Gravitational Waves from a Compact Star in a Circular, Inspiral Orbit, in the Equatorial Plane of a Massive, Spinning Black Hole, as Observed by LISA
结果是通过对恒星质量物体在缓慢收缩的圆形赤道轨道上螺旋进入大质量黑洞的轨道演化和发射引力波的高精度计算得出的。这些计算的重点是最内层稳定圆轨道（isco）附近的螺旋-更具体地说，是在角速度Ω为0.03 <Ω/ Omega_{isco} < 1的轨道上。计算是基于Teukolsky-Sasaki-Nakamura形式主义，结果列在一组函数中，这些函数具有统一的阶数，代表对低轨道速度公式的相对论修正。这些表可为今后进行LISA空基引力波飞行任务的设计研究奠定基础。本文首先介绍了LISA的应用概况：计算了信噪比S/N，并将其作为黑洞质量M、自旋a和吸入天体质量μ的代表值的随时间演化的引力波频率的函数，其中到地球的距离取为r_o = 1Gpc。这些S/N对黑洞自旋以及M和μ有很强的依赖性。与预测的事件发生率的比较表明，探测这些波的前景很好，但如果螺旋形物体是白矮星或中子星，则不会超过1Gpc。这就要求适度降低LISA的本底噪声。最后对从观测海浪中提取信息的前景作了简要的讨论
2000-07-28 gr-qc
Renormalized 2PN spin contributions to the accumulated orbital phase for LISA sources
我们在这里给出了一个新的第三个后牛顿（3 PN）自旋自旋贡献（在PN参数$ε$）的累积轨道相位的一个紧凑的二进制，所产生的自旋轨道进动运动。在质量相等的情况下，这种贡献消失了，但合并超大质量双黑洞的LISA源通常具有1：10的质量比。对于这种不相等的质量，这种3 PN修正在时间上是周期性的，其周期大约是引力波周期的$ε^{-1}$倍。我们推导出一个重正化和更简单的表达的自旋自旋系数在2 PN，平均在此期间的组合2 PN和3 PN的贡献。我们还发现，对于LISA源的四极-自旋贡献的相位占主导地位的自旋-自旋的贡献，而自旋的贡献是可以忽略不计的，即使是占主导地位的自旋。最后，我们定义了一个重整化的总自旋系数$\barσ$，用于寻找LISA源发射的引力波。
2009-04-21 astro-ph.HE gr-qc
Efficient time-domain eccentric model for Galactic binaries in LISA
ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）；Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）；University of Zürich（苏黎世大学）；National Institute for Subatomic Physics (Nikhef)（荷兰亚原子物理国家研究所（Nikhef））；Vrije Universiteit Amsterdam（阿姆斯特丹自由大学）
本文提出用于LISA的时域偏心银道面双星波形软件包\texttt{eGB-multi}，量化了轨道偏心导致准圆形近似失效的参数范围。
2026-08-26 gr-qc
Assessing the data-analysis impact of LISA orbit approximations using a GPU-accelerated response model
引力波（GW）数据集的分析是基于测量的时间序列与探测器对各种源参数的响应的理论模板的比较。对于LISA，主要的科学观测将是所谓的时间延迟干涉（TDI）组合，它抑制了压倒性的激光噪声。计算对GW的TDI响应涉及将GW偏振投影到LISA星座臂上，然后将延迟了多个光传播时间的投影沿着臂进行组合。这两个计算是很难有效地执行通用LISA轨道和GW信号。目前在实践中使用各种近似，例如，假设恒定和相等的臂长，这产生分析TDI表达式。在这篇文章中，我们提出了“fastlisaresponse”，一个新的高效的GPU加速代码，实现了通用TDI响应的GW在时域。我们用它来表征的参数估计偏差分析响亮的银河二进制信号使用等臂长近似。我们的结论是，等臂长参数估计代码应升级到通用的响应，如果他们要达到最佳的精度高（但合理）的SNR源内的实际LISA数据。
2022-09-01 astro-ph.IM gr-qc
Relativistic versus Newtonian orbit model: the Relativistic Motion Integrator (RMI) software. Illustration with the LISA mission
相对论运动积分器（RMI）是对给定度规（对应于一阶后牛顿或更高阶的引力场）的精确相对论运动方程进行数值积分，而不是牛顿方程加相对论修正。本文的目的是验证该方法，并说明如何RMI可以用于空间任务，以产生相对论星历的测试机构（或卫星）。事实上，现在，相对论效应必须考虑在内，并比较一个RMI模型与经典开普勒之一，有助于量化这些影响。LISA是使用RMI的一个相关示例。LISA航天器的精确轨道模型不仅需要用于卫星星历，而且还需要用于计算航天器之间的激光链路中的光子飞行时间，这是LISA数据预处理所需的，以达到引力波探测水平。LISA轨道模型中的相对论效应需要考虑和量化。利用RMI方法，我们证明了在一个不旋转的球形太阳的引力场中，LISA轨道的经典数值模型相对于同一模型的相对论数值模型，在一年内径向距离可能误差高达10公里，一年后沿轨道距离可能误差高达60公里。从而影响估计的光子飞行时间。我们验证了RMI数值结果与1PN解析发展。
2009-08-06 astro-ph gr-qc
Impact of Spacecraft Orbit Uncertainties and Velocity Mismodeling on the LISA Gravitational-Wave Response
European Space Agency (ESA), European Space Research and Technology Centre (ESTEC)（欧洲空间局（ESA）欧洲空间研究与技术中心（ESTEC））；Leiden Observatory, Leiden University（莱顿天文台，莱顿大学）；Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik (Albert-Einstein-Institut)（马克斯·普朗克引力物理学研究所（爱因斯坦研究所））；Leibniz Universität Hannover, Institut für Gravitationsphysik（汉诺威莱布尼茨大学引力物理学研究所）；European Space Agency (ESA), European Space Operation Centre (ESOC)（欧洲空间局（ESA）欧洲空间运行中心（ESOC））
研究LISA航天器轨道不确定性和速度模型误差对引力波响应的影响，通过失配度量化误差，发现轨道不确定性在高频段影响极小，忽略速度在10^{-4} Hz附近产生10^{-4}量级失配，但对参数估计偏差小于1σ。
2026-07-03 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Detection of magnetic galactic binaries in quasi-circular orbit with LISA
本文研究 LISA 对准圆轨道磁化银河双星的探测能力，指出偏心双星可能被误判为多个源从而偏差星族研究，并证明在二次谐波信噪比足够时可由准单色源搜索推断系统长期磁能。
2023-04-12 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
The LISA-Taiji network
LISA和Taiji都是计划在太阳轨道上发射的天基引力波探测器，预计将于2030-2035年发射。假设一年的重叠，我们探索一个潜在的LISA-Taiji网络快速，准确地定位引力波源。
2020-02-10 astro-ph.IM gr-qc
The Effects of Orbital Motion on LISA Time Delay Interferometry
为了消除激光干涉仪星载引力波探测器中的激光相位噪声，已经发现了几种信号组合，这些信号组合允许激光噪声被抵消而引力波信号仍然存在。这个过程被称为时间延迟干涉测量（TDI）。在定义TDI变量的论文中，在引力波探测器固定在空间的限制下评估了它们的性能。然而，性能取决于某些对称性的臂长，这是可用的，如果探测器是固定在太空中，但将被打破，在实际的旋转和弯曲配置所产生的LISA轨道。在本文中，我们调查的性能，这些TDI变量的真实LISA轨道。首先，针对旋转的影响，我们验证了Daniel Shaddock的结果，即Sagnac变量不会抵消激光相位噪声，我们也发现对称Sagnac变量的相同结果。后一个变量的损失将是特别不幸的，因为这个变量也抵消了引力波信号，允许检测器中的仪器噪声被隔离和测量。幸运的是，我们发现了一组更复杂的TDI变量，我们称之为Delta-Sagnac变量，其中一个变量可以实现与对称Sagnac变量相同的目标。最后，然而，当我们调查的弯曲的检测器臂由于非圆形轨道运动的影响，我们表明，所有的变量，包括干涉仪变量，这生存的旋转引起的损失的方向对称性，将不能完全消除激光相位噪声时，臂长随时间变化。这一不可避免的问题将对激光器的稳定性提出严格的要求，即每根赫兹5赫兹。
2003-06-21 gr-qc
General relativistic treatment of LISA optical links
LISA是美国宇航局和欧空局的联合空间任务，用于探测$10^{-5} - 1$ Hz波段的低频引力波。为了达到必要的灵敏度LISA，激光频率噪声必须被抑制低于其他二次噪声，如光路噪声，加速度噪声等，这是通过结合时间延迟的数据，时间延迟的精确知识是必需的。引力场，主要是太阳引力场和LISA的运动影响时延和光链路。此外，还考虑了地球的引力场对航天器轨道的影响。这导致了额外的弯曲超过太阳的弯曲。我们编写了一个数字代码，用于计算光学链路，即在轨道的大部分时间内以$\sim 10^{-2}$米的高精度计算时间延迟-比时间延迟干涉测量法所需的时间延迟要高，并且在大约六天的综合时间窗内以$\sim 10$米的足够精度计算时间延迟，此时其中一个臂趋于与轨道相切。我们的分析的光链路是完全广义相对论和数值代码考虑到的影响，如Sagnac，夏皮罗延迟等。我们表明，在LISA的设计中所考虑的参数，有固有的对称性，在LISA的配置和物理，这可能是有效地用来抑制残余激光噪声在修改后的第一代TDI。我们证明了我们的一些重要的TDI变量的结果。
2008-05-28 gr-qc
Transition from inspiral to plunge for eccentric equatorial Kerr orbits
Ori和Thorne讨论了恒星质量的天体从圆形的、赤道的螺旋形到坠入超大质量（$10^{5}-10^{8}M_{\odot}$）克尔黑洞的过渡的持续时间和可观测性（与LISA一起）。我们将他们的计算推广到偏心克尔赤道轨道。即使轨道参数接近精确确定，我们发现，有没有通用的过渡长度;相反，过渡的长度依赖于敏感-基本上随机-初始条件。尽管如此，Ori和Thorne的零偏心率结果本质上是涉及类似物体的偏心过渡长度的上限（例如，$a$固定）。因此，对观测的影响也好不到哪里去：如果大质量天体是$M=10^{6}M_{\odot}$，被俘获的天体的质量是$m$，这个过程发生在距离LISA的距离是$d$，那么就是$S/N \lesssim (m/10 M_{\odot})(1\text{Gpc}/d)\times O(1)$，精确的常数取决于黑洞的自旋。对于低质量物体（$m \lesssim 7 M_\odot$），其事件发生率至少是模糊的理解，我们预计几乎没有机会（可能[远]小于10%，这在很大程度上取决于天体物理学假设）LISA在运行期间用$S/N>5$探测到一个跃迁事件;但是，在此情况下，即使是少量的高浓度质量体或LISA的噪声曲线的轻微改善可能在LISA的寿命期间潜在地产生$S/N>5$转变事件。
2002-11-07 gr-qc
Simulations of laser locking to a LISA arm
我们提出了详细的数值模拟的激光相位稳定计划的LISA，其中两个激光器发射沿一个臂被锁定到对方。包括标准的二次噪声和航天器的运动，近似地模仿LISA的轨道，我们验证了非常稳定的激光相位可以得到，和时间延迟干涉术可以用来消除激光相位噪声测量的引力波应变。最重要的是，我们表明，这种锁定方案可以提供显着的简化LISA的基线设计中的时间延迟干涉测量的实施。
2004-08-18 gr-qc
Trajectory Design for the ESA LISA Mission
本文针对 ESA LISA 任务，联合优化了太阳能电推进转移轨道与三角形编队科学轨道，实现 2034 年全年发射，并通过导航分析与修正机动将入轨误差控制在角点变化 $60^\circ \pm 1.1^\circ$ 以内。
2021-01-08 gr-qc
Pointing LISA-like gravitational wave detectors
基于激光干涉仪空间天线（LISA）设计的天基引力波探测器通过合成一个或多个干涉仪来运行，干涉仪来自条纹速度测量值，条纹速度测量值是由一组特殊的无阻力日心轨道中三个航天器之间的光传播时间变化产生的。这些轨道决定了合成干涉仪相对于黄道平面的倾角。一旦这些航天器被放置在其轨道上，干涉仪在未来任何时候的方向都是根据开普勒定律确定的，该定律基于航天器星座的初始方向，可以自由选择。在整个太阳轨道的过程中，初始方位确定了天空中探测器对引力波具有最大灵敏度的一组位置，以及探测器响应中的零值落在的一组位置。通过巧妙地选择初始方向，我们可以选择优化或抑制天线对位置可能预先已知的源的灵敏度（例如，银河系中心或球状星团）。
2013-06-13 astro-ph.IM gr-qc
Reducing the flexing of the arms of LISA
NASA-ESA联合任务LISA关键依赖于三个航天器星座的稳定性。所有三个航天器都在日心和弱偏心轨道上，形成一个稳定的三角形。已经表明，对于某些航天器轨道，臂保持恒定的距离，在偏心率的第一顺序。然而，精确的轨道图显示了臂的所谓“呼吸模式”，即臂在一年的时间尺度内缓慢地改变其长度。在本文中，我们分析的呼吸模式（弯曲的武器）的帮助下的测地偏差方程八极阶，这是等价于高阶Clohessy-Wiltshire方程。我们表明，弯曲的LISA的武器作为给出的开普勒轨道的“精确”的解决方案，它给恒定的臂长，以一阶偏心率和其最大弯曲幅度是$\sim 115,000$公里，可以得到改善，通过倾斜的LISA三角形的平面稍微从建议的方向$60^\circ$与黄道，以获得最大弯曲幅度$\sim 48,000$公里，将其减少$\sim 2.4$的因子。如果我们考虑相应的多普勒频移，则减少因子甚至更大，其中减少因子几乎达到6倍。我们求解了二阶方程，得到了通解。然后，我们使用一般的解决方案，以建立我们已经找到的解决方案的最优性。
2005-07-25 astro-ph gr-qc
Extreme mass-ratio inspirals as probes of scalar fields: inclined circular orbits around Kerr black holes
本研究围绕 Kerr 黑洞周围倾斜圆轨道上的极端质量比旋进，评估 LISA 探测次级天体所携标量场的能力，发现其信号强度依赖轨道倾角且在顺行轨道上显著更大。
2024-01-17 gr-qc
Effects of Interplanetary Dust on the LISA drag-free Constellation
分析太阳系中静态或随时间变化的引力场的非辐射源对于准确估计LISA空间飞行任务的自由落体轨道至关重要。特别是，我们考虑到星际尘埃（ID）对航天器轨道的引力效应。计算了与观测到的黄道光相符合的某些一维密度分布的扰动引力场。然后，我们积分高斯行星方程，得到偏离LISA开普勒轨道围绕太阳。这种分析最终可以扩展到局部暗物质（LDM），因为预计ID和LDM分布的引力场相似。在对低频位移噪声的一些强假设下，整个LISA任务期间收集的多普勒数据可以提供ID和LDM密度的上限。
2010-02-02 astro-ph.IM gr-qc
Revisiting time delay interferometry for unequal-arm LISA and TAIJI
本文利用数值轨道研究不等臂 LISA/TAIJI 的第一代时间延迟干涉测量灵敏度，发现 T 通道在低频段偏离等臂情形且残余激光噪声不满足任务要求。
2022-08-02 gr-qc
Gravitational wave detection in space
空间引力波（GW）探测主要针对低频段（100 nHz - 100 mHz）和中频段（100 mHz - 10 Hz）。科学目标是探测来自以下方面的引力波：㈠超大质量黑洞; ㈡极端质量比黑洞螺旋; ㈢中等质量黑洞; ㈣银河系致密双星和㈤遗迹引力波背景。在本文中，我们提出了一个概述的灵敏度，轨道设计，基本轨道配置，角分辨率，轨道优化，部署，时间延迟干涉测量和有效载荷的概念，目前提出的GW探测器在空间研究。正在研究的探测器提案的臂长从1000公里到1.3x109公里不等（8.6 AU），包括（a）太阳轨道探测器- ASTROD-GW（ASTROD [使用光学设备进行相对论的天体动力学空间测试]，针对GW探测进行了优化），BBO（大爆炸观察家），DECIGO（DECi-hertz干涉仪GW天文台），e-LISA（改进的LISA [激光干涉仪空间天线]）、LISA、其他LISA型探测器，如ALIA、TAIKI等。（b）地球轨道探测器- ASTROD-EM/LAGRANGE、GADFLI/GEOGRAWI/g-LISA、OMEGA和TIANQIN。
2016-10-04 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Numerical simulation of time delay interferometry for a LISA-like mission with the simplification of having only one interferometer
为了获得LISA所需的灵敏度，必须将激光频率噪声抑制在次级噪声（诸如光路噪声、加速度噪声等）以下。课量子重力，27，135013，2010），我们已经发现了一个大家庭的第二代解析解的时间延迟干涉测量与一个臂功能失调，我们还估计了激光噪声，由于剩余的时间延迟半解析地从轨道摄动，由于地球。由于其他行星和太阳系天体也会对LISA航天器的轨道产生扰动，从而影响时延干涉测量（TDI），本文对代数为n \leq 3的所有解的时延进行了数值模拟。利用CGC2.7星历框架，计算出了一组自2021年1月1日起为期3年的LISA卫星优化任务轨道。然后，我们使用这个数值解计算的剩余光程差在我们以前的文件的第二代解决方案，并与半解析误差估计进行比较。该计算的精度优于1 cm（或30 ps）。对于计算的所有配置，最大路径长度差低于1 m（3 ns）。这远低于要求抑制激光频率噪声的极限。本文的数值模拟可以应用于其他星载干涉仪的引力波探测，简化为只有一台干涉仪。
2012-09-20 astro-ph.CO gr-qc
Global time-frequency search for stellar-mass binary black holes in LISA
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））；Institute for Gravitational Wave Astronomy & School of Physics and Astronomy, University of Birmingham（伯明翰大学引力波天文研究所与物理与天文学学院）；Center for Computational Astrophysics, Flatiron Institute（平顿研究所计算天体物理学中心）
提出一种基于自适应半相干检测统计量的时频实现管道，用于在LISA数据中检测和表征恒星质量双黑洞的引力波，在LISA数据挑战Yorsh上实现了对自旋与轨道角动量对齐且偏心率≤0.01的双黑洞全参数空间的检测，相干信噪比低至约11-14，并在约40个GPU上一天内完成搜索。
2026-09-10 astro-ph.IM gr-qc
Mapping spacetimes with LISA: inspiral of a test-body in a `quasi-Kerr' field
未来的LISA探测器将成为高精度引力波观测的主要仪器。LISA预计将提供位于星系核中的大质量黑洞附近时空特性的信息。这些黑洞可以捕获恒星质量的致密物体，然后缓慢地螺旋上升，辐射引力波。天体的轨道运动和相关波形携带着关于大质量黑洞时空度量的信息，并且有可能提取该信息并通过实验识别（或不识别!）克尔黑洞。在本文中，我们奠定了一个实用的"时空映射"框架的基础。我们的工作是基于这样的假设，即大质量物体不一定是克尔黑洞，并且真空外部时空是静止的轴对称的，由稍微偏离克尔度规的度规描述。我们首先提供了一个简单的配方，通过添加到克尔度量的四极矩值的偏差，建立这样一个"准克尔"度量。然后，我们研究测地运动在这个度量，重点是赤道轨道。我们继续计算“组装”波形，我们与他们的克尔同行进行比较。我们发现，只要我们固定轨道参数，与克尔度规的适度偏差就足以在波形之间产生显着的不匹配。这一结果表明，试图使用克尔波形模板研究非克尔对象周围的EMRI可能会导致严重的损失信噪比和检测到的事件的总数。波形比较还揭示了一个"混淆"问题，即有可能将真正的非克尔波形与具有不同轨道参数的克尔模板相匹配。
2005-10-11 astro-ph gr-qc
Time-delay interferometry and the relativistic treatment of LISA optical links
LISA是欧空局和美国航天局的一项联合空间飞行任务，用于探测$10^{-5} - 1$ Hz波段的低频引力辐射。为了达到必要的灵敏度LISA，激光频率噪声必须被抑制低于其他二次噪声，如光路噪声，加速度噪声等，这是实现的，因为在数据中的冗余，更具体地说，通过组合六个适当的时间延迟的数据流包含分数多普勒频移-时间延迟干涉（TDI）。航天器的轨道是在牛顿框架中的太阳和地球的引力场中计算的，而光链路完全是广义相对论性地处理的，因此，自动地结合了诸如Sagnac、Shapiro延迟等效应。我们表明，在LISA的模型，我们认为在这里，有固有的物理，这可能是用来有效地抑制残余激光频率噪声和简化的代数方法TDI的对称性。
2008-08-20 gr-qc
Characterization of Time Delay Interferometry combinations for the LISA instrument noise
时间延迟干涉测量（TDI）是一种用于激光干涉空间天线（LISA）的后处理技术，通过组合时移原始相位测量来构建等臂干涉仪来降低激光频率噪声。考虑到现实的LISA轨道动力学，充分抑制激光频率噪声的所谓的第二代TDI变量的集合最近被大量的附加解决方案所扩展。在本文中，我们通过将这些新的TDI通道与众所周知的第一代变量$α$、$β$、$γ$和$ζ$相关联来表征它们。我们明确计算如何每个第二代变量可以近似为这四个第一代变量的线性组合，并在数值上表明，这些近似是足够准确的模型TDI不抑制的噪声。我们使用这些结果来讨论如何新发现的通道可能有利于使用的LISA数据分析。此外，我们证明，新发现的变量$ζ$的变体显着优于以前已知的文献。
2022-01-24 gr-qc
Gravitational Wave Peep Contributions to Background Signal Confusion Noise for LISA
Oregon State University（俄勒冈州立大学）；University of Arkansas（阿肯色大学）；California Institute of Technology（加州理工学院）；University of Nebraska-Kearney（内布拉斯加大学 Kearney 分校）；Universidad de Murcia（穆尔西亚大学）
研究高偏心率‘窥视’对LISA背景噪声的影响，发现其可能引发信号混淆并提高噪声底面。
2026-03-05 gr-qc
Using LISA EMRI sources to test off-Kerr deviations in the geometry of massive black holes
恒星质量的致密天体进入$\sim 10^6 M_{\odot}$黑洞的螺旋是LISA特别感兴趣的引力波源。我们调查是否可以使用发射的波形来强烈约束的中心质量的对象的几何形状，并在本质上检查，它对应于一个克尔黑洞（BH）。对于克尔BH，时空的所有多极矩都与BH的质量和自旋$M$和$S$有一个简单而唯一的关系;特别地，时空的质量四极矩由$Q=- S^2/M$给出。在这里，我们把$Q$作为一个额外的参数，独立于$M$和$S$，并询问如何观察可以约束其与克尔值的差异。这已经由Ryan估计，但是对于简化的（圆形，赤道）轨道，并且忽略由于LISA卫星的运动引起的信号调制。在这里，我们考虑通用轨道并包括这些调制。我们使用一个家庭的近似（后牛顿）的波形，这代表了完整的参数空间的Inspiral源，并表现出真正的，广义相对论波形的主要定性特征。我们扩展这个参数空间，包括（以近似的方式）$Q$的任意值，并构建扩展的参数空间的Fisher信息矩阵。通过反转Fisher矩阵，我们估计如何准确地$Q$可以从LISA观测。对于1年的相干数据从螺旋的$10 M_{\odot}$ BH到旋转BH的质量$10^{5.5} M_{\odot}$，$10^6 M_{\odot}$，或$10^{6.5} M_{\odot}$，我们发现$Δ(Q/M^3) \sim 10^{-4}$，$10^{-3}$，或$10^{-2}$…
2006-12-05 astro-ph gr-qc
Self-Force in the Radiation Reaction Formula -- Adiabatic Approximation of a Metric Perturbation and an Orbit --
我们提出了一个新的度规扰动计划下的规范条件的可能的约束下，我们获得了物理预期的预测所造成的MisaTaQuWa自作用力的轨道演化。在这个新的度规摄动方案中，绝热近似被应用于度规摄动和轨道。因此，我们能够在所谓的辐射反应时间尺度上预测系统的引力演化，该时间尺度比退相时间尺度长。然而，对于LISA的引力波探测来说，这可能仍然不够。在这个新的度规微扰方案中，我们进一步考虑了规范变换，并找到了一个特殊的规范条件，利用这个规范条件我们可以计算足够长的时间尺度的引力波波形，以便用LISA探测到引力波。
2005-05-31 gr-qc
Detecting fundamental fields with LISA observations of gravitational waves from extreme mass-ratio inspirals
激光干涉仪空间天线LISA将探测来自极端质量比Inspirals的引力波信号，在极端质量比Inspirals中，一个恒星质量的致密物体围绕一个超大质量黑洞运行，并最终坠入其中。在这里，我们报告了LISA探测极端质量比Inspirals中较小的致密物体是否被赋予标量场的能力，并测量它的标量电荷--一个无量纲的量，用来测量物体携带了多少标量场。通过信号的直接比较，我们表明，LISA将能够检测和测量的标量电荷的精度的百分比，这是一个前所未有的精度水平。这一结果是独立的起源的标量场的结构和其他属性的小型紧凑的对象，所以它可以被看作是一个通用的评估LISA的能力，以检测新的基本领域。
2022-02-10 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Gravitational Wave Peeps from EMRIs and their Implication for LISA Signal Confusion Noise
本研究通过数值kludge波形计算高偏心率EMRI轨道的引力波啁啾，分析其频谱特征以估计信号混淆噪声，揭示其对LISA探测的潜在影响。
2025-01-29 astro-ph.GA gr-qc
Gas-induced perturbations on the gravitational wave in-spiral of live post-Newtonian LISA massive black hole binaries
University of Zurich（苏黎世大学）
本研究通过含2.5阶后牛顿修正的流体模拟，首次测量并合前活双星的气体力矩，发现气体诱导的轨道相位偏移可被LISA探测，为用引力波研究环双星盘及多信使观测提供依据。
2025-10-22 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Parameter estimation for coalescing massive binary black holes with LISA using the full 2-post-Newtonian gravitational waveform and spin-orbit precession
除了一个例外，以前对质量相当的双星系统的引力波实验测量精度的分析忽略了自旋进动效应或次谐波和振幅调制。在这里，我们给出了如何结合这些影响，以改善参数估计的第一个明确的描述。我们认为超大质量黑洞双星预计将与计划中的天基干涉仪LISA观测，并研究测量精度的几个天体物理学有趣的参数，考虑到完整的2 PN波形旋转机构，以及自旋进动的影响。我们发现，对于红移为1、总质量在10^5 M_Sun < M < 10^7 M_Sun范围内的双星，一般可以获得约1.5倍的精度，但在确定等质量系统中的单个质量时，可以获得约5倍的精度。我们还发现，正如预期的那样，使用完整的波形有助于提高检测的质量上限，在红移为1时，可以高达M = 10^8 M_Sun，以及可以从系统中提取一些信息的红移极限，对于M < 10^7 M_Sun，大约为z = 10，比限制波形高1.5-5倍。我们计算出，完整的波形允许使用超大质量黑洞二进制作为标准塞壬的红移z = 1.6，约0.4大于以前的研究允许。我们发现，对于较低的不等质量的二元系统，测量精度并没有像其他系统那样大幅提高。这表明，对于这些系统，可以实现增加参数，如偏心率或替代重力参数，而不会损失太多的精度。
2009-09-18 astro-ph.CO gr-qc
GPU-accelerated LISA parameter estimation with full time domain response
本研究首次利用GPU加速的时域响应和IMRPhenomT波形模型，对LISA参数估计进行完整贝叶斯推断，验证了其以百分之一精度测量自旋和定位、亚百分之一精度测量质量的能力。
2025-09-10 astro-ph.IM gr-qc
Impact of magnetism on gravitational waves emitted by compact galactic binaries in quasi-circular orbits
LISA（激光干涉仪空间天线）飞行任务将在0.1 mHz至1 Hz的低频带进行观测。在这种情况下，我们预计银河双星是占主导地位的（按数量）引力波信号源。考虑到星系双星是由宇宙中磁化最强的天体组成的（即，白矮星和中子星），LISA有望带来关于退化恒星内部磁性起源和性质的新信息。目前，数据处理假设银河系双星系统是非磁性的，在圆形轨道，这可能会导致潜在的偏差源的参数的确定，也是探测器的校准。在这项工作中，我们调查的影响，磁场对引力波发射的紧凑星系双星假设准圆形轨道。
2022-11-14 astro-ph.HE gr-qc
Revisitation of time delay interferometry combinations that suppress laser noise in LISA
为了了解如何时间延迟干涉（TDI）组合可以最好地用于表征LISA仪器噪声的目的，我们重新审视其激光频率噪声消除特性。我们已经开发了一种算法来搜索所有可能的组合，这些组合在与X，Y和Z经典组合相同的水平上抑制噪声。该算法使用符号公式计算延迟，该公式明确地包括卫星的速度和加速度到相关阶数。此外，一旦确定了组合，通过使用开普勒轨道和夏皮罗延迟校正数值求解相关方程来验证延迟。我们发现，抑制噪声的组合的数量大于文献中所报道的。特别是，我们发现一些被认为只能部分抑制噪声的组合，实际上确实以与基本X，Y和Z组合相同的精度水平抑制了噪声。
2020-06-16 astro-ph.IM gr-qc
Numerical simulation of sky localization for LISA-TAIJI joint observation
LISA被认为是与雅典娜一起发射的，以探测高能天体物理过程。LISA可以为雅典娜的后续观测确定源的方向。作为另一项空间引力波任务，“太极”预计将于21世纪30年代发射。LISA-TAIJI网络将为震源理解提供丰富的价值。在这项工作中，我们模拟了LISA-TAIKI联合观测合并超大质量黑洞双星和单色源的引力波。通过使用数值任务轨道，我们评估了不同的时间延迟干涉测量通道的天空定位的性能。对于30天的观测，直到合并，LISA-TAIJI网络在最佳操作可以本地化所有模拟的二进制源，$(10^7,\ 3.3 \times 10^6)\ M_\odot$，$(10^6,\ 3.3 \times 10^5)\ M_\odot$和$(10^5,\ 3.3 \times 10^4)\ M_\odot$在红移$z=2$，在0.4度$^2$（雅典娜上的宽视场成像仪的视野）。在给定的人口百分比下，与LISA或TAIJI单探测器相比，角分辨率可提高10倍以上。在一年的观测中，3 mHz和10 mHz单色源的改善相对温和。在给定的源百分比下，与单一LISA相比，天空定位精度可以提高1到3倍左右。对于一个模拟的90天的观测单色波，LISA-TAIJI网络仍然代表了相当大的本地化优势，可以更好的10倍以上。
2020-07-10 astro-ph.GA astro-ph.IM gr-qc
Local dark matter searches with LISA
LISA的无阻力卫星将使试验质量在多年内保持测地运动，剩余加速度处于前所未有的小水平，时间延迟干涉测量法将跟踪它们在皮米水平上的差分位置。这可能允许研究太阳系中以前无法获得的引力场的细节。在这种精神下，我们提出了一种方法的概念，直接测量的重力效应的密度弥漫本地暗物质（LDM）的星座的几个无阻力的卫星，通过利用它会如何特别地影响他们的相对运动。使用理想化的LISA与刚性臂的测试床，我们发现，在时间上的测试质量之间的分离是唯一扰动的LDM，使他们获得差分呼吸模式。这样的LDM信号与轨道内的LDM密度相关，并且具有特征谱分量，其中在星座的动态的各种频率处，振幅随时间增加。这是相关的结果，因为LDM信号被带到非零频率。
2009-01-12 astro-ph gr-qc
Dark gravitomagnetism with LISA and gravitational waves space detectors
本文提出了利用LISA干涉仪探测银河系自转引起的重力磁场的方案，其中包括暗物质晕的贡献。银河系的信号会叠加到太阳的重力磁场上。所使用的技术是基于光沿着空间干涉仪的封闭轮廓的不对称传播（Sagnac类方法）。建议的实验的原则和实际方面进行了讨论。由于适当的旋转和轨道运动，从运动学项中解开所寻求的信号的策略是基于飞行时间不对称性的时间调制。这种调制将起源于干涉仪平面相对于银道面的年度振荡。此外，重力磁场对电磁信号的极化的影响被提出作为原则上可检测的现象。
2021-10-11 astro-ph.GA gr-qc physics.space-ph
Fast coalescence of massive black hole binaries from mergers of galactic nuclei: implications for low-frequency gravitational-wave astrophysics
我们调查一个纯粹的恒星动力学解决方案的最后秒差距问题。由大合并产生的星系核不是球形的，但显示出一定程度的三轴性。与$N$体模拟，我们表明，大规模的黑洞二进制（MBHB）主办的，他们将不断与恒星的向心轨道，从而螺旋-在远小于哈勃时间-下降到分离时，引力波（GW）的排放是足够强大的驱动他们合并。这种聚结将是未来星载探测器（如{ \it激光干涉仪空间天线}（LISA））的重要GW源。根据我们的研究结果，我们预计LISA将看到$\sim 10$之间的$\sim {\rm few} \times 10^2$这样的事件每年，这取决于特定的MBH种子模型，在最近的星系合并树和MBH共同进化的研究。使用$e \gtrsim 0.001-0.01$，LISA带中的轨道偏心率将与零明显区分开。
2011-02-23 astro-ph.GA gr-qc
Improved gravitational radiation time-scales II: spin-orbit contributions and environmental perturbations
Peters公式是对引力波（GW）引起的双星系统并合时间尺度的解析估计。它被用于无数的应用中，在这些应用中，简单公式的便利性超过了对精度的需求。然而，激光干涉仪空间天线（LISA）的许多有前途的来源，如超大质量黑洞双星和极端质量比螺旋（EMRI），预计将进入LISA波段的高度偏心（$e \gtrsim$ 0.9）和高度相对论轨道。这两个极限恰恰是彼得斯的估计表现最差的两个极限。在这项工作中，我们扩大了以前的结果，并给出简单的分析适合量化的inspiral的时间尺度是如何影响的相对1.5后牛顿（PN）遗传通量和自旋轨道耦合。我们讨论了几种情况下，需要一个更准确的GW的时间尺度。我们展示了这如何对LISA事件率估计相关的数量产生重大影响，例如EMRI临界半长轴。我们进一步讨论了两种类型的环境扰动，可以发挥作用的inspiral阶段：与第三个大质量的机构和能量损失的引力相互作用，由于动力学摩擦和扭矩从周围的气体介质中无处不在的星系核。借助PN修正的时间尺度在真空中，我们发现简单的分析表达式的相空间区域中，环境扰动的强度相当的任何特定的PN顺序的影响，能够定性地再现更复杂的分析结果。
2021-06-24 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
From Wide Triples to UCXBs: Multimessenger Signatures of Dynamically-formed Black Hole-White Dwarf Systems in the LISA Band
UCLA（加州大学洛杉矶分校）；California Institute of Technology（加州理工学院）
研究通过EKL机制揭示宽三合星可形成UCXBs，并预测其在LISA观测中的多信使特征。
2025-12-04 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Dipolar magnetic fields in binaries and gravitational waves
LISA任务将观测从数以万计的星系双星，特别是白矮星双星系统发出的引力波。已知这些物体具有强烈的磁场。然而，这些场通常不被考虑，因为它们对双星轨道和旋转运动的影响被认为太弱了。事实证明，磁场改变了轨道，特别是它们相对于观测者的几何形状。在这项工作中，我们重新审视这个问题，假设静磁近似，我们展示了如何在一个二进制系统内的磁场产生长期漂移的参数的近星点，然后导致，修改的引力波形，是潜在的可检测的LISA。
2021-09-14 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
