Gravitational-wave amplitudes for compact binaries in eccentric orbits at the third post-Newtonian order: Tail contributions and post-adiabatic corrections
计算了后广义相对论第三阶偏心轨道上紧双星的引力波模振幅的尾部贡献。我们将它们与已有的瞬时件相结合，并包括充分考虑辐射反作用力对运动的影响所需的绝热后修正。我们将小偏心率极限下的波形与圆形波形进行比较，发现完全一致。
2019-09-22 gr-qc
Ready-to-use Fourier domain templates for compact binaries inspiraling along moderately eccentric orbits
本文推导了沿中等偏心轨道旋转的致密双星的傅立叶域引力波响应函数的解析表达式。这些表达式包括精确到第一后牛顿（PN）阶的两个GW偏振态的振幅校正。此外，我们的完全3PN精确的GW相位演化在每个PN阶上包含高达六阶的偏心效应。此外，我们开发了一个处方，将3PN准确的近星点推进GW阶段演变的影响分析。这就是我们如何提供一个现成的使用和有效的inspiral模板家庭紧凑的二进制文件在中等偏心轨道。初步的GW数据分析探索表明，我们的模板家庭应该被要求构建分析的灵感合并振铃模板，以模拟适度偏心紧凑的二元聚结。
2019-06-04 gr-qc
Detection of Gravitational Waves from Eccentric Compact Binaries
对于像LIGO这样的更大尺寸的干涉仪来说，合并的致密双星被认为是最有希望的引力波源。通过匹配滤波从探测器的噪声中提取出引力波信号。如果信号的先验理论知识是可用的，则该技术执行得非常好。关于可能源的已知信息用于构建预期波形的模型（模板）。在构造合并致密双星的模板时，一个常见的假设是伴星在准圆形轨道上运动。然而，有些情况下，预测偏心双星的存在。我们研究了偏心信号的非最优滤波引起的信噪比损失。
1999-08-13 gr-qc
Radiation-reaction force and multipolar waveforms for eccentric, spin-aligned binaries in the effective-one-body formalism
虽然大多数双星在进入LIGO/Virgo频段之前预计已经循环，但这些双星中的一小部分可能具有不可忽略的轨道偏心率，这取决于它们的形成通道。因此，重要的是要准确地模型偏心率的影响，用于检测这些二进制的波形模型，推断其属性，并阐明其天体物理环境。我们发展了一个多极有效单体（EOB）偏心波形模型，其组件的自旋与轨道角动量对齐或反对齐的紧凑双星。波形模型包含辐射-反作用力和引力模式的偏心效应，通过第二后牛顿（PN）顺序，包括尾部效应，自旋-轨道和自旋-自旋耦合。我们以因式分解的形式重铸了PN扩展的偏心辐射反作用力和模式，以便新导出的项可以直接包含在目前用于LIGO/Virgo分析的最先进的准圆形轨道EOB模型中（即，SEOBNRv 4 HM模型）。
2021-07-07 gr-qc
Gravitational-wave amplitudes for compact binaries in eccentric orbits at the third post-Newtonian order: Memory contributions
本文在广义相对论中计算了三阶后牛顿（3PN）非线性记忆效应对偏心轨道上紧双星引力波振幅的贡献。这些贡献在本质上是遗传的，因为它们是由双星在整个动力学过程中发出的引力波产生的。将这些与已经可用的瞬时和尾部贡献相结合，我们得到完整的3PN精确重力波形。
2019-10-21 gr-qc
Eccentric Massive Black Hole Binaries in LISA I : The Detection Capabilities of Circular Templates
用LISA寻找大质量和超大质量黑洞双星引力波信号的一个主要假设是，这些系统在进入LISA带宽之前将已经循环。目前的天体物理学模拟表明，系统在LISA波段可能有一个不可忽略的偏心率，在脉冲星计时制度中有一个重要的偏心率水平。在这项工作中，我们使用了一套源目录从天体物理学动机的大规模黑洞二进制形成的模型，并假设一年的LISA任务寿命。根据所讨论的模型，在螺旋的最后一年，高质量种子的初始离心率可以高达0.6，低质量种子的初始离心率可以高达0.8。我们发现，限制后牛顿的圆形模板是非常低效的偏心二进制文件的恢复，中值最佳的信噪比回收率约为10%的所有模型考虑。这与极大的误差，从个别马尔可夫链蒙特卡罗参数恢复的证明相当清楚，即使是搜索的初始偏心低至$10^{-4}$的二进制文件，我们将需要偏心模板LISA数据分析。
2010-05-28 gr-qc
Eccentric Motion of Spinning Compact Binaries
本文用分数质量差序参量的幂微扰法处理了离心轨道上自旋致密双星的运动方程。该解在质量差参数的一阶范围内是有效的。正则点变换去除了自旋-轨道哈密顿量的首阶项，该项引起轨道角动量围绕守恒总角动量的摆动进动，这种进动在质量相等或单个自旋的情况下消失。角变量的应用，使一个典型的微扰理论很容易处理。
2014-06-02 gr-qc
Searching for gravitational-wave signals emitted by eccentric compact binaries using a non-eccentric template bank: implications for ground-based detectors
当它们的引力波信号进入LIGO或VIRGO等地面探测器的频带时，大多数的螺旋形紧凑双星预计将被环形化。然而，不排除其中一些双星可能仍然具有几十赫兹的显著偏心率。尽管存在这种可能性，但基于匹配过滤技术的当前搜索管道仅考虑非偏心模板。Martel和Poisson（1999 Phys.Rev.D60 124008）在初始LIGO探测器的背景下研究了这种近似对信噪比（SNR）损失的影响。他们确定，非偏心模板将成功检测偏心信号。我们通过结合当前和未来的地基探测器重新审视他们的工作，并精确量化SNR的确切损失。为了更忠实于实际搜索，我们在模板库上最大化SNR，其最小匹配设置为95%。PACS编号：02.70。c，07.05.Kf，95.85.Sz，97.80.- d（本文中的某些数字仅在电子版中为彩色）
2009-03-27 gr-qc
Frequency and time domain inspiral templates for comparable mass compact binaries in eccentric orbits
具有不可忽略的轨道偏心率的螺旋形紧凑双星是即将到来的GW观测站网络的引力波（GW）源。在本文中，我们提出了两个处方计算后牛顿（PN）准确的inspiral模板，这样的二进制文件。首先，我们对Yunes { \it et al.} [Phys.Rev.D80，084001（2009）]中的方法，以获得包含PN精确轨道偏心率演化的影响的傅立叶域内旋近似。这导致在一个完全解析的频域inspiral波形与牛顿振幅和2 PN阶傅立叶相位，同时将偏心效应高达六阶在每个PN阶。将偏心演化贡献的傅立叶相位在PN一致的方式的重要性也被证明。其次，我们提出了一个准确和有效的处方，将轨道偏心率的准圆时域{ \texttt{TaylorT4} }近似在2 PN阶。新的功能包括使用合理的功能，在轨道偏心率，以实现1.5PN阶尾部的贡献，远区通量。这导致了封闭形式的PN精确微分方程的演变偏心轨道和由此产生的时域近似是准确和有效的处理初始轨道偏心$\leq 0.9$。初步GW数据分析的影响，探讨使用匹配估计。
2016-05-14 gr-qc
Detection of eccentric supermassive black hole binaries with pulsar timing arrays: Signal-to-noise ratio calculations
本文详细分析了脉冲星定时阵观测偏心轨道上超大质量黑洞双星的预期信噪比。我们推导出几个分析关系，扩展彼得斯和马修斯[物理评论D 131，435（1963）]的结果，以量化偏心率的影响，在脉冲星定时阵列频带中的单个可分辨的二进制检测。我们提出了现成的表达式来计算的增加/损失的信噪比的偏心单可分辨的源，其主谐波位于低/高频率灵敏度制度的脉冲星定时阵列。在Phinney（arXiv：astro-ph/0108028）和Enoki和Nagashima [Prog. Theor. 117，241（2007）]，我们提出了一个分析框架，使建设的随机引力波背景产生的宇宙学人口的偏心源的快速光谱。我们确认以前的研究结果表明，相对于人口的准圆双星，应变的随机，各向同性引力波背景产生的宇宙人口的偏心双星将被抑制在脉冲星定时阵列的频带。我们量化的脉冲星定时阵列中的信噪比的影响。
2015-09-10 gr-qc
Gravitational waves from compact binaries inspiralling along post-Newtonian accurate eccentric orbits: Data analysis implications
沿偏心轨道旋转的致密双星是地基激光干涉仪的引力波源。我们探索的损失，在事件发生率时，从紧凑的二进制文件，沿着后牛顿精确偏心轨道与某些明显的非最佳搜索模板的灵感搜索GW。对于本分析，具有2.5后牛顿精确轨道演化的GW信号按照[T. Damour，A. Gopakumar和B. R. Iyer，Phys. Rev. \textbf{70}，064028（2004）]。我们证明了搜索模板，模型在规范不变的方式GWs从紧凑的二进制inspirling qudrupolar辐射反应下沿2 PN精确的圆形轨道是非常有效的捕捉我们有点现实的GW信号。然而，基于绝热、完全绝热和规范依赖的完全非绝热近似的三种类型的搜索模板在[P. Ajith，B. R.伊耶角A. K. Robinson和B. S. Sathyaprakash，%``A new class of post-Newtonian approximants to the dynamics of inspiralling compact binaries：Test-mass in the Schwarzschild spacetime，'' Phys. Rev. D { \bf 71}，044029（2005）]，与四极辐射反应下的圆形内旋相关，发现在捕获上述偏心信号方面效率低下。我们的结论是，将需要进一步的调查，以探测各种类型的PN准确的…
2008-05-23 gr-qc
Spin effects in gravitational waveforms and fluxes for binaries on eccentric orbits to the third post-Newtonian order
本文推导了偏心轨道上旋转致密双星到第三后牛顿阶的波形模式与能量角动量通量，包含次领头阶自旋效应和遗传贡献，可提升波形模型精度。
2024-12-16 gr-qc
Third post-Newtonian accurate generalized quasi-Keplerian parametrization for compact binaries in eccentric orbits
我们提出了开普勒型参数化的解决方案的第三后牛顿（3PN）精确的运动方程的两个非自旋紧凑的物体在偏心轨道上移动。的参数化的轨道元素明确给出的3PN精确的守恒轨道能量和角动量在Arnowitt，Deser，和Misner型和谐波坐标。我们的代表将需要构建后牛顿准确的“准备使用”的搜索模板，从紧凑的二进制在吸气偏心轨道的引力波的检测。由于存在某些3PN精确的规范不变轨道根数，参数化应该是有用的，以分析相容性的广义相对论数值模拟，涉及紧凑的双星与相应的后牛顿描述。如果需要的话，本参数化也将需要计算后牛顿修正目前采用的相对论双星射电观测的“计时公式”。
2004-07-13 gr-qc
Spin-induced quadrupole moment based test for eccentric binaries
School of Physics and Astronomy, University of Birmingham（伯明翰大学物理与天文学院）
该研究通过基于自转诱导四极矩的方法，检验偏心双星的黑洞性质，发现忽略偏心率会导致参数推断偏差，并展示了其对黑洞识别的潜在影响。
2025-12-23 gr-qc
Eccentric first post-Newtonian waveforms for compact binaries in frequency domain with Hansen coefficients
具有高轨道偏心率的超大质量黑洞双星系统的螺旋和合并是先进的引力波观测站的重要来源之一。在本文中，我们推导出解析的，即用后牛顿第一偏心波形在傅立叶域与使用汉森系数。引入天体力学中的一般摄动，我们将汉森展开推广到第一后牛顿阶，然后用它来表示波形。考虑到轨道的高偏心率导致在波形中出现长期项，通过引入相移消除长期项。波形有一个系统的结构，并作为我们的主要结果，这些表示在一个表格的形式。
2015-02-01 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
Detecting gravitational waves from highly eccentric compact binaries
在致密的恒星区域，高偏心的黑洞和中子星双星可以通过各种n体相互作用形成。这样的双星在合并之前，可以在一系列基本上孤立的引力波爆发中释放出相当大一部分结合能。在已知黑洞和中子星质量的情况下，许多这样的系统会以当代地面引力波探测器敏感波段内的频率发射这些重复的爆发。不幸的是，现有的引力波搜索不适合检测这些信号。在这项工作中，我们采用了“功率叠加”的方法来探测来自高偏心双星的引力波信号。我们实现这种方法作为Q变换的扩展，投影到多分辨率的基础上的加窗复指数，以前已被用来分析数据从网络的LIGO/处女座探测器。我们的方法在时间-频率瓦片的集合上搜索多余的功率。我们使用Monte Carlo实验的信号注入模拟检测器噪声的性能，我们的方法的特点。我们的研究结果表明，功率叠加方法实现了更好的灵敏度，偏心二进制信号比现有的本地化突发搜索。
2014-03-30 gr-qc
A 3PN Fourier Domain Waveform for Non-Spinning Binaries with Moderate Eccentricity
虽然目前地面探测器的引力波观测结果与准圆形轨道上的紧凑双星一致，但在不久的将来，地面和空间仪器可能会探测到偏心双星。偏心率显著地使引力波信号复杂化，并且我们目前缺乏在中等到大偏心率范围内有效的快速和准确的模型。在以前的论文中，我们建立了一个傅立叶域，偏心波形模型在领先的顺序在后牛顿近似，即作为一个扩展在小速度和弱场。在这里，我们将这个模型扩展到第三后牛顿秩序，将近星点进动和更高的后牛顿秩序的影响，定性地改变波形的行为。我们的3 PN模型结合了固定相位近似，截断的两个轨道频率（方位角和径向的）的组合的谐波和，以及在轨道分离和偏心率的双变量扩展。我们通过与完全数值的时域后牛顿模型的比较来验证该模型，并在大部分参数空间中找到了良好的一致性（$97\% - 99\%$之间的匹配）。我们估计在哪些区域的参数空间偏心效应是重要的，通过探索的信噪比偏心校正。我们还研究了更高的后牛顿阶项的波形振幅的影响，以及不同的PN一致的，数值的，时域模型之间的协议。在努力指导未来的改进模型，我们衡量我们的3 PN模型中所产生的不同的解析近似用于构建it. This模型是有用的初步数据分析调查，它可以允许一个现象学的混合，将偏心率到一个inspiral-merger-ringdown模型的错误。
2019-03-12 gr-qc
Spin-orbit precession along eccentric orbits for extreme mass ratio black hole binaries and its effective-one-body transcription
在这项工作中，我们提出了一个分析的引力自作用力计算的自旋轨道进动沿偏心轨道周围的史瓦西黑洞，密切以下最近的处方Akcay，Dempsey，和Dolan。然后，我们转录此数量内的连续一体化（EOB）形式主义，从而确定几个新的，线性的质量比，贡献后牛顿展开的自旋轨道耦合进入EOB哈密顿量。也就是说，我们确定的第二个陀螺重磁比$g_{S_*}(r,p_r,p_ϕ)$的顺序$p_r^2/r^4$包括。
2017-06-01 gr-qc
Spin effects in the phasing of gravitational waves from binaries on eccentric orbits
在这里，我们计算自旋轨道和自旋自旋耦合所需的精确计算的相位的引力波发射的可比质量的二进制偏心轨道上的第二后牛顿（PN）顺序。我们使用的准开普勒参数化的轨道发散的零偏心率限制。我们发现，自旋-自旋耦合引起的剩余偏心率的合并双星在2 PN，$10^{-4}$ - $10^{-3}$的顺序为超大质量黑洞双星在LISA带。自旋-轨道进动还导致偏心率演化的非平凡模式，这有助于减少在引力波测量中确定偏心率和自旋的误差。
2010-05-12 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational waves from spinning eccentric binaries
本文介绍一个新的计算软件CBwaves，它提供了一个快速而精确的计算工具，用于确定一般自旋双星中子星和/或黑洞在偏心轨道上产生的引力波形。这是在后牛顿（PN）框架内通过整合的运动方程和自旋进动方程，而辐射场是由分析波形的同时评估确定的。在应用CBwaves各种物理上有趣的情况进行了研究。特别地，我们研究了绝热近似的适当性，并证明能量平衡关系确实对所应用的辐射反应项的具体形式不敏感。通过对偏心双星系统的研究，证明了即使它们具有微小的剩余轨道偏心率，圆形模板库在识别双星系统时也是非常无效的。此外，通过研究能量平衡关系的有效性，我们表明，与一般的预期相反，后牛顿近似不应该被应用，一旦后牛顿参数得到超过临界值$\sim 0.08-0.1$。最后，通过研究强偏心双星系统（例如在星系晕中的各种多体相互作用中可能形成的双星系统）发射的引力波的早期相位，我们发现它们具有非常特殊的特征，可以用来识别这类双星系统。
2012-06-29 gr-qc
A faithful analytical effective one body waveform model for spin-aligned, moderately eccentric, coalescing black hole binaries
本文提出了一个新的偏心二元聚并的有效单体模型。该模型源于国家的最先进的模型TEOBResumS $\_$ SM的圆形聚结黑洞双星，这是修改明确纳入偏心率的影响，在辐射反应和波形。以Regge-Wheeler-Zerilli型引力波损失计算为基准，我们发现，通过对当前的、EOB坐标化的、圆化的角动量通量进行修饰，并在一般轨道上引入一个首阶（类牛顿）前因子，可以给出沿轻度偏心轨道（$e \sim 0.3$）辐射反应的一个相当精确的（$\sim 1\%$）表达式.一个类似的方法实现的波形多极。该模型完成了通常的合并振铃通知循环数值相对论（NR）模拟的一部分。该模型的验证对22个，公开可用的，NR模拟计算的模拟极限时空（SXS）的合作，与温和的偏心率，质量比在1和3之间，高达相当大的无量纲自旋值（$\pm 0.7$）。用先进LIGO噪声计算的最大EOB/NR不忠实度最多为$3\%$阶。这里提出的分析框架应被视为一个有前途的起点，为开发高度忠实的波形模板驱动的偏心动力学，目前，并可能在未来，引力波探测器。
2020-10-28 gr-qc
An accurate analytical fit to the gravitational-wave inspiral duration for eccentric binaries
我提出了一个解析拟合的持续时间的两个点质量驱动的引力波发射的螺旋。在初始偏心率从0到0.99999的整个范围内，拟合精度在3%以内。
2021-11-05 astro-ph.HE gr-qc
New Avenue for Accurate Analytical Waveforms and Fluxes for Eccentric Compact Binaries
我们介绍了一种新的范例，用于构建精确的分析波形（和通量）的偏心紧双星。我们的配方建立在标准的后牛顿（PN）的方法，但（i）保留隐式时间导数的相空间变量的瞬时部分的非圆形波形，然后（ii）适当的因式分解和求和这个部分PN隐式波形使用有效的一体（EOB）程序。我们测试我们的处方对通过求解Teukolsky方程的测试质量源轨道的克尔黑洞的精确结果，并比较使用的精确与PN运动方程的时间导数计算。只集中在四极贡献，我们发现，使用精确的运动方程产生的（平均）角动量通量的分析/数值协议，改进了$40\%$相对于以前的工作，与$4.5\%$分数差偏心率$e=0.9$和黑洞无量纲自旋$-0.9\leq \hat{a}\leq +0.9$。我们还发现了一个显着的收敛趋势之间的牛顿，1 PN和2 PN结果。我们的方法结转到可比质量的情况下，使用的运动方程和忠实的EOB为基础的波形模型为当前和未来的引力波探测器的长螺旋偏心双星铺平了道路。
2022-08-31 gr-qc
Post-Newtonian accurate parametric solution to the dynamics of spinning compact binaries in eccentric orbits: The leading order spin-orbit interaction
本文导出了在偏心轨道上运动的自旋紧双星的后牛顿（PN）精确保守动力学解的开普勒型参数化。我们考虑的PN精确动力学由第三类后牛顿精确保守轨道动力学组成，它们受首阶自旋效应的影响，即首阶自旋-轨道相互作用.该表示的轨道要素明确给出的保守轨道能量，角动量和一个数量，表征领先的顺序自旋轨道相互作用在Arnowitt，Deser和Misner型坐标。我们的参数解适用于以下两种不同的情况：（i）双星由质量相等的致密物体组成，具有两个任意自旋，（ii）双星由任意质量的致密物体组成，其中只有一个以任意自旋旋转。作为我们的参数化的一个应用，我们提出了引力波偏振，其振幅被限制在领先的四极阶，适合于描述引力辐射从旋转的紧密双星偏心轨道上移动。目前的参数化将需要建设“随时可用”的参考模板引力波从旋转致密双星在吸气偏心轨道。我们的参数解后牛顿精确的保守动力学的自旋紧密双星清楚地表明，考虑的情况下，在这些系统中没有混乱。最后，我们注意到，我们的参数化提供了第一步，在推导出一个完整的第二后牛顿准确的“定时公式”，这可能是有用的相对论性的双恒星J 0737 -3039的射电观测。
2005-01-05 gr-qc
A Fourier Domain Waveform for Non-Spinning Binaries with Arbitrary Eccentricity
虽然先进的LIGO和Virgo观测到的引力波与紧密双星在合并之前处于准圆形螺旋中是一致的，但偏心螺旋也有望在自然界中发生。由于其复杂性，我们目前缺乏现成的，分析波形在傅立叶域有效的足够高的偏心率，这样的模型是至关重要的相干提取弱信号的噪声。我们在这里采取的第一步，推导和正确验证的分析波形模型在傅立叶域，是有效的任意轨道偏心率的吸气。作为一个概念证明，我们建立这个模型，以领先的后牛顿秩序相结合的固定相位近似，截断和谐波，和超几何函数的解析表示。通过与数值后牛顿波形的比较，我们确定了需要多少谐波的忠实（匹配99%以上）表示的信号轨道偏心率高达0.9。作为这种分析的第一个副产品，我们提出了一种新的技术，以最大限度地匹配偏心信号随着时间的合并和合并时的相位。作为第二个副产品，我们确定我们采用的不同近似中的哪一个导致匹配中的最大损失，由于我们的分析控制，这可以用于系统地改进模型。这个模型的未来扩展到更高的后牛顿秩序将允许一个准确和快速的现象学的混合，可以解释任意偏心inspirals和合并。
2018-07-18 gr-qc
Pulsar timing array signals induced by black hole binaries in relativistic eccentric orbits
非圆轨道上的单个超大质量黑洞双星可能是快速成熟的脉冲星定时阵列实验的纳赫兹引力波源。我们发展了一种精确有效的方法来计算脉冲星定时阵列信号，由于引力波从吸入相对论偏心轨道的超大质量黑洞双星。我们的方法采用开普勒型参数解模型的第三后牛顿精确进动偏心轨道，而一个新的半解析处方提供了模型的四极阶引力波发射的影响。这些输入导致一个半解析的处方来模拟这样的信号，引起的非自旋黑洞二进制沿任意偏心率轨道螺旋。此外，我们提供了一个完整的分析处方模型脉冲星定时阵列信号从黑洞二进制沿适度偏心轨道吸气，Boetzelet等人的影响。[Phys. Rev. D 96，044011（2017）]。这些方法正在被纳入企业和TEMPO 2搜索脉冲星定时阵列数据集中存在这样的二进制文件。
2020-02-26 astro-ph.GA gr-qc
The Effect of Orbital Eccentricity on Gravitational Wave Background Radiation from Supermassive Black Hole Binaries
在偏心轨道上的致密双星辐射的引力波（GW）的轨道频率的所有整数谐波。本文研究了轨道偏心率对星系核中超大质量黑洞双星引力背景辐射的影响。为此，我们制定了一个功率谱的GWBR从宇宙学演化的偏心双星。然后，我们将这个公式应用到SMBH二进制的GWBR的情况下。这样做的关键是正确估计合并SMBH二进制文件的数密度。在这项研究中，我们使用一个半解析模型的星系和SMBH的形成。我们发现，GWBR从SMBH二进制的偏心轨道上的频率$f \lesssim 1~{\rm nHz}$的抑制，如果初始偏心率，$e_0$，满足$e_0 > 0.2$和初始半长轴是300倍的Scwarzschild半径。我们的模型预测，虽然功率谱的整体形状和振幅强烈依赖于星系形成的过程，但双星的偏心率会影响低频功率谱的形状，即，$f \lesssim 1~{\rm nHz}$。脉冲星定时测量，可以检测GW在这个频率范围内，可以限制偏心率的影响，从SMBH二进制的GWBR的功率谱。
2007-02-23 astro-ph gr-qc
Eccentric and unbound compact binaries in the LIGO-Virgo-KAGRA catalog: parameter estimation and waveform systematics with SEOBNRv6EHM
University of Nottingham（诺丁汉大学）；Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)（马克斯·普朗克引力物理研究所（阿尔伯特·爱因斯坦研究所））；University of Maryland（马里兰大学）
使用SEOBNRv6EHM波形模型对LIGO-Virgo-KAGRA目录中的26个引力波事件进行参数估计，发现五个事件有轻度偏心支持，并分析了三个高质事件中非束缚初始条件的可能性。
2026-05-27 gr-qc
Effect of orbital eccentricity on the dynamics of precessing compact binaries
本文利用[M]中导出的基于有效势的形式研究了一般双黑洞在偏心轨道上的进动动力学。Kesden等人，PRL { \bf 114}，081103（2015）]。这个有效势被用来将二元黑洞分为三种相互排斥的自旋形态。在螺旋阶段，双星从一种形态过渡到其他形态。利用后牛顿精确演化方程，研究了一个二元黑洞群体从初始分离的$1000\mathbf{M}$到最终分离的$10\mathbf{M}$的演化过程.我们发现，在适当的初始条件下，一个二进制的偏心率可以遵循三个不同的演化模式之一：（一）偏心率单调增加，直到最终分离，（二）偏心率上升后衰减到最小值，（三）偏心率单调减少整个inspiral。这种单调增长或达到某一最小偏心率后的增长是由于2 PN自旋-自旋耦合的作用。进一步，我们研究了偏心双星中的形态转变，发现这种双星从一个到另一个的转变概率与圆轨道中的相似，这意味着偏心率在进动双星黑洞的自旋形态演化中起着次主导作用.因此，我们认为，自旋进动动力学的形态分类是一个强大的工具，以限制形成通道的任意偏心率以及。
2019-10-22 astro-ph.HE gr-qc
Accurate and efficient waveforms for compact binaries on eccentric orbits
在地面探测器的灵敏度波段内发射引力波的致密双星在合并之前可能具有不可忽略的偏心率，这取决于形成的情况。我们建立了一个纯解析的频域模型，用于计算小偏心率轨道上致密双星发射的引力波，在零偏心率下，该模型简化为准圆后牛顿近似TaylorF 2，在小偏心率下，简化为Yunes等人（2009）的后圆近似。我们的模型使用的频谱近似（后牛顿）开普勒问题的轨道相位作为频率的函数建模，占离心率的影响高达${\cal{O}}(e^8)$在每个后牛顿秩序。我们的方法准确地再现了另一种时域偏心波形模型的偏心率$e\in [0, 0.4]$和二进制的总质量小于12太阳质量。作为一个应用程序，我们评估的信号振幅，偏心双星产生在不同的网络现有的和即将到来的引力波探测器。假设一个包含黑洞和中子星的偏心系统在共同运动的体积中均匀分布，我们估计第二代探测器，如先进的LIGO，每年可以探测到大约0.1-10个红移$z\sim 0.2$的事件，而爱因斯坦望远镜探测器阵列每年可以探测到数百个红移$z \sim 2.3$的事件。
2014-10-14 astro-ph.HE gr-qc
Sky localization of gravitational waves from eccentric binaries
Indian Institute of Science Education and Research Kolkata（印度科学教育研究学院加尔各答分校）
本文提出利用引力波观测中二体系统的偏心率改进天空定位，通过半贝叶斯技术优化定位算法，提升早期预警系统的定位精度。
2026-02-08 astro-ph.IM gr-qc
Phasing of gravitational waves from inspiralling eccentric binaries at the third-and-a-half post-Newtonian order
我们得到了一个有效的描述非自旋的紧凑型双星的动力学在吸气偏心轨道，以实现在3.5后牛顿（PN）的顺序从这样的二进制的引力波的定相。我们的计算在很大程度上依赖于[T. Damour，A. Gopakumar和B. R. Iyer，Phys. Rev. D \textbf{70}，064028（2004）]，以及在[R.-R. M. Memmesheimer，A. Gopakumar和G. Schäfer，Phys. Rev. D \textbf{70}，104011（2004）]。如果地球上现有的和先进的引力波干涉仪计划从吸气偏心双星中寻找引力波，那么具有3.5PN精确定相的引力波极化$h_{+}$和$h_{\times}$将是有用的。我们的结果将需要做\emph{astrophysics}与拟议的空间为基础的GW干涉仪，如LISA，BBO，和DECIGO。
2006-03-14 astro-ph gr-qc
Proposal for Determining the Total Masses of Eccentric Binaries Using Signature of Periastron Advance in Gravitational Waves
本文提出了一种由引力波确定低频偏心双星（如轨道频率为$f\gsim 10^{-3}$ Hz的中子星双星）总质量的新方法。该方法利用了近星点推进引起的频移，即使在辐射反应引起的啁啾信号难以测量的低频段也能工作。结果表明，在运行周期为$\sim 10$年的情况下，利用LISA可以精确地测量几个银河系中子星双星的总质量（误差在百分之几以内）。
2001-11-29 astro-ph gr-qc
Probing Ultralight Bosons with Compact Eccentric Binaries
自旋黑洞通过超辐射过程可以大量产生超轻玻色子，并形成类氢光谱的束缚态。我们表明，这样的“引力原子”通常具有巨大的质量四极杆，并导致显着的轨道进动时，它与第二个紧凑的对象形成一个偏心二进制。动力学形成的黑洞双星或脉冲星-黑洞双星在它们的早期吸气期间是典型的偏心的。我们发现，大的轨道岁差可以在它们的引力波或脉冲星定时信号中产生明显的和可观测的信号。
2021-07-27 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Gravitational-wave phasing for low-eccentricity inspiralling compact binaries to 3PN order
虽然引力辐射会导致螺旋形的致密双星形成圆形，但各种天体物理学场景表明，当它们进入地面和空间引力波探测器的低频带时，双星可能具有小但不可忽略的轨道偏心率。如果不加以考虑，即使是很小的轨道偏心率也会在螺旋双星的质量参数中引起潜在的重大系统误差。引力波搜索模板通常依赖于准圆近似，其提供了3.5后牛顿（PN）阶的引力波相位的相对简单的表达式。准开普勒形式主义提供了一个优雅的，但复杂的描述后牛顿修正的轨道和波形的任何偏心率的吸气双星。在这里，我们专门的准开普勒形式主义的二进制低偏心率。在这个极限下，引力波相位的非周期性贡献可以明确地表示为频率或时间的简单函数，除了众所周知的圆双星公式外，几乎没有额外的复杂性。这些偏心相位校正计算到3PN阶和领先的标准PN近似的偏心率。对于各种各样的系统，这些偏心率校正会对扫过探测器频带的引力波周期数产生显著的校正。这是评估使用几种措施，包括修改的有用的周期。我们还评估了进入定相的周期项的作用，并讨论了它们如何可以被纳入到一些PN近似。虽然偏心扩展的PN近似是我们的主要目标，这项工作收集了各种结果，可能是其他人的兴趣建模偏心相对论性双星。
2016-06-29 astro-ph.HE gr-qc
Study of eccentric binaries in Horndeski theory
研究了Horndeski引力场中偏心双星系统的轨道演化。这个特殊的理论提供了一个测试平台，可以与数据进行深入的比较。通过计算辐射场的多极矩，我们计算了双星的能量损失率和角动量变化率。我们对偏心双星采用了适当的参数，计算了其轨道偏心率和半长轴的衰减率。然后，我们将此衰减率与GR的衰减率进行比较。
2022-09-27 gr-qc hep-th
Parameter Estimation for Low-Mass Eccentric Black Hole Binaries
本研究评估了参数估计管道RIFT在低质量双黑洞非自旋和自旋对齐情况下恢复轨道偏心率的能力，使用TaylorF2Ecc和TEOBResumS注入合成信号进行测试，为引力波信号中偏心率的检测与测量提供了重要见解。
2024-02-12 astro-ph.IM gr-qc
Tidal Effects in Eccentric Coalescing Neutron Star Binaries
在LIGO/Virgo波段中，动态形成的致密天体双星可能仍然是偏心的。对于偏心双星中的中子星，其基模（f模）在近心处被激发，将轨道的能量转移到中子星的振荡中。我们这个系统的模型耦合的NS f-模式的演化的轨道演化的二进制，因为它循环和走向合并。NS f模式激发通常加速轨道衰减并提前来自系统的引力波信号的相位。我们计算了这种效应如何改变近心通道的时间，并研究了如何合并前的累积相移取决于系统的初始偏心率。这种相移可以是大得多的高偏心合并比圆形合并，并可用于探测NS状态方程。
2019-06-20 astro-ph.HE gr-qc
Effective-one-body modelling of eccentric supermassive black hole binaries for Pulsar Timing Array
本文提出基于EOB方法的偏心双星引力波模型，用于PTA数据中的连续引力波搜索，揭示偏心双星对脉冲星定时残差的显著影响。
2025-11-24 astro-ph.HE gr-qc
Eccentric Binary Neutron Star Search Prospects for Cosmic Explorer
我们确定的能力，宇宙探测器，拟议的第三代引力波天文台，检测偏心双星中子星和测量它们的偏心率。我们发现，对于匹配过滤器搜索，模板库构造使用的二进制在准圆轨道是有效的偏心中子星双星与$e_{7} \leq 0.004$（$e_{7} \leq 0.003$）CE1（CE2），其中$e_7$是二进制的偏心率在引力波频率为7赫兹。我们表明，随机模板放置可以用来构建一个匹配过滤器搜索的二进制文件具有较大的偏心率和构建一个有效的模板库二进制文件与$e_{7} \leq 0.05$。我们表明，在准圆轨道和偏心轨道的二进制搜索的计算成本是不是显着大于宇宙探测器比先进的LIGO，是与当今的计算资源。我们调查宇宙探险家的能力，以区分圆形和偏心双星。我们估计，对于信噪比为8（800）的双星，宇宙探测器可以在90%的置信度下区分圆形双星和偏心率为$e_7 \gtrsim 10^{-2}$（$10^{-3}$）的双星。
2021-09-17 astro-ph.HE gr-qc
On the Eccentricity Distribution of Coalescing Black Hole Binaries Driven by the Kozai Mechanism in Globular Clusters
在球状星团中，通过双星-双星相互作用可以产生三重黑洞系统。最近有人提出，Kozai机制可以驱动三重系统的内部双星在与其他场星的相互作用中断之前合并。我们定性地和数值地研究了这些双星在引力辐射（GR）作用下的偏心率演化。我们预测，当系统发射的引力波通过10 Hz频率时，约30%的系统具有>0.1的偏心率。讨论了对引力波探测的意义，特别是对宽带激光干涉仪引力波探测器数据分析的意义。
2002-11-22 astro-ph gr-qc
Defining eccentricity for spin-precessing binaries
本文将仅依赖波形的偏心率定义扩展至自旋进动双星，通过共进动系变换与自旋调制滤波，实现对一般偏心自旋进动系统的稳健测量。
2025-09-29 astro-ph.HE gr-qc
Non-adiabatic dynamics of eccentric black-hole binaries in post-Newtonian theory
Universitá degli Studi di Milano-Bicocca（米兰比可卡大学）；INFN, Sezione di Milano-Bicocca（意大利国家核物理研究所米兰比可卡分部）
本文提出新的非轨道平均方程，用于描述偏心非自转黑洞双星的轨道元素演化，克服了辐射反应规范的模糊性，并评估了轨道平均方程的有效性。
2026-04-10 astro-ph.HE gr-qc
Amplification of superkicks in black-hole binaries through orbital eccentricity
我们提出了新的数值相对论模拟偏心合并黑洞与最初的反平行自旋躺在轨道平面（所谓的\emph{superkick}配置）。双星的偏心率使合并残余物的反冲力增加到$25\%$。能通量的增加是温和得多，因此这种反冲增强主要是由于在二元动力学的不对称性。我们的发现可能会对恒星质量黑洞在星团中的保留和星系宿主中的超大质量黑洞产生重要影响。
2020-01-23 astro-ph.HE gr-qc
Prospects for detecting gravitational waves from eccentric subsolar mass compact binaries
由于它们的小质量，太阳下质量的黑洞双星必须是原始的起源，而不是恒星演化的结果。在早期宇宙形成后不久，原始黑洞就可以在与宇宙膨胀脱钩后形成双星。或者，原始的黑洞作为暗物质也可以在宇宙晚期由于动力学相遇和引力波制动而形成双星。这个通道的一个重要特征是，一些源在LIGO/Virgo波段保持非零偏心率的可能性。假设所有的暗物质都是具有δ函数质量分布的原始黑洞，在这个宇宙后期通道中形成的$1M_\odot-1M_\odot$二进制可以被高级LIGO和Virgo检测到，其设计灵敏度为$\mathcal{O}(1)$/年，其中$12\%(3\%)$事件的偏心率为10 Hz，$e^\mathrm{10Hz}\geq0.01(0.1)$，并且未检测到可以限制该模型内的二进制形成率。第三代探测器将有望在这个通道内探测到像$0.01 M_\odot$一样轻的太阳下质量偏心双星，如果它们占了暗物质的大部分。此外，我们使用模拟的引力波数据来研究使用具有高级LIGO设计灵敏度的准圆形波形模板库搜索偏心引力波信号的能力。对于匹配滤波目标搜索，假设双星的δ函数质量为$0.1(1)M_\odot$，并且偏心率分布来自这个宇宙后期形成通道，由于偏心率导致引力波信号的失配，与理想检测率相比，信号的$41\%(6\%)$将被错过。
2021-05-27 astro-ph.HE gr-qc
Highly Eccentric Kozai Mechanism and Gravitational-Wave Observation for Neutron Star Binaries
Kozai机制可以缩短内偏心双星发射引力波（GWs）的合并时间，并已用平均短期轨道公转的久期理论得到了定性解释.然而，在长期理论中，平均操作会过度限制内近心点距离的最小值。与传统的预测相比，偏心内双星的实际演化可能伴随着（i）其近心通道附近脉冲状引力波的特征频率更高，（ii）其最终内旋相位的剩余偏心率更大。这些发现对于即将到来的先进探测器的GW天文学非常重要。
2013-07-17 astro-ph.CO gr-qc
Dynamical Formation Scenarios for GW190521 and Prospects for Decihertz Gravitational-Wave Astronomy with GW190521-Like Binaries
对GW 190521的引力波探测为研究黑洞的质量分布提供了新的视角，也为天体物理形成通道提供了新的约束条件。与独立索赔的GW 190521有显着的合并前偏心率，我们调查这意味着GW 190521一样的二进制文件，动态形成。激光干涉仪空间天线（LISA）也将敏感GW 190521类双星，如果他们是圆形的从一个孤立的形成通道。然而，我们发现，GW 190521样的二进制文件，动态形式可能会跳过LISA带完全。为此，我们模拟GW 190521类似物，动态形成通过后牛顿二元单散射。从这些散射实验中，我们发现，GW 190521样的二进制可能进入LIGO室女座带的显着偏心率建议最近的研究，虽然远低于$e_{\rm 10Hz} \lesssim 0.7$的偏心率。偏心GW 190521类双星进一步激发天体物理学的情况下，一个分贝GW天文台，如更大规模的版本的中带原子引力波干涉传感器（MAGIS）。使用这种分赫兹GW探测器对GW 190521类双星进行合并前观测，将能够将GW 190521类双星的偏心率限制在比单独使用LIGO-Virgo更高的精度。这些偏心率的限制也将提供额外的见解，可能的环境，GW 190521类似的二进制文件的形式。
2021-03-16 astro-ph.HE gr-qc
Modeling Gravitational Wave Modes from the Inspiral of Binaries with Arbitrary Eccentricity
本研究提出后牛顿框架，计算任意偏心率双星旋近引力波的傅里叶振幅，分析各模式贡献并确定最小模式集，为高效建模偏心波形提供理论与工具。
2025-10-07 astro-ph.HE gr-qc
Fourier domain gravitational waveforms for precessing eccentric binaries
我们建立了两个家庭的inspiral波形旋进双星偏心轨道上的傅立叶域。为了实现这一点，我们使用一个小的偏心率扩展的波形振幅，以分离的近星点进动的时间尺度从轨道的时间尺度，并使用一个移动的均匀渐近变换计算的傅立叶变换中存在的自旋诱导的进动。我们表明，所得到的波形可以产生一个中位数的忠诚度高于0.993相比，一个等效的时域波形与初始偏心率为$e_0 \approx 0.3$。我们还表明，当自旋较大时，使用圆形波形可能会导致参数恢复的显着偏差，即使系统已完全循环，特别是当累积的周期数很大时。这是当形成双星的天体在轨道平面上有非零自旋分量时，剩余离心率的影响。
2018-11-28 astro-ph.CO gr-qc
Eccentricity Without Measuring Eccentricity: Discriminating Among Stellar Mass Black Hole Binary Formation Channels
我们展示了如何在LISA中的可观测的二进制数的影响，通过其对峰值引力波频率的影响，产生LIGO观测率所需的增强二进制数密度，以及偏心事件的降低信噪比。我们还演示了如何这些影响应该使人们有可能了解的偏心率分布和形成渠道作为频率的函数，即使没有明确的偏心率检测计数的二进制数。我们还提供了偏心双星的信噪比的简化计算方法。
2019-07-04 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Merging Compact Binaries Near a Rotating Supermassive Black Hole: Eccentricity Excitation due to Apsidal Precession Resonance
研究了在一个旋转的超大质量黑洞（SMBH）附近的三重结构中合并致密双星的动力学。我们包括各种广义相对论的影响，耦合的内轨道，外轨道和自旋的SMBH。在引力辐射引起的轨道衰变过程中，内双星会遇到“拱心进动共振”，并经历偏心激发。当内双星的拱点进动速率与外双星的拱点进动速率相匹配时，就会发生这种共振，这种进动由牛顿相互作用和各种后牛顿效应驱动。偏心率激励要求外轨道具有有限的偏心率，并且对于具有小的相互倾斜的三重体是最有效的，与充分研究的Lidov-Kozai效应相反。共振和相关的偏心率增长可能发生在双星发射低频带的引力波时，并且可能被未来的天基引力波探测器探测到。
2020-07-14 astro-ph.HE gr-qc
Parameter estimation for inspiraling eccentric compact binaries including pericenter precession
具有高轨道偏心率的吸入型超大质量黑洞双星系统是激光干涉仪空间天线（LISA）等天基引力波（GW）观测的重要源。偏心率增加轨道谐波的GW信号的傅立叶变换和相对论近心进动导致三路分裂的每个谐波峰。我们使用Fisher矩阵方法和初始二进制方向的Monte Carlo采样，研究了具有不同初始偏心率的此类波形的参数估计精度。偏心率通过打破不同参数之间的简并来改善参数估计。特别是，我们发现，源定位精度显着提高高质量的二进制由于偏心。如果合并前1年的初始偏心率为$e_0\sim 0.6$，则对于一个不旋转的、红移为$z=1$的$10^7\,M_{\odot}$等质量双星，典型的天空位置误差为$\sim1 $ deg。近心点进动对源定位精度没有显著影响，但对于质量在$10^6$和$e_0 \sim 0.3$的$10^7\,M_{\odot}$之间的情况，近心点进动确实进一步系统地提高了质量和偏心率估计精度3- 10倍。
2012-11-17 astro-ph.CO gr-qc
Evolution of inspiralling neutron star binaries: effects of tidal interactions and orbital eccentricities
动态形成的中子星双星在发射LIGO/VIRGO波段的引力波时可能具有显著的偏心率。我们使用一组混合方程研究了这种偏心吸气NS双星的潮汐效应。NS被建模为一个可压缩的椭球体，它可以非线性变形，由于潮汐力，而轨道演化处理与后牛顿（PN）理论高达2.5-PN阶。我们发现，在一般情况下，潮汐相互作用可以加速内旋，并导致轨道频率和相位的变化。对于圆形吸气，我们的计算再现以前的线性结果在大的二元分离，但纳入小分离的NS的动力学响应。对于偏心吸气，频率和相移在近心点通道附近有明显的振荡，并且振荡幅度随着偏心度的增加而增加。因此，GW相位也受到潮汐效应的显著影响。在合并时，GW的累积相移可以达到10弧度以上（对于典型的NS质量$1.4M_\odot$和半径11.6 km），远大于圆形螺旋的情况。虽然偏心NS合并的事件率可能很低，这种合并的检测可以提供一个有用的约束NS状态方程。
2020-09-17 astro-ph.HE gr-qc
