Initial Condition of Relic Gravitational Waves Constrained by LIGO S6 and Multiple Interferometers
暴胀过程中产生的残余引力波（RGW）通过振幅、谱指数$n_t$和运行指数$α_t$依赖于初始条件。到目前为止，CMB观测只限制了张量标量比$r$，而不是$n_t$或$α_t$。作为补充，以$\sim 10^2$ Hz工作的地面干涉测量探测器能够限制在高频敏感地影响频谱的频谱指数。在这项工作中，我们给出了一个适当的规范化的分析频谱在低频端，产生一个修改的$\sim 1/50$的因素，以前的治疗。利用LIGO H-L的S6计算了固定$r=0.2$下不同（$n_t,α_t$）的信噪比（SNR），并得到了在默认$(n_t=0,r=0.2)$下运行指标$α_t<0.02093$（即在探测率$95\%$和虚警率$5\%$下）的观测上限。这与LIGO-Virgo合作获得的能量密度约束一致。扩展到当前运行的四个相关检测器，计算的SNR略有改善。当扩展到第二代设计的六个相关探测器时，由于高灵敏度，计算的SNR是前两种情况的$\sim 10^3$倍。RGW可以直接由带有$α_t>0.01364$的型号的六个第二代检测器检测。
2015-05-21 gr-qc hep-th
Spectrum of relic gravitational waves in string cosmology
我们计算了弦宇宙学模型中残余引力子的谱。在低和高频率的限制，我们重现已知的结果。然而，完整的光谱也显示了一系列的振荡，这些振荡可能会在计划中的LIGO/VIRGO探测器上产生特征信号。对于模型参数的特殊值，信号已经在LIGO和VIRGO可访问的频率处达到最大值，并且接近第一代实验的灵敏度。
1996-05-31 astro-ph gr-qc hep-th
Primordial Black Hole Dark Matter and LIGO/Virgo Merger Rate from Inflation with Running Spectral Indices: Formation in the Matter- and/or Radiation-Dominated Universe
我们研究的可能性来解释整个暗物质丰度的原始黑洞（PBH）或解释合并率的双黑洞估计的引力波探测LIGO/处女座。我们假设PBH起源于一个辐射或物质占主导地位的时代，从大的原始曲率扰动产生的通货膨胀。我们采取一个简单的模型无关的方法，考虑通货膨胀与大运行的频谱指数参数化的$n_\text{s}, α_\text{s}$，和$β_\text{s}$与观测范围一致。合并率由具有辐射主导时代产生的$\mathcal{O}(10)$ $M_{\odot}$质量的PBH拟合。那么跑步的跑法应该是$β_\text{s} \sim 0.025$，可以通过以后的观察来检验。另一方面，如果适当实现一组运行参数，则暗物质的整体丰度与早期物质主导时代产生的具有小行星质量的PBH（$\mathcal{O}(10^{-17})~M_{\odot}$）一致。
2018-11-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Testing metric-affine f(R)-gravity by relic scalar gravitational waves
本文讨论了度量仿射f（R）引力场中标量引力波的出现。这样的一个组件允许区分度量和度量仿射理论的内在含义，这一结果是，测地线结构的理论可以区分。我们推广了互相关分析的形式，包括了附加的极化模式，并计算了宇宙学遗迹引力子谱的可探测能量密度。针对VIRGO、LIGO和LISA干涉仪的灵敏度，讨论了信号的可能检测。
2010-07-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Relic gravitational waves from Quintessential Inflation
我们在经典暴胀的范式下研究了残余引力波。在这一框架下，无论基础模型如何，通货膨胀之后都是动力机制。此后，在加速开始之前，场能量密度保持次主导。我们进行了模型无关的分析，以获得膨胀结束时的温度和估计的哈勃参数的上限，以规避由于遗迹引力波的问题。在这个过程中，我们使用普朗克2015年的数据来限制通货膨胀阶段。我们证明，所需的温度可以产生的机制，即时预热。该方案的一般特征包括在暴胀后存在动力学机制，这导致在高频下出现蓝色的引力波背景谱。讨论了在先进的LIGO和LISA空间引力波探测任务中探测遗迹引力波背景的前景。最后，我们考虑一个具体的模型，实现典型的通货膨胀的范例，并表明，通货膨胀以及后通货膨胀的演变可以成功地描述的暴胀子潜力，$V(ϕ) \propto Exp(-λϕ^n/\Mpl^n)(n>1)$，通过适当的约束模型的参数。
2017-08-24 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational wave background discovered by NANOGrav as evidence of a cyclic universe
NANOGrav联合体利用毫秒级射电望远镜的观测发现了振幅为$h\sim 10^{-15}$、频率为$f\sim 10^{-8}$ Hz的各向同性引力波背景（GWB）。我们假设GWB是在$z\sim 10^{10}$的大挤压期间合并恒星质量黑洞（SBH）留下的遗迹辐射。遗迹引力波与LIGO在2015年发现的具有$f\sim 10^2$ Hz的引力波相似，考虑到由于宇宙膨胀而导致频率降低$\sim 10^{10}$。我们以LIGO天文台发现的139个SBH的观测光谱为基础。我们的模型很好地解释了GWB的所有观察到的功能。与所有其他GWB模型不同，我们的模型预测GWB振幅在频率$f>3.5*10^{-8}$ Hz处急剧下降，反映了质量为$<4M_\odot$的SBH的缺陷。在大紧缩的SBMH合并应该产生尚未发现的GWB与$f\sim 10^{-(14-17)}$赫兹的频率。
2021-10-19 astro-ph.CO gr-qc
Relic gravitational waves produced after preheating
我们表明，引力辐射是相当有效地产生在相互作用的经典波共振衰减的相干振荡场。对于简单的混沌暴胀模型，其中暴胀子与另一个标量场相互作用，我们发现，今天的每倍频程引力波的能量密度与宇宙临界密度之比在最大波长为10^{5} cm时可以高达10^{-12}。在纯$λϕ^4$模型中，由这种机制产生的引力波的最大波长为10^6 cm量级，接近LIGO和TIGA运行频率的上限。然而，在这种模式下，波的能量密度可能远低于LIGO或TIGA在这种频率下的灵敏度。我们讨论了在其他暴胀模型中经典波的相互作用可能导致更强的引力辐射背景的可能性。
1997-01-30 astro-ph gr-qc hep-ph
Search for stochastic gravitational-wave background from string cosmology with Advanced LIGO and Virgo's O1$\sim$O3 data
本文在Advanced LIGO和Virgo O1~O3数据中贝叶斯搜寻弦宇宙学超暴胀产生的随机引力波背景，未发现信号并给出100 Hz处能量密度上限，排除了模型自身β界允许的参数空间。
2023-04-04 astro-ph.CO gr-qc
Relic Gravitational Waves and Their Detection
残余（压缩）引力波的预期振幅和光谱斜率范围，由理论预测和部分观测支持，是在灵敏的引力波探测器的范围内。在最有利的情况下，遗迹引力波的检测可以通过互相关的初始激光干涉仪在LIGO，VIRGO，GEO600的输出来实现。在更现实的情况下，将需要先进的地面和空间激光干涉仪的灵敏度。与压缩现象相关的残余引力波的特定统计特征是进一步提高信噪比的潜在储备。
2000-02-08 astro-ph gr-qc hep-ph
The propagating speed of relic gravitational waves and their refractive index during inflation
如果张量模的折射率在传统的暴胀膨胀阶段增加，则残余引力子谱向高频倾斜。两个明显不同的参数化的这种效果被证明是相关的四维度量通过一个共形因子，涉及折射率本身的重新缩放。在MHz区域中具有最大值的非单调光谱对应于在膨胀结束之前终止的折射率的有限变化。在探索了一个通用的方法，包括到目前为止提出的，我们估计所需的灵敏度预测的引力辐射的直接检测，并证明了允许的参数空间的区域范围内的一些计划探测器操作的音频波段（如Ligo/处女座和卡格拉）或在兆赫波段（如丽莎，BBO和Decigo）。
2018-05-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Relic Gravitational Waves with A Running Spectral Index and Its Constraints at High Frequencies
研究了运行指数$α_t$对整个频率范围（$(10^{-18}\sim 10^{10})$ Hz）的残余引力波（RGW）频谱的影响，揭示了它在RGW探测和宇宙学中的意义.分析计算表明，虽然$α_t\ne 0$对RGW的低频频谱影响较小，但在高频上，RGW的频谱发生了显著的改变。调查对潜在的检测$α_t$修改RGW几种当前和计划的探测器。先进的LIGO将可能能够检测RGW与$α_t\ge 0$的通货膨胀模型与通货膨胀指数$β=-1.956$和张量标量比$r= 0.55$。未来的LISA可以检测更宽范围的RGW（$α_t$，$β$，$r$），并且将有更好的机会打破它们之间的简并性。对$α_t$的约束估计从几个检测和宇宙学观测。其中，最严格的一个是从大爆炸核合成（BBN）的约束，并要求$α_t < 0.008$，而保守的任何合理的（$β$，$r$），更喜欢一个近幂律谱的RGW。根据这个结果，如果RGW和标量扰动都是由相同的标量膨胀生成的，则可以预期标量运行索引$α_s$与$α_t$具有相同的量值。
2009-10-02 astro-ph.CO gr-qc
Massive relic gravitational waves from f(R) theories of gravity: production and potential detection
遗留引力波的随机背景的产生在文献中的各种著作中是众所周知的，在这些著作中，通过使用所谓的绝热放大零点涨落过程，已经表明早期宇宙的标准暴胀方案如何在原则上提供遗留引力波的独特谱。本文指出，一般情况下，f（R）引力理论产生第三大质量的引力波极化，并采用绝热放大的零点涨落过程分析了这种极化的原始产生。这样，以前的结果，其中只有特殊情况下的f（R）理论进行了分析，将被推广。质量的存在也可能在宇宙学中有重要的应用，因为引力波可以有质量的事实可能对宇宙的暗物质有贡献。这些遗迹引力波，这是由WMAP约束的上限，也被释放。在论文的最后，讨论了使用Virgo和LIGO等干涉仪探测如此大质量的引力波的可能性。
2010-07-23 gr-qc
Modifications by QCD transition and $e^+e^-$ annihilation on analytic spectrum of relic gravitational waves in accelerating universe
正如量子色动力学（QCD）所预言的那样，在早期宇宙中，在$T\sim 190$ MeV附近，发生了夸克结合成大质量强子的QCD跃迁。这个过程减少了有效的相对论自由度，并导致宇宙膨胀行为的变化。类似地，发生在$T\sim 0.5$ Mev附近的$e^+e^-$湮灭具有相同类型的效应。此外，暗能量还推动了现阶段的加速膨胀。我们研究了这些组合效应对遗迹引力波（RGW）的影响。在我们的处理中，QCD跃迁和$e^+e^-$湮灭分别由插入辐射时代的短膨胀期表示。在此基础上，解析求解了从暴胀到当前加速的平坦宇宙中的引力波方程，得到了覆盖整个频率范围$>10^{-19}$ Hz的引力波谱.结果表明，QCD跃迁使RGW的振幅在$>10^{-9} $ Hz范围内减小$\sim 20%$，而$e^+e^-$湮灭使$\sim 10%$在$>10^{-12} $ Hz范围内减小.在暗能量的存在下，QCD跃迁和$e^+e^-$湮灭的组合，导致$\sim 30% $的幅度在$>10^{-9} $ Hz的范围内更大的减小，该范围覆盖了LIGO和LISA的操作频带。分析表明，目前的LIGO很难探测到RGW，但对于某些暴胀模型，LISA可以检验RGW。
2008-03-19 astro-ph gr-qc
Using pulsar timing arrays and the quantum normalization condition to constrain relic gravitational waves
在早期宇宙遗留引力波（RGW）的非标准模型中，理论谱主要由振幅$r$和谱指数$β$来描述，谱指数通常由暴胀势的斜率决定。脉冲星定时阵列（PTAs）数据对应变谱的幅值施加了幂律形式的唯象约束。将这些约束应用到一个通用的，理论上的频谱与$r$和$β$作为独立的参数，我们将PTA约束转换成一个上限的索引$β$，这原来是严格的BBN，CMB和LIGO/VIRGO，分别比这些上限。此外，它被发现，PTA约束的非标准RGW更严格的标准RGW。如果量子归一化的条件被施加在RGW的理论光谱上，则$r$和$β$变得相关。在这个条件下，暴胀过程中视界尺寸的最小要求大于普朗克长度，导致了$β$的上限，这在幅度上与PTA相当。当PTAs和量子归一化都应用于RGW的理论谱时，可以获得早期宇宙的其他宇宙过程的约束，例如再加热，这是一个迄今为止在观测上不太了解的过程。由此产生的约束是一致的慢卷，大规模标量暴胀模型。未来的SKA将能够进一步限制RGW，甚至可能探测RGW，从而对非常早期的宇宙进行重要的探索。
2013-11-28 astro-ph.CO gr-qc
Disk draining in LIGO progenitor black hole binaries and its significance to electromagnetic counterparts
本文通过二维流体动力学模拟发现，双黑洞旋进过程中激发的螺旋波会加速遗迹吸积盘的质量和角动量传输，导致吸积盘在黑洞合并前被排空，从而降低了探测到电磁对应体的可能性。
2025-03-01 astro-ph.HE gr-qc
Primordial gravity's breath
通过给出一个将遗迹随机重力波背景（SGWB）的平均振幅直接与Inflaton场联系起来的公式和遗迹SGWB的特征振幅h_c的方程，本文讨论了威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）和激光干涉引力波天文台（LIGO）科学合作组（LSC）的残余引力波的上界。数据在Inflaton字段的下限中转换。结果表明，由WMAP约束产生的Inflaton场的值与著名的Inflation慢滚条件完全一致，而由LSC约束产生的Inflaton场的值与慢滚条件不一致.无论如何，本文的分析表明，SGWB的探测将通过提供有关早期宇宙动力学的非常宝贵和精确的信息来直接测量Inflaton场的值。换句话说，SGWB的探测将允许听诊“原始重力的呼吸”。
2011-10-08 gr-qc
New Primordial-Magnetic-Field Limit from The Latest LIGO S5 data
由于磁场的能量动量张量在其各向异性应力中总是包含自旋2分量，因此早期宇宙中的随机太初磁场必然产生随机引力波背景。这一过程将极大地影响残余引力波（RGW），这是激光干涉仪GW探测的主要科学目标之一。最近，激光干涉引力波天文台（LIGO）第五次科学运行（S5）给出了RGW背景下最新的$Ω_{GW}<6.9\times10^{-6}$上限值$Ω_{GW}<6.9\times10^{-6}$。利用这个上限，我们得到了新的PMF极限：对于星系团$λ=1$ Mpc，由电弱相变（EPT）产生的PMF的振幅必须弱于$B_λ \leq 4\times 10^{-7}$高斯;对于超星系团$λ=100$ Mpc，PMF的振幅必须弱于$B_λ \leq 9\times 10^{-11}$高斯.这样，GW观测有可能对原始磁场的研究做出有趣的贡献。
2009-12-16 astro-ph gr-qc
Relic Gravity Waves from Braneworld Inflation
我们讨论的情况下，额外的维效应允许一个标量场与陡峭的潜力发挥的双重作用的暴胀子以及暗能量（精华）。在这种情况下，宇宙的后暴胀演化一般以“动力机制”为特征，在此期间，标量场的动能大大超过其势能，导致标量场物质$P_ϕ\simeq ρ_ϕ$的“刚性”状态方程。动力学制度之前的辐射占主导地位的时代，并介绍了一个重要的新功能的频谱的遗迹重力波在膨胀过程中量子力学。重力波谱随波数的增加而增加，波长短于辐射状态开始时的同动视界尺度。这种“蓝色倾斜”是具有陡峭势能的模型的一般特征，并对一类暴胀膜世界模型施加了强约束。讨论了陆地和空间重力波观测站如LIGO II和LISA探测重力波背景的前景。
2001-10-03 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmic backgrounds of relic gravitons and their absolute normalization
在不违反一致性关系的前提下，最近的Bicep 2观测确定了暴胀过程中产生的宇宙引力子背景的绝对归一化、谱斜率和最大频率。由此计算从最低频率（当前哈勃速率的量级）到GHz区域中的最高频率范围的适当归一化的光谱。偏离传统的范式不能被排除在外，并允许不同的物理可能性，包括检查，特别是，运行的张量谱指数，明确打破的一致性关系和尖峰的频谱的高频尾部要么从后通货膨胀阶段为主的刚性流体的瀑布场的贡献在混合通货膨胀的情况下。在低频直接确定张量标量比，如果通过即将到来的观测得到证实，也将影响和限制高频的不确定性。来自宽带干涉仪（如Ligo/Virgo，Lisa和Bbo/Decigo）的宇宙引力子背景的限制，以及对低频张量B模偏振的更准确的审查，将直接限制后暴胀演化和其他非常规的标准知识的完成。
2014-09-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Early Universe Odyssey With Gravitational Waves
这篇文章总结了引力波天文学，特别是遗迹引力波的产生和探测的一些最新工作。首先，我们简要地讨论了引力波的天体物理来源，这些引力波可能首先被即将投入运行的激光干涉仪（如GEO、LIGO、VIRGO）探测到。然后，我们继续讨论遗留的引力波，强调它们的量子力学起源和它们存在的必然性。结合已有的观测资料，讨论了直接探测遗迹引力波的前景。本文用相当大的篇幅比较了遗留的引力波与量子力学起源的密度扰动。它示出了如何压缩的量子力学产生的宇宙学扰动的现象体现在周期性结构的度量功率谱和在振荡行为的CMBR多极$C_l$作为一个功能的$l$。强调了理论计算的（统计）偶极矩$C_1$的宇宙学重要性。本文还对“标准暴胀结果”对引力波研究的损害作了评述。最后，我们以（现在很常见的）关于继续努力直接或间接地观测残余引力波的重大科学意义的评论作为结论。
2002-10-31 astro-ph gr-qc hep-th
Relic gravitational waves in the light of 7-year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe data and improved prospects for the Planck mission
威尔金森微波各向异性探测器数据的新发布改善了遗迹引力波的观测状况。7年的结果增强了现有数据中残余引力波的迹象，并改变了目前运行的普朗克卫星对残余引力波进行可靠探测的前景。我们对WMAP7数据应用了我们以前使用的相同的分析方法[W。Zhao，中国粘蝇D. Baskaran和L.P.Grishchuk，Phys.Rev.D80，083005（2009）]与WMAP 5数据。我们还用同样的方法修正了我们以前对WMAP3数据的分析。通过对WMAP连续发布的数据进行分析，可以得出这样的结论：表征残余引力波数量的四极比$R$的最大似然值增加到$R=0.264$，并且将该值与$R=0$点（没有引力波的假设）分开的间隔增加到$2σ$水平。密度扰动和引力波的原始光谱在相应的波长范围内保持蓝色，但光谱指数增加到$n_s =1.111$和$n_t=0.111$。假设我们从WMAP 7数据中发现的扰动参数的最大似然估计是参数的真实值，我们发现，即使在关于残余前景污染和仪器噪声的悲观假设下，普朗克实验检测遗迹引力波的信噪比$S/N$也增加到$S/N=4.04$。我们评论的理论框架，在成功的情况下，将被接受或断然拒绝的普朗克观测。
2010-08-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Hint of relic gravitational waves in the Planck and WMAP data
遗迹引力波（RGW）在宇宙微波背景辐射（CMB）的温度和偏振各向异性上留下了众所周知的印记。在WMAP和Planck任务已经观测到的TT和TE信息通道中，RGW主要在低多极子处与密度扰动竞争。在寻找引力波的过程中，包括高多极CMB数据是危险的，因为谱指数可能不是常数。在本文中，我们重复我们以前的工作[W.Zhao & L. P. Grishchuk，Phys.Rev.D { \bf 82}，123008（2010）]，利用普朗克TT和WMAP TE数据在低多极范围$\ell\le100$。我们发现我们以前的结果得到了{更高的置信度}的证实。由普朗克TT和WMAP TE数据得到的张量-标量比的约束条件是$r\in [0.06,~0.60]$（68% C.L.）其中最大似然在$r\sim 0.2$附近。相应地，在主波数$k_*=0.002$ Mpc $^{-1}$处的谱指数是$n_s=1.13^{+0.07}_{-0.08}$，其在超过$1σ$的水平处大于1。因此，我们认为新公布的CMB数据显示了更强的振幅为$r\sim 0.2$的RGW的暗示，这是有希望被即将到来的BICEP和普朗克偏振数据证实。
2014-03-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Estimation of spectrum and parameters of relic gravitational waves using space-borne interferometers
我们提出了一个研究的频谱估计的遗迹引力波（RGWs）作为一个高斯随机背景，从未来的星载干涉仪，如LISA和ASTROD的输出信号。作为检测的目标，在暴胀过程中产生的RGW的解析谱描述了三个参数：张量标量比，频谱指数和运行指数。对于RGW的检测，分析了单个干涉仪的自相关信号，以及一对干涉仪的互相关、积分和非积分信号，给出了RGW的信噪比，并得到了RGW可检测参数的下限。通过抑制噪声水平，一个对的灵敏度比一个单一的一年的观测好2个数量级。对于默认的RGW，LISA的信噪比将比Advanced LIGO高4-5个数量级。在谱估计中，采用极大似然（ML）估计，计算信号的均值和协方差，得到高斯概率密度函数（PDF）和似然函数，推导出Fisher矩阵的表达式和谱的ML估计方程。采用Newton-Raphson法迭代求解。当噪声占主导地位时，单个LISA对于估计RGW谱是无效的，因为信号中的实际噪声并不准确。对于互相关一对，频谱也不能从积分输出信号中估计，并且只能估计一个参数，而其他两个参数是固定的或边缘化的。我们使用系综平均法来估计RGW频谱从未集成的输出信号。我们还采用了相关的未集成的信号估计的频谱和三个参数的RGW的贝叶斯方法。对于所有的方法，我们提供模拟来说明其可行性。
2019-03-03 gr-qc
Classifying the unknown: discovering novel gravitational-wave detector glitches using similarity learning
针对引力波探测器中未知瞬变噪声难以构建大样本的问题，该研究在Gravity Spy项目中引入相似性指数，赋能公民科学家创建未知瞬变数据集以促进监督机器学习表征，并验证了该方法在发现新型故障上的有效性。
2025-08-09 astro-ph.IM gr-qc
New limits on cosmic strings from gravitational wave observation
我们结合新的随机引力波背景的分析，预计从宇宙弦与最新的脉冲星定时阵列（PTA）的限制，给一个上限的能量尺度上的可能的宇宙弦网络，$Gμ< 1.5\times 10^{-11}$在95%的置信水平。我们还展示了LIGO的边界，以及LISA和BBO的边界。目前对超大质量黑洞双星的引力波背景的估计是在PTA探测的水平上。但是，如果PTA确实很快观测到背景，那么在短期内很难区分黑洞和宇宙弦作为源，因为这两个源的光谱指数碰巧非常相似。如果PTA没有观测到背景，那么$Gμ$的极限将有所改善，但是$Gμ$大大低于$10^{-11}$的弦网络将主要产生引力波，其频率对于PTA观测来说太高了，因此重大的进一步进展将取决于中频天文台，如LISA，DECIGO和BBO。
2017-09-11 astro-ph.CO gr-qc
Multiscale structure of the gravitational wave signal from GW150914 based on the nonextensivity $q$-triplet
我们研究了由先进的LIGO探测到的第一个引力波GW 150914，它是由时空结构的应变相对形变测量数据构造的。我们证明了引力波的时间序列服从Tsallis的$q$ -高斯分布作为一个概率密度和它的动力学演变的三个相关的Tsallis的指数命名为$q$ -三重态。这一事实有力地表明，这些黑洞合并系统的行为在非广泛的方式。此外，我们的结果指出，作为频率的函数得到的熵指数是有用的统计参数，以确定主频率时，黑洞合并实现。
2023-01-24 astro-ph.HE gr-qc
Nonadditive entropy of the gravitational wave signal from GW150914
本研究分析GW150914引力波信号，发现其时间序列遵循非加性熵且具有q-三重态动力学，表明黑洞并合系统属于非广延框架，并指出熵指数可作为确定并合主频率的统计参数。
2024-12-15 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational Wave Astronomy: in Anticipation of First Sources to be Detected
第一代引力波长基线激光干涉测量探测器将于2001-2003年开始收集数据。我们仔细分析了它们的计划性能，并将其与天体物理源的预期强度进行了比较。在我们的分析中考虑到了各种引力波信号的预期发现的科学重要性和理论预测的可靠性。我们试图在评估源的理论不确定性及其探测前景时保持保守。在考虑了许多可能的来源之后，我们把重点放在（1）由恒星质量黑洞组成的螺旋双星和（2）遗迹引力波上。我们得出的结论是，吸入双黑洞很可能是第一个检测到的初始地基干涉仪。我们估计，最初的干涉仪将看到2-3事件，每年从黑洞双星的组件质量为10- 15 M_ \odot，信噪比约为2-3，在每个网络的探测器组成的GEO，VIRGO和两个LIGO。看来其他可能的来源，包括合并的中子星，不太可能被最初的仪器探测到。我们还认为，在信噪比约为3的情况下，空间干涉仪在2 × 10 ^{-3}-10 ^{-2} Hz的频率范围内可能发现残余引力波。
2001-02-27 astro-ph gr-qc hep-ph
Constraints on a cubic Galileon disformally coupled to Standard Model matter
我们考虑标准模型物质和立方伽利略标量扇区之间的非形式耦合，假设它是解决宇宙学常数问题的其他物理学的残余，而不是解决方案本身。这使得伽利略标量携带的能量密度足够小，从而避免了积分萨克斯-沃尔夫效应的严格约束，否则就会排除立方伽利略理论。虽然与非正式耦合的模型不表现出屏蔽，我们发现有一个“屏蔽样”的现象，其中的能量密度进行的Galileon标量被抑制在物质统治时，二次和三次Galileon运营商都是相关的，二次部门有一个稳定的动力学项。在非形式耦合的情况下，我们得到了麦克斯韦方程组的3+1显式形式，以及控制电磁波的波动方程。已知非正式耦合会产生一个小质量，改变它们的传播速度。我们使用WKB近似来研究该理论中的电磁波，并表明，尽管LIGO/Virgo天文台最近的限制将电磁辐射和引力辐射之间的传播速度差异限制在大约1分之$10^{15}$，非正式耦合太弱，以至于不能被诸如GW 170817之类的事件或不同波长的电磁辐射的色散所约束。波长
2022-02-10 astro-ph.CO gr-qc
High-Energy Physics with Gravitational-Wave Experiments
我们讨论了引力波（GW）的物理实验在非常高的能量可能的相关性。我们研究是否，从各种特定的遗物GW背景的计算所获得的经验，我们可以提取语句和数量级估计，尽可能多的模型独立的，我们试图区分一般的结论和结果与特定的宇宙学机制。我们研究了Virgo/LIGO实验在$T\sim 10^{7}-10^{10}$ GeV（或时间尺度$t\sim 10^{-20}-10^{-26}$ sec）的温度下探测宇宙的说法，并考虑了它们实际上可以在更高的能量尺度上探测宇宙的可能性，包括大统一、弦论和量子引力的典型尺度。我们考虑可能的情景，这取决于如何实施通货膨胀范式。我们讨论了目前和计划中的实验检测的前景。特别是，第二个室女座干涉仪与计划中的一个相关，位于几十公里内的第一个，可以达到一个有趣的灵敏度随机GWs的宇宙起源。
1998-03-07 astro-ph gr-qc hep-ph
Jointly setting upper limits on multiple components of an anisotropic stochastic gravitational-wave background
本文研究如何利用PyStoch流程和Fisher信息矩阵联合分离并估计具有不同谱形状的各向异性随机引力波背景分量，并用Advanced LIGO第三次观测运行前半段数据设定了更稳健的多分量联合上限。
2023-07-04 astro-ph.CO gr-qc
Estimating Astrophysical Population Properties using a multi-component Stochastic Gravitational-Wave Background Search
本研究提出并应用多组分各向同性随机引力波背景联合搜索方法，分析LVK前三次观测数据，未发现SGWB证据，联合设定了能量参数上限并约束了致密双星并合、r-mode不稳定性和磁星等天体物理群体的参数。
2024-03-26 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Black hole spectroscopy: prospects for testing the nature of black holes with gravitational wave observations
引力波提供了关于时空性质和黑洞存在的直接信息。双黑洞合并的残余物以准正规模式的形式发射引力波，其光谱被称为黑洞的“指纹”，因为它只取决于残余物的性质。准正规模可以用来测试天体物理学上的黑洞与克尔几何的匹配程度。每个模式由三个指数参数化：谐波数$(\ell, m)$和泛音指数$n$，其标记基本模式（$n = 0$）和泛音（$n = 1,2,3,\ldots$）。黑洞光谱学是利用多重拟正规模的检测来检验无毛定理的建议。在这项工作中，我们调查的前景进行黑洞光谱。$(2,2,0)$是主导模式，我们分析了数值相对论模拟中最相关的次主导模式的贡献。我们表明，泛音模式$(2,2,1)$具有更高的振幅或最相关的高次谐波模式的振幅相比。对于当前和未来的引力波探测器，我们计算的黑洞光谱视界，这是一个事件的最大距离，两个或两个以上的准正规模式可以被检测到。对于低质量比的双星，第二和第三模式分别是$(2,2,1)$和$(3,3,0)$，而对于大质量比的情况，$(3,3,0)$和$(4,4,0)$是最相关的次主导模式的检测。我们的工作表明，未来的引力波探测器对次主导模式的探测具有广阔的前景。LIGO的事件发生率要小得多，但并不过分。
2022-08-16 gr-qc
The effect of quantum decoherence on inflationary gravitational waves
本研究以Lindblad方程描述暴胀时期张量扰动的量子退相干过程，推导其对引力波功率谱的尺度依赖影响，结合现有观测给出相互作用强度的上下限，并预测未来探测器对退相干参数空间的约束能力。
2024-12-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Diving below the spin-down limit: Constraints on gravitational waves from the energetic young pulsar PSR J0537-6910
我们提出了一个年轻的，充满活力的X射线脉冲星PSR J 0537 -6910的连续引力波信号的搜索使用的数据从第二次和第三次观测运行的LIGO和处女座。通过使用NICER数据获得的同期定时星历来实现搜索。NICER星历表也已延长至2020年10月，并包括三个新的故障。PSR J 0537 -6910在所有脉冲星中具有最大的自旋亮度，并且对于毛刺非常活跃。对它的长期和故障间制动指数的分析提供了有趣的证据，表明它的自旋下降能量预算可能包括来自随时间变化的质量四极矩的引力波发射。它62赫兹的旋转频率也使其可能的引力波发射处于LIGO/Virgo探测器最敏感的波段。出于这些考虑，我们寻找引力波发射的旋转频率的一倍和两倍。然而，我们没有发现信号，并报告我们的上限。假设一个刚性旋转的三轴恒星，我们的限制达到以下的引力波自旋下降限制为这颗恒星的第一次超过两个因素和限制引力波从$l=m=2$模式占不到14%的自旋下降的能量预算。基准赤道椭圆率被限制在小于约3e-5，这是任何年轻脉冲星的第三个最佳约束。
2021-06-10 astro-ph.HE gr-qc
