Gravitational Wave Signatures of Hyperaccreting Collapsar Disks
通过二维特殊相对论磁流体动力学模拟,我们研究了长持续时间伽马射线暴的Eksar模型背景下可能的引力波特征。在我们的SR模拟中,中心黑洞被视为吸收边界。通过这样做,我们专注于在超吸积盘附近的中微子发射和物质运动的非球面性所产生的GW。我们计算九个模型,通过添加初始角动量和磁场参数的一个预坍缩核心的$35 M_{\odot}$祖星。在微观物理方面,采用了一个现实的状态方程,并通过一个多味中微子泄漏方案考虑了中微子冷却。为了准确地估计各向异性中微子辐射产生的GWs,我们在广义相对论中通过后处理程序进行了射线追迹分析。利用包含了磁场和相对论修正的应力公式,我们还研究了磁场对引力波形的影响。我们发现,各向异性中微子辐射的GW振幅随时间单调增加,其振幅远大于吸积物质运动的振幅。我们发现,中微子引力波的增加趋势源于超吸积盘照射的中微子在平行于自旋轴方向上的过量发射。我们指出,最近提出的未来空间为基础的干涉仪,如法布里-珀罗型DECIGO将允许检测这些GW信号在$\approx$ 100兆秒差距。
2012-05-28 astro-ph.HE gr-qc
Signatures of R-process Enrichment in Supernovae from Collapsars
尽管最近的进展,负责快速中子俘获(r-过程)核合成的天体物理通道仍然是一个悬而未决的问题。在引力波探测到的中子星合并之后,对千新星的观测将合并确定为r过程的一个地点,但可能需要额外的来源来充分解释宇宙中的r过程富集。一个有趣的可能性是,快速旋转的大质量恒星在经历核心坍缩时,从其坍缩物质形成的吸积盘上发射出富含r过程的外流。在这种情况下,r-过程风包括超新星(SN)喷出物的一个组成部分产生的“超新星”爆炸。我们提出了第一个系统的研究r-过程富集的排放量的影响,从Brachisar产生的SNe。我们半解析模型的r-过程SN排放从爆炸到后期,并确定其显着特点。r-过程SNe被识别的难易程度取决于风材料如何有效地混合到最初没有r-过程的喷出物外层。在许多情况下,浓缩会产生过量的近红外线,在爆炸后约75天内就可以检测到。我们还讨论了最佳的目标和观测策略,用于测试的r-过程的雷达理论,并发现,频繁监测的光学和近红外发射高速SNe在爆炸后的头几个月提供了一个合理的成功机会,同时尊重有限的观测资源。这种对r-过程类星体候选者的早期识别也为在近红外和中红外的星云相光谱跟踪奠定了基础,例如詹姆斯·韦伯太空望远镜。
2022-05-20 astro-ph.HE
Stochastic gravitational-wave background from subsolar neutron stars in collapsar disks
Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学)
本研究计算了坍缩星盘分裂产生的亚太阳中子星并合所导致的随机引力波背景能量密度,发现与中心黑洞并合是最响亮的通道,受当前数据约束且可被下一代探测器探测,为盘生亚太阳中子星提供了群体级探针。
2026-09-30 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Collapsar Disk Outflows III: Detectable Neutrino and Gravitational Wave Signatures
University of Alberta(阿尔伯塔大学);Heidelberg University(海德堡大学);Niels Bohr Institute, University of Copenhagen(哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所)
研究塌缩盘在失败坍缩后产生的中微子和引力波信号,通过模拟分析其可检测性及对恒星爆炸机制的贡献。
2025-12-11 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Fragmentation in Gravitationally-Unstable Collapsar Disks and Sub-Solar Neutron Star Mergers
本文提出在引力不稳定的大质量坍缩星盘外部区域可形成亚太阳质量中子星,其后续并合可解释亚太阳质量引力波事件,并预言多普勒调制、伴随黑洞并合及超新星内千新星等观测特征。
2024-07-31 astro-ph.HE gr-qc
Signature of Collapsars as Sources for High-energy Neutrinos and $r$-process Nuclei
本研究针对坍缩星同时作为高能中微子与r-过程核来源的场景,分析低能反中微子对高能中微子的湮灭效应,得出能谱抑制与源端味组成特征,验证其可拟合IceCube观测数据,为相关天体物理起源假说提供检验途径。
2023-07-23 astro-ph.HE hep-ph
Eccentricity as a signature of hierarchical subsolar-mass mergers in collapsar disks
California Institute of Technology(加州理工学院);Cornell University(康奈尔大学)
通过数值相对论模拟,研究坍缩星吸积盘内碎片层级并合产生的引力波信号,发现最终并合可产生高达约0.6的初始偏心率,且部分偏心率(约0.1)可存活至最终中子星-黑洞并合,为层级形成场景提供强指示。
2026-05-27 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational Lensing of Neutrino from Collapsars
我们研究了长伽马射线暴的中微子辐射。超大质量恒星坍缩成黑洞,以及随之而来的喷流形成,预计将通过光介子的产生产生高能中微子。这样的中微子可以从源头逃逸并到达地球。我们集中在伽马射线暴的第三族祖先的情况下。中微子可能是宇宙中第一批恒星形成的唯一信息来源。预期的信号是相当弱的,但我们提出,引力透镜附近的超大质量黑洞可能会增强中微子发射在某些情况下。我们实施了蒙特卡洛分析,思考这种情况下的统计意义。我们认为,基于引力透镜的观测策略可能会导致从宇宙的再电离时代与当前的仪器中微子的检测。
2013-02-01 astro-ph.HE
Gravitational Instability and Fragmentation in Collapsar Disks Supports the Formation of Sub-Solar Neutron Stars
该研究通过三维剪切盒模拟发现坍缩星盘外部在特定冷却条件下会碎裂形成富中子团块,这些团块可坍缩为亚太阳质量中子星,其并合引力波或可探测,还能与伽马射线暴等形成多信使事件。
2025-08-24 astro-ph.HE
The Landscape of Collapsar Outflows: Structure, Signatures and Origins of Einstein Probe Relativistic Supernova Transients
本文基于三维广义相对论磁流体动力学模拟,提出坍缩星外流由摆动的礼帽形喷流、茧状物和吸积盘驱动外流等多组分构成,统一解释了爱因斯坦探针暂现源中早期光学辐射、突然再增亮及多波段光变曲线等观测特征。
2025-09-21 astro-ph.HE
Hydrodynamic mixing of accretion disk outflows in collapsars: implications for r-process signatures
本文通过流体动力学模拟和半解析辐射输运,研究坍缩星盘风与无r过程抛射物的混合规律及其对超新星光变曲线中r过程信号的影响。
2023-06-07 astro-ph.HE astro-ph.SR
Accretion induced black hole spin up in magnetized collapsars
我们研究了Kerr黑洞从旋转祖星的引力坍缩和形成。我们跟踪黑洞自旋的演化,以及它不断增加的质量。我们研究了不同旋转水平对母体包层的影响,并给出了对最终黑洞参数的限制。我们的方法是基于半解析计算,涉及不同的祖先恒星演化模型。通过广义相对论MHD模型,我们还数值跟踪了黑洞的演化和坍缩过程中的时空度规变化。(节略)
2020-12-07 astro-ph.HE
General Relativistic Simulations of the Collapsar Scenario
我们正在探索长时间软伽马射线暴的Eksar模型的可行性。为此,我们执行国家的最先进的广义相对论流体动力学模拟在一个动态演变的时空与CoCoNuT代码。我们从大质量低金属量恒星模型开始演化到核心引力不稳定性,然后跟踪随后的演化,直到系统坍缩形成致密的残骸。塌缩的结果进行了初步的研究,通过改变典型的参数的情况下,如初始恒星质量,金属丰度,恒星的祖先和旋转配置文件。一维模型(无旋转)已被用来测试我们新开发的中微子泄漏计划。这是我们方法的一个基本部分,因为它允许中心残余物(在所有考虑的情况下,一个亚稳的高质量中子星)冷却下来,最终坍缩成一个黑洞。在两个维度,我们表明,足够快的旋转核心导致克尔黑洞的形成,由于回落的物质周围的紧凑的残骸,这还没有成功地无界的先例超新星冲击。
2013-10-23 astro-ph.HE
Jets from Scratch: Dynamo-Generated Poloidal Magnetic Fields in 3D Collapsar Simulations
JILA, University of Colorado and National Institute of Standards and Technology(科罗拉多大学杰拉与联合研究所,美国国家标准与技术研究院);Department of Astrophysical and Planetary Sciences, University of Colorado(科罗拉多大学天体物理与行星科学系);Center for Computational Astrophysics, Flatiron Institute(平顿研究所计算天体物理学中心);Department of Physics and Kavli Institute for Astrophysics and Space Research, Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院物理系及卡弗里天体物理学与空间研究研究所);Department of Astrophysical Sciences, Princeton University(普林斯顿大学天体物理学系);Steward Observatory, Department of Astronomy, University of Arizona(亚利桑那大学天文学系斯图尔德天文台)
研究通过三维广义相对论磁流体力学模拟,揭示了 collapsar 中通过 accretion-disk 动发电机产生大尺度极性磁场,从而驱动高能喷流的机制,其贡献与长持续时间伽马射线暴的能量相匹配。
2026-06-16 astro-ph.HE gr-qc
From Engine to Afterglow: Collapsars Naturally Produce Top-Heavy Jets and Early-Time Plateaus in Gamma Ray Burst Afterglows
我们证明,陡峭的衰减和长期的平台在早期阶段的伽马射线暴(GRB)的X射线余辉自然产生的Bracksar模型,通过一种手段,最终相关的动力学的相对论性喷流传播通过一个大质量的恒星。我们提出了二维轴对称流体动力学模拟,从一个卫星发动机和发展的所有方式通过后期余辉阶段。由此产生的外流包括一个喷流核心,在爆发后是高度相对论性的,但在与一个大质量的外壳碰撞后变成重子负载,对应于爆发时被困在喷流核心前面的祖星的恒星大气质量。在碰撞之前或碰撞过程中产生的即时发射将具有高洛伦兹因子喷流的特征,但余辉是由碰撞后的混合喷出物产生的,该喷出物比原始的高度相对论性喷流核心具有更大的惯性,因此具有延迟的减速。这自然解释了Swift发现的早期光曲线行为,包括陡峭的衰减和长时间的平台,而没有调用中央引擎的后期能量注入。数值模拟是连续进行的,从发动机到余辉,覆盖了半径超过十个数量级的动态范围。从数值输出计算的光变曲线表明,这种机制再现了早期余辉数据中看到的基本特征。最初的陡峭衰减是由内部冲击产生的,高原对应于外流的滑行阶段。
2015-04-26 astro-ph.HE physics.flu-dyn
Collapsar disk outflows I: Viscous hydrodynamic evolution in axisymmetry
本研究通过轴对称黏性流体动力学模拟,研究快速旋转沃尔夫-拉叶星坍缩形成的吸积盘外流,发现其不足以产生r-过程元素,但可产生$^{56}$Ni驱动Ic-BL超新星,并指出中微子发射特征可作为前身星内部条件的观测诊断。
2024-03-13 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Gravitational wave signatures in black-hole-forming core collapse
我们在广义相对论中对坍缩的恒星核进行了数值模拟。我们的初始模型包括一个低金属丰度快速旋转的祖先,这是在轴对称与我们的最新版本的广义相对论代码CoCoNuT,它允许黑洞的形成,并包括微物理状态方程(LS 220)和中微子泄漏计划的影响,占辐射损失。我们的研究动机是详细分析长伽马射线暴的Bracksar场景中的引力波发射。我们的模拟显示,原中子星(PNS)在最终坍缩成黑洞之前的生存阶段对于引力波发射来说是特别理想的。高振幅波持续数秒,并显示出显着的准周期性与暴力的PNS动力学,即在对流和随后的非线性发展的立增激波不稳定性(SASI)的插曲。通过分析我们的模拟的频谱图,我们能够识别与g模式的存在和与SASI运动在PNS表面的频率。我们注意到,发射的引力波达到了足够大的振幅,可以用第三代探测器(如爱因斯坦望远镜)在室女星系团体积内以~< 0.1 /y的速率探测到。
2013-11-01 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Disruption of Supernovae and would-be "Direct Collapsars"
本文提出恒星旋转磁化核心产生超光速极化电流图案与聚焦电磁束,可瓦解恒星、影响超新星光度并阻止大质量恒星直接坍缩,同时为核心坍缩提供数月提前预警信号。
2024-10-25 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Distinguishing types of compact-object binaries using the gravitational-wave signatures of their mergers
我们分析了合并的二进制中子星,中子星黑洞双星,和二进制黑洞,其引力波签名的人口的可测量性预计将被观察到的先进网络的地面干涉仪LIGO和处女座。我们认为人口合成预测合理合并二进制分布在质量空间,随着测量精度估计的主要引力波参数估计管道。我们发现,对于我们的模型致密天体双星质量分布,我们总是可以区分二进制中子星和黑洞-中子星双星,但不一定是黑洞-中子星双星和二进制黑洞;然而,几十个检测,我们可以准确地识别三个子群,并测量各自的速率。
2015-05-04 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Electromagnetic signatures of far-field gravitational radiation in the 1+3 approach
来自天体物理源的引力波可以与背景电磁场相互作用,产生独特的和潜在的可检测的电磁特征。在本文中,我们使用相对论的1+3方法来研究远场引力辐射的这种相互作用。线性方程的电磁场扰动闵可夫斯基空间推导和解析求解。本文重新推导了静态电磁场中引力波的逆Gertsenshtein变换,由此产生的电磁辐射对致密双星系统中的高磁化双星是有意义的。我们还得到了各种非线性干扰相互作用的引力波和电磁波的影响,虽然波波共振以前在文献中描述的不存在时,考虑到电磁自相互作用。电磁能流随引力波强度向引力电磁频率比方向增加而发生的波动和放大,是来自扩展天体物理源的引力辐射的可能特征。
2014-12-06 astro-ph.HE gr-qc
Multiple physical elements to determine the gravitational-wave signatures of core-collapse supernovae
本文综述了近年来核塌缩超新星引力波理论预言的进展。在简要总结了数值模拟的方法之后,我们总结了确定GW签名的多个物理元素,这些物理元素被认为是从GW的观测中提取长期隐藏的爆炸机制信息的重要因素。最后,我们总结了实现梦想的最紧迫任务。
2012-04-10 astro-ph.HE gr-qc
Signature of Lorentz Violation in Continuous Gravitational-Wave Spectra of Ellipsoidal Neutron Stars
在最小引力标准模型扩展框架下研究了洛伦兹不变性破坏对中子星自转的影响,并计算了中子星产生的四极辐射.为了验证洛伦兹不变性,我们比较了洛伦兹破坏引力下旋转椭球NS和洛伦兹不变性NS的连续引力波谱.前者被发现具有高于二次谐波的频率分量,而后者没有发生,这表明这些较高的频率分量是旋转NS的连续GW谱中洛伦兹破坏的潜在特征。
2021-01-23 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Topological Shell Structures in Neutron Stars: Effects on Equilibrium, Oscillations, and Gravitational-Wave Signatures
Raghunathpur College(拉古纳特普尔学院);National Institute of Science Education and Research, An OCC of Homi Bhabha National Institute(国家科学教育与研究所)
研究中子星内部拓扑壳对平衡、振荡及引力波特征的影响,通过稳定性分析和引力波观测参数比较,揭示其潜在可观测信号。
2025-12-02 astro-ph.HE gr-qc
Tidal deformability of neutron stars with realistic equations of state and their gravitational wave signatures in binary inspiral
中子星吸入的引力波信号的早期部分可能产生关于核物质状态方程的可靠信息。恒星内部结构对波形的影响由一个参数表征:潮汐变形能力λ,它测量恒星对伴星扰动潮汐场的四极形变。我们计算了一个广泛的状态方程的lambda,并发现lambda的值跨越一个数量级的状态方程模型考虑的范围。中子星状态方程与引力波观测的早期部分的inspiral之间的区别的可行性分析表明,在λ的测量误差急剧增加的总质量的二进制。将误差与λ的预期范围进行比较,我们发现,在100 Mpc的距离上对双星进行的高级LIGO观测只能探测异常僵硬的状态方程,而拟议中的爱因斯坦望远镜可能会看到一个干净的潮汐信号。
2009-11-18 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational wave signatures of phase transition from hadronic to quark matter in isolated neutron stars and binaries
在高温和高密度下物质的基本组成已经吸引了物理学家很长一段时间。最近重离子对撞机的研究结果丰富了高温低重子密度下的量子色动力学相图。然而,在低温和有限(主要是中间)重子密度的阶段仍然没有探索。理论量子色动力学计算预言了在这样的密度下从强子物质到夸克物质的相变。目前,探测这种密度的最佳实验室位于中子星的核心。如何利用引力波探测孤立中子星和双星中的中子星的这种相变特征的最新结果。孤立的中子星将探测极低温区,而双星中的中子星将探测中温区的有限重子密度。我们还将讨论这种相变的引力波信号是否是唯一的,以及探测这种信号所需的探测器规格。
2022-12-01 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Universal gravitational-wave signatures from heavy new physics in the electroweak sector
我们用TeV尺度的超标准模型物理方法计算了早期宇宙中由电弱相变产生的引力波谱。我们的研究在非微扰框架内捕获了量子和热涨落的影响。我们发现了平均气泡分离和相变的强度参数之间的普遍关系,这适用于广泛的新物理学的贡献。这一结果有三方面的影响:首先,它们限制了由重(TeV尺度)新物理学产生的引力波谱。第二,它们有助于直接从引力波特征中区分新物理的轻重。第三,他们认为,引力波观测与对撞机实验的协同努力可能需要区分新物理学的不同模型。
2021-05-05 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Postmerger Gravitational-Wave Signatures of Phase Transitions in Binary Mergers
随着首次探测到来自中子星双星系统GW 170817的引力波,为研究核饱和密度及以上的物质性质打开了一扇新的窗口。达到核物质的几倍密度和温度高达$100\,\rm{MeV}$,这种合并也代表了从受限强子物质到非受限夸克物质的相变(PT)的潜在场所。虽然在GW 170817中缺乏合并后的信号,使我们无法通过实验来评估这种情况,但两项理论研究探索了中子星双星系统合并中PT的合并后引力波特征。我们在这里扩展和完成的图片,提出了一个新的签名发生的PT。更具体地说,使用完全广义相对论流体动力学模拟和采用适当构造的状态方程,包括PT,我们提出了一个“延迟PT”的发生,即PT的发展只有一段时间后合并,并产生一个亚稳态对象与夸克物质的核心,即超大质量混合星。因为在这种情况下,合并后的信号表现出两种不同的基本引力波频率-在PT之前和之后-相关的签名有望成为迄今为止所考虑的最强和最干净的签名,也是目前宇宙中夸克物质产生的最佳签名之一。
2020-04-30 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Search for Microlensing Signature in Gravitational Waves from Binary Black Hole Events
本研究使用深度学习方法在引力波瞬变目录的双黑洞事件中搜寻微透镜特征,发现46个事件中仅1个被初步分类为透镜类,但p值不确定性表明其仍可能为非透镜事件,最终未发现显著的波纹图样证据,并探讨了微透镜引力波与进动双黑洞信号的可区分性。
2022-10-31 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
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
Signatures of extra dimensions in gravitational waves
考虑在最一般的4+ N维时空中传播的引力波,我们研究了N个额外维对四维波的影响。所有的波动方程一般推导和讨论。在闵可夫斯基4倍的任意Ricci平坦紧致流形上,我们发现:一个无质量的波与一个额外的极化,呼吸模式,和额外的波与高频率固定的卡鲁扎-克莱因质量。我们讨论这两种效应是否可以观察到。
2019-05-07 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Estimate of the Detectability of the Circular Polarisation Signature of Supernova Gravitational Waves Using the Stokes Parameters
核塌缩超新星产生的引力波的圆偏振被认为是研究超新星核内旋转和物理特征的一种探针。然而,对于如何探测到引力波的圆偏振,目前还不清楚。我们开发了一种称为斯托克斯圆偏振算法的算法,用于计算与突发搜索管道相干WaveBurst一起工作的斯托克斯参数。采用的波形SFHx和算法,我们估计的圆偏振签名(V模式的斯托克斯参数)的源在三个不同的距离2,5,和10千秒差距,在天空中的可探测性的引力波探测器组成的网络先进的LIGO,先进的VIRGO和KAGRA。使用贝叶斯因子,我们发现对于2 kpc和5 kpc,大多数源(分别为99.9%和58.2%)将检测到它们的V模式,而对于10 kpc,没有显著的V模式是可检测的。此外,V模特征的意义与引力波的两个偏振态相对于网络的可恢复性是一致的。
2020-08-05 astro-ph.HE
Gravitational signature of Schwarzschild black holes in dynamical Chern-Simons gravity
动力学Chern-Simons引力是广义相对论的一种推广,其中引力场通过宇称破坏的Chern-Simons项与标量场耦合。在这个框架下,我们研究了球对称黑洞时空的扰动,假设背景标量场为零。我们的结果表明,这些时空是稳定的,小的扰动会随着衰荡而消失。然而,与标准的广义相对论相反,引力波形也是由标量场驱动的。因此,黑洞的引力振荡模式带有与标量场耦合的印记。这是陈-西蒙斯理论的确凿证据,可以用引力波探测器(如LIGO或LISA)进行测试。对于负值的耦合常数,鬼是已知的,出现,我们明确验证其外观数值。我们的结果进行了验证,使用时间演化和频域方法。
2010-06-09 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
A note on identifying continuous gravitational wave emission signatures of magnetars in gamma-ray bursts
本文针对利用GRB磁星情景间接识别中子星连续引力波信号的研究,阐明X射线光变曲线记录引力波信息的机理、样本选择标准及该情景的局限。
2024-02-21 astro-ph.HE
Signatures of hadron-quark mixed phase in gravitational waves
考虑有限尺寸效应,我们计算了包含强子-夸克混合相的恒星振荡。我们发现,即使观察基模的引力波,也有可能区分恒星中是否存在密度不连续。此外,压力模式的归一化本征频率强烈依赖于恒星质量和所采用的状态方程。特别是,尽管具有标准质量$1.4M_\odot$的中子星的半径几乎与夸克物质的状态方程无关,但压力模的频率依赖于所采用的状态方程。因此,通过观测多种引力波,就有可能对物态方程作出限制。
2010-12-18 astro-ph.HE
Ultrahigh energy cosmic ray acceleration in newly born magnetars and their associated gravitational wave signatures
新生磁星是高能宇宙射线的良好候选源。这些天体原则上可以很容易地将粒子加速到满足高能宇宙射线场景(E~10^{20-21} eV)所需的最高能量,这要归功于它们重要的旋转和磁性能量库。他们的加速机制,基于单极感应,然而,预测硬粒子注入,不符合观测到的高能宇宙射线谱。在这里,我们表明,磁星风之间的初始电压的足够的分布,可以找到软化的频谱。我们讨论了这些分布对磁星产生的随机引力波背景信号的影响。与标准预测相比,在最乐观的情况下,磁星人口特征需要符合高能宇宙射线谱,这可能导致引力波背景信号在频率1-100 Hz范围内增强四个数量级。这些信号可以达到未来探测器的灵敏度,如DECIGO或BBO。
2011-06-15 astro-ph.HE
Multifractal signatures of gravitational waves detected by LIGO
利用多重分形理论,采用MFDMA方法、混洗和替代方法,对LIGO探测到的6个引力波信号进行了分析。我们确定了两个制度的多重分形的时间序列的应变措施,通过检查长记忆和非线性的存在。用于将序列分成两部分的力矩将这两个区域分开,并且可以解释为黑洞之间的碰撞力矩。左侧多样性的变化和啁啾质量的每个事件之间的经验关系也被确定。
2019-12-30 astro-ph.HE physics.data-an
Searching for Eccentricity: Signatures of Dynamical Formation in the First Gravitational-Wave Transient Catalogue of LIGO and Virgo
二元黑洞被认为主要通过两种途径形成:孤立演化和动力学形成。二元黑洞系统的质量、自旋和偏心率为它的形成历史提供了线索。我们专注于偏心率,这可能是一个签名的动力形成。采用自旋对齐偏心波形模型SEOBNRE,对LIGO和Virgo的第一个引力波瞬变星表中的双黑洞合并事件进行了贝叶斯推断.我们发现,所有这些事件都符合零偏心率。我们设定的偏心率上限范围为0.02至0.05,置信度为90%,参考频率为10 Hz。这些上限并没有明显限制在球状星团中动态形成的LIGO-Virgo事件的比例,因为预计只有约5%的事件会合并到可测量的偏心率。然而,随着引力波瞬时目录将在未来几个月内急剧扩大,可能很快就有可能使用偏心率测量来显着限制发生在球状星团中的合并比例。
2019-10-17 astro-ph.HE astro-ph.IM
Gravitational Wave Signatures of Highly Magnetized Neutron Stars
受LIGO-VIRGO天文台最近引力波探测的启发,我们研究了高磁化恒星的Love数和无量纲潮汐极化率。我们还研究了中子星在强磁场作用下的基本准简正模。为了进行我们的计算,我们使用混沌场近似,并考虑核子和超子星。就基模而言,我们的结论是,恒星构成所起的作用远比磁场的强度更重要,如果考虑大质量恒星,由核子构成的恒星只呈现出比具有超声波核心的恒星略低的频率,这一特征可以用来指出中子星的真实内部结构。此外,我们的研究清楚地表明,强磁场在低质量中子星的变形性中起着至关重要的作用,可能会对探测到的引力波签名的解释产生影响。
2020-06-22 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Searches for topological defect dark matter via non-gravitational signatures
我们提出了通过非引力信号探测拓扑缺陷暗物质的方案。弥补缺陷的暗物质场可能与包括夸克和光子在内的标准模型粒子相互作用,导致它们的质量发生变化。当拓扑缺陷穿过脉冲星时,其质量、半径和内部结构可能发生改变,从而导致脉冲星“地震”。拓扑缺陷也可以作为一种宇宙电介质材料,具有独特的频率依赖折射率,这将导致周期性地外光或无线电信号的时间延迟,以及光或无线电源以与引力透镜不同的方式分散。通过地球的拓扑缺陷可能会引起电子,质子,中子,原子核和原子的临时非零电偶极矩。与最近提出的地面探测方法相比,这种天体物理观测的最大优点是,与穿过地球本身的缺陷相比,在巨大的太空中发现缺陷的可能性要高得多。
2014-08-03 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph