运动学的(没有非平凡的真空解;也就是说,只要里奇消失,黎曼就消失),因为黎曼完全是根据里奇给出的。在一个广义的理论中,这个性质能对所有的奇数维普遍化吗?答案是肯定的,这个性质唯一地挑出了纯洛夫洛克引力(它只有一个$N$阶项起作用),对于这种引力,$N$阶洛夫洛克黎曼张量确实是以对应于所有奇数$d=2N+1$维的Ricci给出的。引力的这一特征只有在更高的维度中才能实现,它从爱因斯坦引力的所有其他概括中独特地挑选出纯粹的洛夫洛克引力。它为高维引力方程提供了一个很好的判别和指导准则。
2015-06-16 gr-qc hep-th
Higher dimensional inhomogeneous dust collapse and cosmic censorship
研究高维托尔曼-邦迪时空描述的非均匀尘埃云的引力坍缩中裸奇点的发生和性质。发现裸奇点在Tipler意义下是引力强的。更高的维度似乎更倾向于黑洞而不是裸奇点。
2001-08-03 gr-qc
Detectability of gravitational waves from binary black holes: Impact of precession and higher modes
目前用于寻找二元黑洞的引力波模板忽略了轨道平面和高阶模的进动效应。虽然这一遗漏似乎不影响检测源的质量比和自旋类似的GW 150914,即使总质量$M > 200M_{\odot}$,我们表明,它可以导致大的分数损失的敏感体积的二进制与质量比$q \geq 4$和$M>100M_{\odot}$,测量的检测器帧。对于最高的旋进情况,即使源面对探测器,也是如此。定量地,我们表明,上述遗漏可能导致部分损失的敏感体积的$\sim15\%$,达到$>25\%$的最坏情况下研究。损失估计是通过评估SEOBNRv 2-ROM双自旋模型的有效性,目前使用的双黑洞搜索,对引力波信号从进动的二进制计算的数值相对论。我们的结论是,与$q \geq 4$源,一个可靠的搜索比$M>100M_\odot$重的二元黑洞需要考虑高阶模式和进动的影响。当Advanced LIGO达到其设计灵敏度时,后者似乎特别必要。
2017-11-07 gr-qc
Waveform systematics in gravitational-wave inference of signals from binary neutron star merger models incorporating higher order modes information
本研究通过注入实验分析了双中子星合并参数估计中两个最佳波形模型NRHybSur3dq8Tidal和TEOBResumS的系统性差异,发现对第二代探测器可观测的低振幅信号,模型差异在部分源中显著。
2024-04-25 gr-qc
Naked Singularities in Higher Dimensional Gravitational Collapse
在高维时空中研究了球对称非均匀尘埃坍缩,分析了在边缘约束情况下,在靠近中心的区域中出现裸奇点的原因。我们清楚地证明,在前一种情况下,在大于五维的时空中不出现裸奇点,这似乎是一个强结果。非边际约束崩溃也检查在五个维度和发展裸奇点在这个时空中的剪切的作用进行了详细讨论。在后一种情况下选择了五维时空,因为我们只有在五维中才有封闭形式的精确解,而在其他任何情况下都没有。
2003-02-28 gr-qc
Probing higher-spin particles with gravitational waves from compact binary inspirals
在引力有效场论的框架下,我们提出了一种利用引力波从紧致双星螺线中寻找高自旋粒子的理论不可知策略。利用这种方法,我们分析了双星黑洞合并事件GW 151226和GW 170608以及双星中子星合并事件GW 170817的引力波信号。我们发现,存在的高自旋粒子的质量范围从$10^{-12} {\rm eV}$到$10^{-11} {\rm eV}$是强烈不赞成这些事件,除非粒子精确地结合在一个超对称超多重态。我们认为,引力有效场论也提供了一个框架,以寻找信号超越GR从其他GW的意见,如极端质量比inspirals。
2023-02-16 gr-qc hep-th
On the identification of individual gravitational wave image types of a lensed system using higher-order modes
与光类似,引力波在大质量天体(如星系、恒星或黑洞)附近传播时也会受到引力透镜的影响。近年来,预测表明,在设计灵敏度下,LIGO-Virgo-KAGRA探测器网络有合理的机会探测到强引力波透镜。因此,分析透镜检测的方法得到了迅速发展。然而,高阶模对透镜效应分析的影响仍在研究中。在这项工作中,我们表明,高阶模式的存在下,使识别的个别图像类型的观察到的引力波事件时,两个透镜图像被检测到,这将导致明确的确认透镜。此外,我们表明,高阶模式的内容可以更准确地分析与强透镜引力波事件。
2021-12-08 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational waves from BH-NS binaries: Effective Fisher matrices and parameter estimation using higher harmonics
黑洞-中子星(BH-NS)双星在旋转过程中会发出复杂的引力波信号,这种引力波信号是由其强大的本地引力场产生的多个谐波产生的,并进一步受到轨道平面进动的调制。该复合信号的某些特征对于地面干涉仪来说是容易获得的(例如,频率的变化率);其它的则不太如此(例如,偏振内容);以及其它不可用的(例如,带外信号的特征)。由于这个原因,两个这样的信号之间的模糊函数(相异性的诊断)在许多参数尺度和范围上变化。在本文中,我们提出了一种方法来计算一个近似的,有效的Fisher矩阵的物理相关尺度上的模糊函数的变化取决于相关的信噪比。作为一个具体的例子,我们探讨如何提高高次谐波参数测量精度。正如以前的研究表明,对于我们的基准BH-NS二进制和合理的信号幅度,我们看到高次谐波最多只能稍微提高我们测量参数的能力。对于非旋进二进制,这些费舍尔矩阵分为内在(质量,自旋)和外在(几何)参数;高次谐波主要提高我们的知识的视线。对于进动二进制,由高次谐波提供的额外信息分布在几个参数上。我们提供了具体的估计测量精度,使用坐标适应于探测器的敏感带中的进动锥。
2012-09-20 gr-qc
First higher-multipole model of gravitational waves from spinning and coalescing black-hole binaries
引力波观测的双黑洞目前依赖于理论模型,预测的主导多极(l,m)的辐射在螺旋,合并和ringdown。我们介绍了一种简单的方法,包括次主导多极的二元黑洞引力波形,给出了一个频域模型的主导多极。原始模型的振幅和相位使用后牛顿结果(对于螺旋),微扰理论(对于衰荡)以及两者之间的平滑过渡进行了适当的拉伸和重新缩放。不需要对数值相对论模拟进行额外的调优。我们将这种方法的一个变体应用于非旋进PhenomD模型。结果PhenomHM构成了自旋黑洞双星的第一个更高多极模型,目前包括(l,m)=(2,2),(3,3),(4,4),(2,1),(3,2),(4,3)辐射矩。与数值相关性波形的比较表明,PhenomHM是更准确的比占主导地位的多极模型,只有所有的二进制配置,通常提高了测量的二进制属性。
2018-01-18 gr-qc
Master Equations for Gravitational Perturbations of Static Lovelock Black Holes in Higher Dimensions
本文导出了静态真空Lovelock黑洞的矢量型和标量型引力扰动的主方程。连同我们以前的工作张量类型的扰动,我们现在提供了一套完整的主方程,管理所有类型的引力扰动的静态真空洛夫洛克黑洞在任何维度。
2011-02-28 gr-qc hep-th
Asymptotic properties of gravitational and electromagnetic fields in higher dimensions
我们总结了n>5维Ricci平坦时空中电磁场和引力场沿非奇异测地线零汇的衰减。
2015-02-26 gr-qc hep-th
QND and higher order effects for a nonlinear meter in an interferometric gravitational wave antenna
Braginsky和Khalili最近提出了一种新的激光干涉引力波探测器的光学拓扑和信号读出策略。他们的方法是基于使用微波振荡器内部的非线性介质来检测引力波引起的干涉仪驻波的空间位移。本文提出了一种量子非破坏(QND)计划,可以现实地用于这样的读出设备,并讨论了“基本”的灵敏度限制所施加的高阶光学效应。
1997-03-01 gr-qc quant-ph
Gravitational Memory in Higher Dimensions
结果表明,在偶时空维度$d\geq 4$中存在一种可由惯性探测器测量的普适引力记忆效应。在大半径$r$处,效果减弱为$r^{3-d}$。此外,这种记忆效应位于红外三角形的一个角上,另外两个角由温伯格的软引力子定理和无限维渐近对称占据。
2017-12-04 gr-qc hep-th
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
Environmental gravitational decoherence with higher derivative theory
Institute for Theoretical Physics, Friedrich Schiller University Jena(耶拿弗里德里希·席勒大学理论物理研究所)
该研究通过高阶导数理论探讨引力引起的量子退相干,推导量子主方程并利用四极矩测量探测引力退相干与噪声。
2024-12-30 gr-qc quant-ph
Formation of a Black String in a Higher Dimensional Vacuum Gravitational Collapse
我们给出了真空爱因斯坦方程的一个解,它代表了5维空间中引力波的坍缩。取决于波的焦距,坍缩的结果要么是一个被视界覆盖的黑弦,要么是一个可以被移除的裸奇点。
2008-03-31 gr-qc hep-th
Asymptotically anti-de Sitter spacetimes and conserved quantities in higher curvature gravitational theories
在高曲率引力理论中,利用保角完备技术,用$n \geq 4$研究了$n$维渐近反de Sitter时空。我们首先讨论了在高曲率引力理论中定义一个渐近反德西特时空时需要补充一个关于Ricci张量的条件,并提出了一个渐近反德西特时空的替代定义.在此基础上,我们导出了引力场的守恒定律,并构造了两类高曲率引力理论中的守恒量。我们还表明,这些守恒量满足平衡方程在相同的意义上,在爱因斯坦引力,他们重现的结果来自其他地方。这些守恒量被表示为外尔张量的电部分的积分,因此它们在纯反德西特时空中与爱因斯坦引力的情况相同地消失。
2005-01-20 gr-qc hep-th
The gravitational baryogenesis and a new higher-order extended uncertainty principle with parameter adaptability for the minimum length
本研究提出一种对正负形变参数均能保持最小长度的新型高阶扩展不确定原理(EUP),修正Friedmann方程并结合引力重子生成理论解释宇宙重子不对称性,同时利用天文观测约束形变参数范围。
2023-08-06 gr-qc
Higher-order spin effects in the amplitude and phase of gravitational waveforms emitted by inspiraling compact binaries: Ready-to-use gravitational waveforms
我们提供了准备使用的时域重力波形的自旋紧密双星的进动效应通过1.5PN阶的振幅和计算其模式分解使用自旋加权-2球谐函数。在存在岁差的情况下,引力波模式(l,m)包含源自轨道频率和岁差频率组合的谐波。我们发现,具有大质量不对称性和大倾角的双星系统的引力辐射可以分布在几个模之间。例如,在螺旋的最后阶段,对于一些最大自旋配置,(2,0)和(2,1)模式的振幅可以与(2,2)模式的振幅相当。如果质量比不是太极端,l=3和l=4模式通常比l = 2模式小一个或两个数量级。本文仅限于自旋、非旋进的致密双星,采用定态相位近似,导出了振幅分别为1.5PN和2 PN阶,相位为2.5PN阶的包含自旋轨道效应和自旋(1)-自旋(2)效应的频域引力波形。由于振幅的自旋效应通过2 PN阶只影响轨道相位的第一和第二谐波,它们不会扩展引力波探测器的质量范围。然而,它们会干扰其他谐波,并根据自旋方向降低或提高信噪比。这些现成的波形可用于旋转,吸气双星的数据分析,以及在分析和数值相对论之间的接口的比较研究。
2011-07-20 gr-qc
Remarks on cosmological gravitational waves
我们研究了引力波在Ads时空中的传播。我们发现,在存在宇宙学常数的情况下,引力子质量的测量精度不能高于宇宙学常数的平方根。
2018-02-20 gr-qc