Hybrid model for inspiral-merger-ringdown gravitational waveforms from comparable-mass, nonspinning binary black holes
针对可比质量无自旋双黑洞引力波旋近-并合-铃宕建模问题，提出改进混合近似方法，通过有效单体方法、修正势及优化边界数据，匹配NR波形的相对误差达10⁻³量级，解决了此前旋近晚期误差与铃宕频率不一致问题。
2025-11-12 gr-qc
New code for equilibriums and quasiequilibrium initial data of compact objects. II. Convergence tests and comparisons of binary black hole initial data
COCAL是一个基于有限差分法的计算单个或二元紧凑物体的平衡或准平衡初始数据的代码。我们提出的COCAL代码使用时间对称的二进制黑洞数据（Brill-Lindquist解决方案）的补充收敛性测试的结果。然后，我们比较了初始数据的二元黑洞的共形平坦的空间切片从COCAL和KADATH，其中KADATH是一个库，解决了广泛的一类问题，在理论物理，包括相对论性的紧凑对象的光谱方法。从两个代码计算的数据很好地收敛到对方，以及很大程度上分离的圆形轨道的双黑洞。最后，作为一个例子，计算了一个具有共转自旋的等质量双星黑洞的初始数据序列，并与文献中的数据进行了比较。
2012-10-22 gr-qc
Study of statistical properties of hybrid statistic in coherent multi-detector compact binary coalescences Search
在这篇文章中，我们重新审视的问题，相干多探测器搜索的引力波从紧凑的双星合并与中子星和黑洞使用先进的干涉仪，如LIGO-Virgo。基于最佳多检测器信噪比（SNR）的损失，我们构造了一个混合统计量作为最佳的最大似然比（MLR）统计量调整面对面和面对面的二进制文件。研究了混合统计量的统计性质。这种混合统计的性能进行了比较与通用倾角的相干MLR统计。由于单一的合成数据流，混合统计给出了较低的虚警相比，多检测器MLR统计和小的分数损失的最佳信噪比为大范围的二进制倾角。我们已经证明，对于LIGO-Virgo网络和二元倾角，ε< 70 deg。且ε> 110 °，混合统计量捕获了98%以上的网络最优匹配滤波器SNR，同时具有较低的虚警率。采用两种入射倾角分布U[cos（ε）]和B. F. Schutz使用混合统计执行，并且对于10^-5的固定虚警概率，与双流多检测器MLR统计相比，分别给出了约5%和约7%的检测概率。
2017-03-14 astro-ph.HE gr-qc
Evolution of Kerr-Schild type initial data for binary black holes using the horizon penetrating Teukolsky equation
我们使用Kerr-Schild型Teukolsky方程（视界穿透）来演化Bishop { \em et al.}在关闭限制。我们的结果与Sarbach { \em et al.}从Zerilli方程演化相同的初始数据。
2002-01-21 gr-qc
Surrogate model of hybridized numerical relativity binary black hole waveforms
数值相对论（NR）模拟提供了最精确的二元黑洞引力波形，但对于参数估计等应用来说，成本过高。NR波形的替代模型已被证明是快速和准确的。然而，基于NR的代理模型受到训练波形长度的限制，其通常在合并前约为20个轨道。我们补救这一点，通过杂交的NR波形使用后牛顿和有效的一个机构波形的早期inspiral。我们提出了NRHybSur3dq 8，杂交非旋进数值相对论波形的代理模型，这是有效的整个LIGO波段（从$20~\text{Hz}$开始）的恒星质量二进制与总质量低至$2.25\,M_{\odot}$。我们包括了$\ell \leq 4$和$(5,5)$自旋加权球谐模，但不包括$(4,1)$或$(4,0)$模。该模型已针对基于104个NR波形的混合波形进行了训练，其中质量比为$q\leq8$和$|χ_{1z}|,|χ_{2z}| \leq 0.8$，其中$χ_{1z}$（$χ_{2z}$）是较重（较轻）BH在轨道角动量方向上的自旋。替代品准确地再现混合波形，在质量范围$2.25M_{\odot} \leq M \leq 300 M_{\odot}$上具有不匹配的$\lesssim 3\times10^{-4}$。在高质量（$M\gtrsim40M_{\odot}$），合并和振铃更突出，我们显示了大约两个数量级的改善，现有的波形模型。我们还表明，即使在其训练参数空间范围之外外推时，代理也能很…
2019-03-27 gr-qc
Improvements to the construction of binary black hole initial data
二元黑洞初始数据的构造是二元黑洞数值演化的前提。本文报道了改进的二进制黑洞的初始数据求解器的光谱爱因斯坦代码，允许强大的建设的初始数据的质量比大于10：1，和无量纲黑洞自旋大于0.9，同时提高效率，较低的质量比和自旋。我们实现了一个更灵活的区域分解，自适应网格细化和更新的方法来选择自由参数。我们还介绍了一种控制和消除进动系统初始数据中剩余线性动量的新方法，并证明了它消除了演化过程中的引力模混合。最后，新的代码被应用于双曲型散射和二进制非常小的分离，以构建初始数据。
2015-06-04 gr-qc
Construction of high precision numerical single and binary black hole initial data
我们提出了一种新的隐式数值实现的抛物线-双曲制定的限制广义相对论。所提出的方法是无条件稳定的，具有不需要强加任何边界条件的优势，在强场制度，并提供了一个整体（所有包容性）的方法来建设的单一和二元黑洞的初始数据。新的隐式求解器进行了广泛的测试，对已知的精确黑洞解，并用于构建初始数据为几个单一的和二元黑洞配置。
2019-06-04 gr-qc
Approximate initial data for binary black holes
本文构造了准圆轨道上任意质量比的双黑洞的广义相对论约束方程的近似解析解。我们采用穿刺方法求解横截无迹分解中的约束方程，并考虑了Schwarzschild黑洞由于助推和伴星的存在而引起的扰动。这两个扰动的叠加，然后产生近似的，但完全解析的二元黑洞的初始数据是准确的，以一阶的逆的二元分离和平方的黑洞的动量。
2006-08-26 gr-qc
Performance of multi-detector hybrid statistic in targeted compact binary coalescence search
在本文中，我们比较性能的两个似然比为基础的检测统计，即最大似然比统计和{ \it混合}统计设计用于检测引力波从紧凑的二进制聚结使用多个干涉检测器网络。我们对非自旋双中子星双星系统和具有自旋和非自旋黑洞分量质量的中子星-黑洞双星系统进行了模拟。二元注射均匀分布在高达1 Gpc的体积中。我们观察到，平均而言，最大似然比统计恢复$\sim 34.45\%$，$\sim 49.69\%$，$\sim 61.25\%$和$\sim 69.67\%$的注入分别在2，3，4和5个探测器网络的情况下，中子星-黑洞注入高斯噪声中的$10^{-7}$的固定虚警概率。此外，我们注意到，与最大似然比统计相比，{ \it hybrid}统计在高斯噪声中对于相同的虚警概率分别在2、3、4和5个检测器网络中恢复$\sim 7.45\%$、$\sim 4.57\%$、$\sim 2.56\%$和$\sim 1.22\%$更多的注入。另一方面，在双星注入中，最大似然比统计分别恢复了2、3、4和5个探测器网络中注入的$\sim 5.587\%$、$\sim 9.917\%$、$\sim 14.73\%$和$\sim 19.86\%$，并且{ \it hybrid}统计恢复了$\sim 14.63\%$、$\sim 12.91\%$、$\sim 11.49\%$和$\sim 10.29\%$，与最大似然比统计相比，4个…
2017-11-15 astro-ph.IM gr-qc
Close limit evolution of Kerr-Schild type initial data for binary black holes
我们发展了Bishop {\em et al.}在黑洞彼此靠近的极限。我们提出了一个精确的解决方案的线性化的初始值问题的基础上，他们的建议，并利用最近推出的广义形式主义研究任意坐标系中的Schwarzschild黑洞的扰动执行的演变。通过对黑洞碰撞辐射能量和波形的分析，阐明了初始数据族中自由参数的意义。
2001-10-19 gr-qc
Review of Conformally Flat Approximation for Binary Neutron Star Initial Conditions
空间共形平坦近似（CFA）是一种利用完整的爱因斯坦方程推导双星中子星演化初始条件的可行方法。在这里，我们回顾的状态，原来的CFA制定的广义相对论流体动力学初始条件的双中子星。我们通过数值演化~100个准圆轨道来说明流体动力学共形平坦条件的稳定性。我们说明了使用这种近似的轨道中子星在准圆轨道近似证明这些初始条件的状态方程的依赖性，以及它们如何可能会影响紧急引力波频率的恒星接近最内部的稳定的圆形轨道。
2016-03-16 gr-qc
Approximate Solutions to the Binary Black Hole Initial Value Problem
我们提出了近似的解析解的哈密顿量和动量约束方程，相应的系统组成的两个黑洞与任意的线性和角动量。这些初始数据的解决方案的分析性质，使他们更容易实现的数值演化比传统的数值方法求解椭圆方程推导出爱因斯坦约束。
2001-01-16 gr-qc
Reducing spurious gravitational radiation in binary-black-hole simulations by using conformally curved initial data
在二元黑洞数值演化的早期，目前的模拟包含了一个虚假的引力辐射（也称为“垃圾辐射”）的初始爆发，这在天体物理学上是不现实的。虚假辐射是双星黑洞初始数据构造的结果：初始数据通常被假设为共形平坦。在本文中，我采用了一个弯曲的共形度规，这是一个叠加的两个助推，非自旋黑洞，约15轨道合并。我比较垃圾辐射的叠加助推史瓦西（SBS）的初始数据与垃圾相应的共形平坦，最大切片（CFMS）的初始数据。SBS垃圾在振幅上小于CFMS垃圾，垃圾的前阶光谱模式通常被减少二阶或更多的因子。
2008-12-16 gr-qc
Eccentricity content of binary black hole initial data
使用后牛顿诊断工具开发的莫拉和将，我们研究数值生成的准平衡初始数据集，已被用于最近成功的数值演化的二元黑洞通过暴跌，合并和ringdown。我们表明，一个小的，但显着的轨道偏心率是需要匹配后牛顿和准平衡计算。如果这被证明是一个真正的偏心率，它可能会影响随后的数值演化和预测的重力波形的细节。
2006-07-19 gr-qc
Binary black hole initial data for numerical general relativity based on post-Newtonian data
为了进一步构造黑洞数值模拟的天体物理学真实的初始数据，我们首次推导了一组完全广义相对论性的初始数据，这些初始数据是基于3-度规和非本征曲率的后2-牛顿展开式.预计这样的初始数据提供了一个直接的联系与早期的螺旋阶段的双星系统。我们讨论了一个简单的数值实现，这是基于广义穿刺方法。此外，我们提出了一种方法来解决一些固有的模糊性映射后牛顿数据到解决方案的广义相对论约束。
2002-07-02 gr-qc
Accretion Disks Around Binary Black Holes: A Simple GR-Hybrid Evolution Model
我们考虑一个几何薄的开普勒盘在一个双黑洞（BHBH）的轨道平面上，由旋转的主黑洞和低质量的次级黑洞（质量比q < 1）组成。为了解释广义相对论（GR）的主要影响，我们提出了一个修改的标准牛顿演化方程的（轨道平均）随时间变化的磁盘表面密度。在我们的修正方程中，盘中的粘性力矩被处理在全GR中，而潮汐力矩被处理在牛顿极限中。我们的GR-混合处理是合理的，因为潮汐扭矩是集中在附近的轨道半径的次级和最重要的二进制磁盘去耦之前，当轨道分离是大的，并驻留在弱场制度。盘上的潮汐力矩在合并后期减小，合并后完全消失。相比之下，粘性扭矩驱动的流量进入强场区，并在所有时期的主要。在双星合并之后，粘性力矩单独控制着残留物上随时间变化的吸积，以及来自盘的后续电磁辐射的时间行为、强度和光谱。我们解决我们的GR-混合方程的一个代表性的BHBH盘系统，确定几个可观察到的EM签名的合并，并比较得到的结果与牛顿处方的气体和EM辐射。
2013-06-17 astro-ph.HE gr-qc
Initial data transients in binary black hole evolutions
我们描述了一种方法，用于初始化的爱因斯坦方程的特征演变使用对应于纯出射辐射的线性化的解决方案。这使得一个更一致的应用程序的特性（零锥）技术不变地确定重力辐射的数值模拟内容。此外，我们能够识别包含在特征初始数据中的{ \em进入}辐射，以及在3+1模拟的初始数据。我们发现，每一个组件导致一个小的，但持久的（几百个质量尺度）瞬态在测量传出的引力波。
2011-01-28 gr-qc
A simple method of constructing binary black hole initial data
通过应用抛物-双曲形式的约束条件和叠加Kerr-Schild黑洞，给出了一种简单的初始化双星系统时间演化的方法。由于输入参数与后牛顿（PN）设置中使用的参数基本相同，因此所提出的方法将PN和完全相对论制剂中应用的各种物理表达式相互关联。全局ADM电荷也由输入参数确定，并且在强场区域中不使用边界条件。
2017-01-06 gr-qc
Constructing Binary Neutron Star Initial Data with High Spins, High Compactness, and High Mass-Ratios
对于致密双星合并的数值相对论模拟来说，构造精确一致的初始数据是一个关键因素。在这篇文章中，我们提出了一个升级的伪谱SGRID代码，这使我们能够访问更大的区域的二进制中子星参数空间。作为一个原则的证明，我们提出了一个选定的一组第一次模拟的基础上计算的初始配置与新的代码版本。特别是，我们模拟了两个毫秒的恒星接近他们的分裂自旋，高度紧凑的中子星的质量约$98\%$的最大支持质量的状态方程，和一个不等的质量系统的质量比，甚至超出人口合成模型（$q = 2.03$）预测的范围。讨论的代码扩展将帮助我们模拟以前未探索的二进制配置。这是构造和检验新的引力波近似和解释即将到来的双星中子星合并观测的必要步骤。当我们构建初始数据时，必须指定各种参数，例如每个恒星的旋转参数。其中一些参数没有直接的物理意义，这使得与其他方法或模型进行比较变得困难。为了方便这一点，我们介绍了简单的估计初始自旋，动量，质量和质心的每一个单独的明星。
2019-10-21 gr-qc
Reducing eccentricity in black-hole binary evolutions with initial parameters from post-Newtonian inspiral
黑洞双星演化的准圆轨道参数的标准选择导致了偏心内旋。我们介绍了一个概念上简单的方法，这是通过数百个轨道积分后牛顿运动方程，并读出的动量值在分离，我们希望开始一个完全广义相对论的数值演化。对于特定的情况下，非自旋等质量inspiral与初始坐标分离的$D = 11M$，我们表明，这种方法减少了至少五个因素的偏心率，以$e < 0.002$相比，使用标准的准圆初始参数。
2007-06-07 gr-qc
Including realistic tidal deformations in binary black-hole initial data
当前双黑洞初始数据的一个缺点是在演化过程中会产生虚假的引力辐射，即所谓的垃圾辐射。这个问题是由于在初始数据中对双星的物理性质进行了过于简化的建模。由于垃圾辐射在天体物理学上是不真实的，它污染了感兴趣的实际波形，并造成了数值上的麻烦。这里的工作提出了进一步减轻和理解这个问题的起源，通过将后牛顿的结果在建设的约束满足二进制黑洞初始数据。在这里，我们专注于包括现实的潮汐变形的黑洞的初始数据，通过建立叠加适当选择的黑洞度量的方法来计算共形数据。我们描述的细节，我们的初始数据为一个等质量和nonspinning二进制，计算随后放松的地平线数量的演变，并量化产生的垃圾辐射量。这些结果进行了对比与最常见的选择共形平坦（CF）的初始数据，以及叠加克尔-Schild（SKS）的初始数据。我们发现，当现实的潮汐变形包括在内，早期瞬态的地平线几何形状显着减少，随着较小的偏差，放松黑洞的质量和自旋从他们的起始值。同样，$l=2$模式中的垃圾辐射含量相对于CF初始数据减少了$\sim$ 1.7倍，但相对于SKS初始数据仅减少了$\sim$ 1.2倍。更突出的是，$3\leq l\leq8$模式中的垃圾辐射含量相对于CF初始数据减少了$\sim$ 5倍，相对于SKS初始数据减少了$\sim$ 2.4倍。
2013-11-04 gr-qc
Malaise and remedy of binary boson-star initial data
通过玻色子-恒星迎头碰撞的数值模拟，我们探索了从单星时空叠加中获得的双星初始数据的质量。我们的研究结果表明，从一个简单的叠加个别提升玻色子星时空开始的演变是容易受到显着的非物理文物。这些困难可以通过简单修改[PRD 99（2018）044046]中建议的初始数据来克服。虽然我们特别考虑大规模复杂的标量场玻色子星模型的6阶多项式的潜力，我们认为，这种脆弱性是普遍存在的，在其他种类的异国情调的紧凑系统，因此需要加以解决。
2021-08-26 gr-qc
Are different approaches to constructing initial data for binary black hole simulations of the same astrophysical situation equivalent?
二元黑洞数值演化的初始数据一直由“共形平坦”（CF）数据（即，其中共形背景度量被选择为平坦的初始数据），因为它们易于构造。然而，CF初始数据不能模拟接近极端的自旋，而更复杂的“共形弯曲”初始数据（即，其中背景度量被明确地选择为平坦的\emph{not}的初始数据），诸如其中空间度量被选择为与两个Kerr-Schild（SKS）黑洞的加权叠加成比例的初始数据。在这里，我们建立了这两个初始数据方案的非自旋双星系统的天体物理结果之间的一致性。我们使用SKS初始数据演化了两个等质量非自旋黑洞的螺旋、合并和衰荡，并与CF初始数据的类似模拟进行了比较。我们发现，由此产生的引力波形的相位同意$δϕ\lesssim 10^{-2}$弧度和幅度同意在$δA/A \lesssim 5 \times 10^{-3}$，这是在数值模拟的误差。此外，我们还发现，残余黑洞的最终质量和自旋是十分之一^{5}
2012-11-14 gr-qc
Binary-black-hole initial data with nearly-extremal spins
具有接近极端自旋的天体物理学黑洞存在的可能性很大。这种系统的数值模拟需要合适的初始数据。在本文中，我们研究了三种构造二元黑洞初始数据的方法，重点是它们生成具有近极值自旋的黑洞的能力：（i）Bowen-York初始数据，包括标准穿刺数据（基于共形平坦性和Bowen-York外曲率），（ii）标准准平衡初始数据（基于扩展共形薄三明治方程，共形平坦度，和最大切片），和（iii）准平衡数据的基础上叠加的克尔-Schild度量。我们发现，两个保角平坦的方法（i）和（ii）执行类似，与自旋高达约0.99可在初始时间。然而，在演化过程中，我们预计随着初始几何结构的松弛，自旋会迅速松弛到0.93左右的一个小得多的值。对于准平衡叠加Kerr-Schild（SKS）数据[方法（iii）]，我们构建了\emph{initial}自旋为0.9997的初始数据。我们对自旋为0.93和0.97的SKS数据集进行了演化，发现在初始弛豫过程中，自旋只下降了10^4的几个部分;因此，我们预计SKS初始数据将允许弛豫自旋大于0.99的二元黑洞的演化。[摘要缩写;完整的摘要还提到了几个次要结果。]
2008-10-16 gr-qc
Binary black hole evolutions of approximate puncture initial data
爱因斯坦场方程的近似解是研究引力现象的重要工具。任何近似的一个重要方面是调查和量化其有效性制度。我们提出了一项研究，评估的影响，近似穿刺初始数据，基于“骨架”的解决方案，提出的爱因斯坦约束Faye等人。[PRD 69，124029（2004）]，对数值演化。使用数据分析工具，我们评估了这些违反约束的初始数据的有效性，并表明当双星的总质量> 40 M（太阳）时，骨架数据的波形与满足约束的初始数据的相应波形的匹配度> 0.97。此外，我们证明了骨架和约束满足初始数据演变之间的差异，从而波形，是由于负哈密顿约束违反本骨架初始数据位于附近的穿孔。在演化过程中，骨架数据发展的哈密顿量和动量约束的违反，随着时间的推移衰减，与二进制系统放松到一个满足约束的解决方案，黑洞的质量较小，因此不同的动态。
2009-02-06 gr-qc
Comparing initial-data sets for binary black holes
我们比较了用广义相对论约束方程的三种不同分解构造双黑洞初始数据的结果。对于每个分解，我们使用两个Kerr-Schild黑洞的叠加来计算初始数据，以固定可自由指定的数据。我们发现，这些初始数据集的差异显着，ADM的能量变化高达总质量的5%。我们发现，目前用于演化的所有初始数据集都可能包含占总质量百分之几的非物理引力辐射。这与演化碰撞期间观察到的引力波能量相当。在天体物理学上更真实的初始数据将需要更仔细地选择度量曲率和外曲率的可自由指定的数据和边界条件。然而，我们发现，非本征曲率的选择影响所得到的数据集更强烈的共形度量的选择。
2002-06-22 gr-qc
Precessing Binary Black Holes Simulations: Quasicircular Initial Data
在双黑洞（BBH）的数值演化过程中，人们希望能方便地控制BBH的轨道偏心率和通过合并完成的轨道数。本文提出了拟合公式，允许选择初始数据参数的通用进动BBH导致的轨道偏心率$\sim 10^{-4}$，并允许预测轨道合并的数量。我们进一步展示了如何这些拟合可以用来选择所需的非零偏心率的初始数据参数。对于这两种使用场景，不需要昂贵的探索性BBH演进，但这两种使用场景都保留了根据BBH演进的结果进一步细化拟合参数的自由。所提出的拟合公式是基于729 BBH配置，这些配置被迭代地减少到偏心率$\lesssim 10^{-4}$，覆盖质量比在1和8之间，自旋幅度高达0.5。其中101种构型是通过BBH内旋阶段演化而来的。
2012-10-10 gr-qc
Numerical method for binary black hole/neutron star initial data: Code test
提出了一种新的构造黑洞/中子星双星初始数据的数值方法。该方法使用三个球面坐标补丁;其中两个是集中在二进制紧凑的对象，并覆盖每个对象的邻域;第三补丁扩展到渐近区域。在小松-Eriguchi-Hachisu方法中，非线性椭圆场方程被分解为平坦空间拉普拉斯算子和在每次迭代中作为有效源的剩余非线性表达式。迭代求解方程，在每次迭代时对有效源积分格林函数。详细的收敛性测试的代码的主要部分进行了几种类型的选定的格林函数来处理不同的边界条件。流体源引力势的数值计算和二元黑洞场的玩具模型的解析解仔细校准检查的准确性和收敛性的新代码。作为代码应用的一个例子，给出了伊森伯格-威尔逊-马修斯公式中二元黑洞的初始数据集，其中使用附录A中描述的方法定位表观视界。
2007-03-05 gr-qc
New code for quasiequilibrium initial data of binary neutron stars: Corotating, irrotational and slowly spinning systems
我们提出了我们的\cocal ~-紧凑对象计算程序的扩展，以计算一般的相对论性的初始数据的二进制紧凑星系统。特别是，我们构造准平衡的初始数据，自旋是对齐或反对对齐的轨道角动量的等质量的二进制文件。采用Isenberg-Wilson-Mathews形式，并使用适当选择的格林函数的表示公式求解约束方程。我们验证了新的代码与解决方案的等质量的二进制文件，并探讨其能力的广泛的紧凑性，从白矮星二进制紧凑性$\sim 10^{-4}$，高度相对论性的中子星二进制紧凑性$\sim 0.22$。我们还提出了一个比较与共转和无旋拟平衡序列的频谱代码\lorene [Taniguchi和Gourgoulhon，物理修订D { \bf 66}，104019（2002）]和不同的紧凑性，表明从两个代码的结果同意的顺序的$0.05\%$的精度。最后，我们提出了平衡的自旋配置与核物理状态方程中的分段多方表示。
2015-06-03 gr-qc
Hybrid algorithm combining matched filtering and convolutional neural networks for searching gravitational waves from binary black hole mergers
本文提出了一种结合匹配滤波和卷积神经网络的混合算法，用于高效检测二黑洞并合产生的引力波。
2025-12-13 astro-ph.IM gr-qc
A hybrid post-Newtonian -- effective-one-body scheme for spin-precessing compact-binary waveforms
我们介绍\texttt{TEOBResumSP}：一个有效的，准确的混合方案产生重力波形的自旋进动的紧凑的双星。进动波形是通过欧拉将非进动\texttt{TEOBResumS}波形从进动坐标系旋转到惯性坐标系的既定技术生成的。我们通过求解展开到二阶后牛顿的后牛顿进动方程得到欧拉角。当前版本的\texttt{TEOBResumSP}产生的进动波形贯穿螺旋相位直到合并开始。我们比较\texttt{TEOBResumSP}目前最先进的旋进近似\texttt{NRSur7dq4}，\texttt{SEOBNRv4PHM}，和\texttt{IMRPhenomPv3HM}的200例旋进紧凑型二元吸气轨道倾角高达90度，质量比高达4，和有效的旋进参数$χ_p$高达0.75。我们进一步提供了与\texttt{SEOBNRv4PHM}的扩展比较，涉及使用$χ_p\le 1$的1030次以上吸气，质量比高达10。我们发现91%的\texttt{TEOBResumSP} - \texttt{NRSur7dq4}匹配、85%的\texttt{TEOBResumSP} - \texttt{SEOBNRv4PHM}匹配和77%的\texttt{TEOBResumSP} - \texttt{IMRPhenomPv3HM}匹配大于$0.965$。大多数分歧发生在大质量比和$χ_p \gtrsim 0.6$。我们…
2021-01-04 gr-qc
Conformally curved binary black hole initial data including tidal deformations and outgoing radiation
通过将一个后牛顿（PN）度规与两个潮汐扰动的Schwarzschild度规进行渐近匹配，我们得到了一个非自旋圆轨道黑洞双星的近似初始数据（以4度规的形式）.我们通过O（v^4）在双星的轨道速度v中进行这种匹配，因此得到的数据是保形弯曲的。远离洞，我们使用适当的PN度量，考虑到延迟，我们使用最高阶PN表达式来计算二进制的过去历史。因此，在整个时间片中，数据集的不受控制的延迟是O（v^5）;我们还生成了对数据集的扩展，该扩展在时间片的纯PN部分中具有O（v^6）的不受控制的延迟（即，不要太靠近洞口）。得到的数据是平滑的，因为我们通过在它们之间平滑插值来将所有度量连接在一起。我们使用过渡函数进行插值，以避免引入过多的额外约束违反。由于它们包括潮汐变形和向外辐射，这些数据应大大减少在目前使用共形平坦初始数据的模拟中观察到的初始虚假（“垃圾”）辐射。初始数据的非物理成分的这种减少对于模拟是必要的，以达到为高级LIGO和LISA提供参数估计所需模板所需的精度。
2009-07-06 gr-qc
Post-Newtonian Freely Specifiable Initial Data for Binary Black Holes in Numerical Relativity
在数值相对论中模拟二元黑洞的合并和最终合并时，建立天体物理上真实的初始数据仍然是一个核心问题。本文的目的是在数值相对论中为二元黑洞系统提供天体物理上真实的、可自由指定的初始数据，并与后牛顿理论的结果相一致。按照Blanchet的方法，我们提出了一个特殊的解决方案的时间非对称约束方程，这代表了一个系统的两个移动黑洞，在标准的共形分解的形式的空间度量和外在曲率。空间度规的解是以对称无迹形式给出的，也是在狄拉克坐标下给出的。我们表明，该解决方案不同于通常的后牛顿度量的2 PN顺序的坐标变换。此外，在空间的每一点定义的解决方案，不同的第二后牛顿秩序从确切的，共形平坦，鲍文-约克解决方案的约束。
2006-04-20 gr-qc
A new numerical method to construct binary neutron star initial data
我们提出了一种新的数值方法产生的双中子星的初始数据，使用的方法沿着威尔逊-马修斯或密切相关的共形薄三明治方法的路线。我们的方法使用六个不同的计算域，其中包括空间无穷大。每个域都有其自己的坐标，这些坐标被选择为使得星形表面总是与域边界重合。这些性质便于边界条件的施加。由于我们所有的领域是光滑的每个区域内，我们能够使用一个有效的伪谱方法来解决椭圆方程的共形薄三明治的方法。目前，我们已经实现了任意质量比的共转配置，但扩展到任意自旋是可能的。本文的主要目的是介绍我们的新方法，并测试我们的代码几种不同的配置。
2009-08-05 gr-qc
Tracing the evolution of eccentric precessing binary black holes: a hybrid approach
本文推广 tilts_at_infinity 代码，用混合后牛顿轨道/进动平均演化计算偏心自旋进动双黑洞的无穷远处自旋倾角，并验证过渡频率误差及偏心率影响。
2026-10-26 astro-ph.HE gr-qc
Frequency-domain gravitational waveform models for inspiraling binary neutron stars
我们发展了一个螺旋上升中子星的频域引力波形模型。我们的波形模型通过与由我们最新的高精度数值相关性波形和在$10$ -$1000\,{\rm Hz}$频率范围内的SEOBNRv 2 T波形构造的混合波形进行比较来校准。我们发现，我们的波形模型和混合波形之间的相位差总是小于$0.1\, {\rm rad}$的二元潮汐变形性，${\tilde Λ}$，在范围$300\lesssim{\tilde Λ}\lesssim1900$和质量比在0.73和1之间。我们表明，$10$- $1000\,{\rm Hz}$，信噪比$\lesssim50$和我们的波形模型和混合波形之间的失配的可扩展性总是小于0.25和$1.1\times10^{-5}$，分别。对于$300\lesssim{\tilde Λ}\lesssim1900$的混合波形，我们的波形模型在${\tilde Λ}$测量中的系统误差总是小于$20$。在测量的二进制参数的统计误差计算采用我们的波形模型，我们得到的结果与以前的研究一致。我们表明，我们的波形模型的系统误差总是小于$20\%$（通常小于$10\%$）的事件的统计误差与$50$的信噪比。
2018-02-19 astro-ph.HE gr-qc
Binary Black Hole Parameter Estimation with Hybrid CNN-Transformer Neural Networks
University of Thessaly（塞萨洛尼基大学）
提出混合CNN-Transformer深度学习策略，用于估计非进动双黑洞系统的内禀和外在参数，在模拟和真实引力波事件中展现出强预测性能和鲁棒性。
2026-06-15 astro-ph.IM cs.LG gr-qc
Reducing orbital eccentricity in initial data of binary neutron stars
我们发展了一种方法来计算低偏心率的初始数据的二进制中子星进行真实的模拟在数值相对论。通过调整双星的轨道角速度和引入中子星的接近相对速度来控制轨道偏心率。这些修改主要通过二元初始数据的流体静力平衡方程来改进解。通过在~3个轨道上进行时间演化，迭代更新初始数据的轨道角速度和接近速度。我们发现，离心率可以减少一个数量级相比，标准的准圆初始数据，特别是从~0.01到<~0.001，通过三个连续的迭代等质量的双星离开10个轨道合并前。
2014-09-03 astro-ph.HE gr-qc
Initial conditions in hybrid inflation: exploration by MCMC technique
在混合暴胀中，导致足够长暴胀的初始场值被认为是沿着暴胀谷在一个狭窄的频带内微调的。这个问题的重新分析表明，存在着不可忽略的比例成功的初始条件的外部山谷，组织在一个复杂的结构与分形边界，其起源已被解释。他们的存在，在很大一部分的参数空间已被证明使用baiduMonte-Carlo-Markov-Chain（MCMC）方法，并建立了潜在的参数的自然界。此外，这些结果被证明是有效的，不仅对原来的混合模型，但也为其他混合实现在各种框架。
2010-06-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Realistic binary neutron star initial data with Elliptica
本文介绍Elliptica伪谱代码，用于生成支持表格状态方程和任意方向近极限自旋的双中子星初始数据。
2024-11-19 astro-ph.SR gr-qc physics.comp-ph
Filling the holes: Evolving excised binary black hole initial data with puncture techniques
利用移动穿刺技术跟踪等质量黑洞的螺旋运动和合并过程，证明了当初始内部解被违反约束的“垃圾”初始数据所取代时，外部解和渐近引力波形都保持不变.我们应用这一结果来发展共形薄三明治（CTS）二进制BH初始数据填充其切除的内部任意，但光滑，初始数据和标准穿刺规格的选择与发展。穿孔和填充CTS初始数据产生的波形是非常相似的，只有轻微的差异之间的无旋和共旋CTS BH二进制文件。即使内部的解决方案似乎演变到相同的约束满足的解决方案在后期，独立的初始数据。
2007-09-27 astro-ph gr-qc
Controlling artificial surface heating in neutron star simulations: Application to hybrid equations of state
Goethe-Universität Frankfurt（法兰克福歌德大学）
本研究在有限差分代码 BAM 中，验证基于熵的通量限制（EFL）方案可显著且鲁棒地减少中子星模拟中的人工表面加热，为恒星表面处理提供有效解决方案。
2026-08-21 astro-ph.HE gr-qc
Quasi-equilibrium Binary Black Hole Initial Data for Dynamical Evolutions
我们提出了一种构造适合于数值演化的准平衡二元黑洞初始数据的形式。我们构造准平衡模型施加一个近似的螺旋Killing对称性适当的准圆轨道。我们使用两个Kerr-Schild度量的和作为我们的背景度量，从而改善共形平坦的背景，不容纳旋转的黑洞，并提供了一个水平穿透的推移，便于实施黑洞切除。我们设置内边界条件的切除半径以及内的视视界和构造这些边界条件，将准平衡条件和恢复的解决方案，孤立黑洞在大分离的限制。我们使用我们的形式主义，以产生初始数据的二进制黑洞的演化，并构建一个粗糙的准平衡，螺旋序列的二进制黑洞固定的不可约质量。
2004-09-20 astro-ph gr-qc
Constructing quasi-equilibrium initial data for binary neutron stars with arbitrary spins
一般来说，双星系统中的中子星都是自转的。最近，一个新的准平衡近似，其中包括一个旋转速度片的每一颗星已被提出来描述的双中子星在准圆轨道上的任意旋转状态。我们已经实现了这种近似数值计算的第一次，以产生初始数据的中子星双星的自旋。如果我们选择旋转速度块，使得它等于牛顿刚性旋转定律，我们得到具有流体4-速度的恒星，其膨胀和剪切近似为零，正如人们对准平衡配置所期望的那样。我们也使用新的方法来构造和研究初始数据序列的无旋，共旋和固定旋转的二进制文件。
2014-11-04 astro-ph.SR gr-qc
Generic initial data for binary boson stars
本文利用共形薄夹层方法首次为双玻色子星构造满足爱因斯坦约束方程的初始数据，并成功生成旋近-并合-铃宕引力波波形，为无事件视界致密天体并合研究奠定基础。
2023-12-04 gr-qc hep-ph
Eccentricity reduction of binary neutron star initial data with the entropy based flux limiting scheme
本文将EFL方案从双中子星动力学演化扩展到降偏心率初始数据构建，并通过新BNS模拟首次实现引力波相位最优五阶收敛。
2025-03-17 astro-ph.HE gr-qc
Anamorphosis in hybrid inflation: How to avoid fine-tuning of initial conditions?
为了在初始混合暴胀中产生超过60个e-折叠的加速膨胀，通常需要在暴胀谷的一个非常窄的带内或在暴胀谷外的一些孤立点上对2-场轨迹进行初始微调。从更精确的动力学研究来看，这些点可以覆盖亚普朗克初始场值空间的不可忽略的比例，取决于潜在的参数，被证明是组织在连接域与分形边界。它们对应的轨迹首先落向势能的底部，然后沿着暴胀谷爬升并缓慢回滚。完整的参数空间，包括初始速度和所有潜在的参数，然后探索使用蒙特卡罗马尔可夫链（MCMC）方法。结果表明，成功的初始条件（IC）以外的山谷是不本地化的参数空间，是占主导地位的方式来实现通货膨胀，独立的初始场速度。推导了参数的自然界。我们的结果的通用性在其他5个不同框架的混合模型中得到了证实。
2009-10-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
General Relativistic Initial Data for the Binary Black Hole / Neutron Star System in Quasicircular Orbit
本文给出了一种求解准圆轨道上与非自旋黑洞共转的多方星的广义相对论初值方程的算法。该算法被用来获得初始数据的情况下，黑洞质量是1，3，和10倍大于恒星的质量。通过对重子质量不变、黑洞质量不变的初始数据序列的分析和对数值误差的仔细监控，我们发现了这两种情况下的最内层稳定圆轨道（ISCO）组态。虽然这些准平衡、共形平坦的初始数据集序列不是爱因斯坦方程的真正解（然而，每一组都解决了完整的初值问题），因此，我们不期望这里发现的ISCO组态与爱因斯坦方程完全一致，它们将被用作完整的3+1爱因斯坦方程的未来数值演化的方便起点。
2001-06-06 astro-ph gr-qc
Avoiding the blue spectrum and the fine-tuning of initial conditions in hybrid inflation
混合暴胀面临着两个众所周知的问题：非超对称模型的蓝谱，以及对导致足够暴胀的场的初始条件进行微调，以解释标准宇宙学问题。它们是通过研究精确的两个领域的动力学，而不是假设慢卷。当场值被限制为小于约化普朗克质量时，初始条件空间中不可忽略的部分（约15%，取决于势参数）导致成功的暴胀。大部分位于通常的暴胀谷之外，并以连续的模式组织，而不是像以前发现的那样是孤立的。这表明，成功的混合通货膨胀不需要过多的微调。此外，通过将初始条件空间扩展到类普朗克或超普朗克值，暴胀一般变得足够长，并且可以由于慢滚违规而产生红色倾斜的标量功率谱。这些属性的鲁棒性进行我们的分析，证实了其他三个模型的混合型通货膨胀在不同的框架：“平滑”和“移动”的SUSY和SUGRA的通货膨胀，和“辐射辅助”规范通货膨胀。观察到平滑混合充气的成功充气百分比高（高达80%）。
2009-04-20 astro-ph gr-qc hep-ph
Bowen-York Type Initial Data for Binaries with Neutron Stars
介绍了一种构造含有中子星成分的双星系统初始数据的新方法。该方法是基于动量约束的Bowen-York解的二元黑洞穿刺初始数据方法的推广。与二元黑洞一样，该方法允许直接从后牛顿近似输入来设置轨道配置，并且只涉及求解哈密顿约束。以双中子星和黑洞-中子星双星在准圆轨道上的演化为例，验证了该方法的有效性。
2016-06-15 astro-ph.CO gr-qc
A Differentiable Parametric Model of Binary-Black-Hole Initial Data: I. Conformally flat Bowen-York punctures
KU Leuven（荷语鲁汶大学）；Institute for Theoretical Physics, KU Leuven（荷语鲁汶大学理论物理研究所）；Leuven Gravity Institute, KU Leuven（荷语鲁汶大学列日引力研究所）；STADIUS Center for Dynamical Systems, Signal Processing and Data Analytics, KU Leuven（荷语鲁汶大学STADIUS动力学系统、信号处理与数据分析中心）
提出一种结合稀疏网格谱插值与Newton细化的可微参数化模型，用于快速生成满足约束的双黑洞初始数据，并实现梯度优化与偏心降低。
2026-09-10 astro-ph.IM gr-qc
Fractal initial conditions and natural parameter values in hybrid inflation
我们表明，所需的初始字段值产生通货膨胀的两个字段的原始混合模型，其超重力F-长期的扩展，不遭受任何微调问题，即使当字段被限制为次普朗克和几乎所有的潜在参数值。这是由于存在一个迄今为止一直被忽视的初始慢滚破坏演化。由于暴胀谷的吸引子性质，这些轨迹最终会产生足够的宇宙加速膨胀。通过数值求解完整的非线性动力学，我们表明，这样成功的初始字段值的集合是连接的，2维，并具有无限长的分形边界探索整个字段空间。然后，我们进行了蒙特卡洛马尔可夫链分析的整个参数空间组成的初始场值，场速度和潜在的参数。我们给出了这些量的边缘化后验概率分布，使得宇宙膨胀足够长的时间来解决通常的宇宙学问题。在最初的混合模型及其超重力版本中，暴胀似乎是通用的，并且从暴胀谷之外开始更有可能。最后，我们的研究结果的意义在永恒的通货膨胀的情况下进行了讨论。
2009-12-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Simulating Binary Neutron Stars with Hybrid Equation of States: Gravitational Waves, Electromagnetic Signatures, and Challenges for Numerical Relativity
与两颗中子星合并有关的引力波和电磁信号使我们能够测试超核密度物质的性质。由于控制中子星内部的物态方程只是松散的约束，甚至有可能在中子星的核心内存在奇异的夸克物质。通过数值相对论模拟研究了奇异夸克物质核对双中子星合并的影响。有趣的是，如果数值分辨率不够高，强相变会导致数值格式的收敛阶降低到一阶。因此，在产生用于具有强相变的状态方程的高质量引力波模板方面增加了额外的挑战。针对一个与GW 170817一致的等质量组态，我们计算并讨论了相关的引力波信号和一些与两颗恒星合并有关的电磁对应物。我们发现，现有的波形近似用于分析GW 170817允许描述这种系统的数值不确定性，其中，然而，是几倍大于纯强子状态方程，这意味着更高的分辨率已被用于准确的引力波模型比较。我们还表明，对于所选择的状态方程，描述合并时刻后的引力波发射的准普适关系似乎是成立的，并且与我们选择的设置相关联的电磁特征不足以解释与GW 170817相关的千诺瓦。
2019-08-08 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
