Posterior samples of the parameters of binary black holes from Advanced LIGO, Virgo's second observing run
利用LIGO和Virgo天文台的引力波开放数据,对观测到的7个双星黑洞合并事件(GW170104、GW170608、GW170729、GW170809、GW170814、GW170818和GW170823)进行了参数估计分析。我们描述的方法,使用引力波数据的参数估计的致密双星,我们提出的推断天体物理参数的后验分布。我们发布了后验概率密度函数的样本,并提供了有关使用和复制本文所述结果的教程。
2019-06-03 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
The Possible Electromagnetic Counterparts of the First High-Probability NSBH Merger LIGO/Virgo S190814bv
LIGO/Virgo S190814 bv是第一个高概率中子星-黑洞(NSBH)合并候选者,其引力波(GW)于2019年8月14日21:10:39.012957 UT触发LIGO/Virgo探测器。它有一个概率$>99\%$是一个NSBH合并,与低误报率(FAR)的1每1.559e+25年。对于NSBH合并,通常预期会出现电磁对应物(特别是短伽马射线暴(GRB))。然而,在广泛的后续观测活动中没有发现电磁对应物。在目前的工作中,我们提出了一个新的解释,这个无效的结果。在我们的场景中,LIGO/Virgo S190814 bv只是真正NSBH合并的GW镜像,应该在2015年9月14日之前检测到,但当时我们无法检测到其GW信号。与真正的NSBH合并相关的电磁对应物应该在2015年9月14日之前的存档数据中找到。在这项工作中,我们确实找到了9个短伽玛暴作为可能的电磁对应物。
2020-05-30 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Data-driven expectations for electromagnetic counterpart searches based on LIGO/Virgo public alerts
自2017年首次探测到双中子星合并的伽马射线暴、光学/红外千诺瓦和全色余辉以来,引力波信号的电磁对应物的探测次数翻了一番。然而,在一次LIGO/Virgo观测运行之后,还没有第二次安全识别电磁对应物。这并不奇怪,因为LIGO和Virgo的第三次观测运行O3中事件的定位不确定性比预测的要大得多。我们解释了这一点,通过显示,数据分析的改进,现在允许LIGO/Virgo检测较弱,因此更差的本地化事件增加了检测的总数,其中本地化,镀金事件占整体的比例较小。我们提出了模拟未来两个LIGO/处女座/KAGRA观测运行,O 4和O 5,这是基于O3公共警报的统计数据。为了说明更新的预测可能产生的重大影响,我们研究了Zwicky瞬态设施的后续策略。考虑到望远镜时间的大量承诺以及需要优先考虑哪些事件被跟踪,现实和及时地预测引力波定位精度至关重要。我们包括我们的模拟本地化的数据发布,作为天文学家的公共计划资源。
2021-11-24 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Does non-stationary noise in LIGO and Virgo affect the estimation of $H_0$?
引力波观测的双星中子星合并和他们的电磁对应提供了一个独立的测量哈勃常数,$H_0$,通过标准的警报方法。当前确定$H_0$的方法,例如早期宇宙的测量和局部距离阶梯,相互矛盾。如果引力波要打破这种张力,就需要彻底理解引力波观测的系统不确定性。为了准确估计LIGO和Virgo测量的引力波信号的特性,我们需要了解探测器噪声的特性。探测器数据中的非高斯瞬态和仪器中的快速变化(称为非平稳噪声)都可能给推断结果增加系统不确定性。我们调查如何非平稳噪声影响的源的亮度距离的估计,因此$H_0$。使用200个模拟的双星中子星信号,我们表明,非平稳噪声可以偏差的光度距离的估计高达2.4%。然而,只有$\sim$ 15\%的双中子星信号在合并时受到非平稳噪声的影响,其水平与LIGO-Virgo第三次观测运行的前半部分相似。比较预期的偏差,其他系统的不确定性,我们认为,在当前一代的探测器的非平稳噪声将不会是一个限制因素,在解决$H_0$上的紧张局势,使用标准的警笛。尽管如此,评估引力波数据的非平稳性对于获得$H_0$的准确估计至关重要。
2022-09-01 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
The First Two Years of Electromagnetic Follow-Up with Advanced LIGO and Virgo
我们预计在本十年的晚些时候,先进的LIGO和Virgo将首次直接探测到引力波(GW)。虽然这项突破性的技术成就本身就是奖励,但更大的奖励可能是同时在引力和电磁通道中观测到紧凑的双星合并。在Advanced LIGO和Virgo运行的前两年(2015年至2016年),我们预计全球GW探测器阵列将提高灵敏度和寿命,并从两个扩展到三个探测器。我们建立了在这一转变过程中双星中子星(BNS)合并的探测率和天空定位精度模型。我们已经分析了一个大的,天体物理学的动机源人口使用实时检测和天空定位代码和更高的延迟参数估计代码,已明确建立在先进的LIGO/室女座时代的操作。我们表明,对于大多数BNS事件的快速天空定位,检测后约一分钟,是准确的完整的参数估计。我们证明,先进的处女座将在天空定位中发挥重要作用,即使它预计上线只有三分之一的灵敏度为先进的LIGO探测器。我们发现,90%置信区间的中位数从2015年的500平方度缩小到2016年的200平方度。我们的模拟中出现了第一次LIGO/Virgo探测的一些不同场景。
2014-10-22 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Realtime search for compact binary mergers in Advanced LIGO and Virgo's third observing run using PyCBC Live
Advanced LIGO和Advanced Virgo的第三次观测运行发生在2019年4月至2020年3月之间,产生了数十个引力波候选者,其中许多现在已被公布为可靠的探测。第三次观测的一个关键要求是快速识别和公开报道紧凑的双星合并,这使得电磁和中微子观测站能够进行大规模的后续观测活动。PyCBC Live是一种基于频域匹配滤波的紧凑二进制合并的低延迟搜索,已在第二次和第三次观测运行期间使用,以及其他低延迟分析,以从LIGO和Virgo获取的数据中生成这些快速警报。本文描述并评估了第二次观察运行后对PyCBC Live所做的改进,这些改进定义了第三次观察运行期间的操作和性能。
2022-02-01 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
UniMAP: Model-free detection of unclassified noise transients in LIGO-Virgo data using the Temporal Outlier Factor
来自当前引力波探测器的数据包含高比率的瞬态噪声(毛刺),这可能引发错误的探测并掩盖真实的天体物理事件。现有的噪声检测算法在很大程度上依赖于基于模型的方法,这些方法可能会错过辅助传感器或具有奇异形态的噪声瞬态。我们提出了独角兽多窗口异常检测管道(UniMAP):一种无模型算法,通过多窗口数据恢复方案来识别和表征瞬态噪声,该算法利用时间离群值因子(TOF)。我们表明,这种窗口化方案扩展了TOF算法的异常检测能力,以解决任意形态和持续时间的噪声瞬态。我们展示了该管道在LIGO和Virgo的第三次观测运行中检测故障的有效性,并讨论了潜在的应用。
2022-05-04 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
SkyMapper Optical Follow-up of Gravitational Wave Triggers: Alert Science Data Pipeline and LIGO/Virgo O3 Run
我们提出了一个概述的SkyMapper光学后续计划的引力波事件触发器从LIGO/处女座天文台,其目的是在识别早期的GW170817-like千新星到$\sim 200$兆秒差距的距离。我们描述了我们的机器人设施快速瞬态后续,它可以针对大部分的天空在$δ<+10°$的深度为$i_\mathrm{AB}\approx 20$ MAG。我们已经实现了一个新的软件管道接收LIGO/处女座警报,调度观测和检查传入的实时数据流的瞬态候选人。我们采用基于集成的机器学习技术的真假分类器,在整个幅度范围内实现了高完整性($\sim$ 98%)和纯度($\sim$ 91%)。应用进一步的滤波来去除常见的图像伪影和已知的瞬变源,如小行星和变星,将候选星的数量减少了10倍以上。我们证明了系统的性能与GW190425,一个二元中子星合并在LIGO/室女座O3观测活动期间检测到的数据。在LIGO/Virgo O4运行的时间内,我们将获得更深的参考图像,允许瞬态检测到$i_\mathrm{AB}\approx $ 21 MAG。
2021-04-01 astro-ph.IM
Search for gravitational-wave transients associated with magnetar bursts during the third Advanced LIGO and Advanced Virgo observing run
磁星是一种中子星,具有极强的偶极磁场,被观察到显示出一系列的x射线耀斑行为,但耀斑机制还没有很好的理解。Advanced LIGO和Virgo的第三次观测从2019年4月1日延长到2020年3月27日,包含来自已知磁星SGR 1935+2154以及新发现的磁星Swift J1818-1607的X射线耀斑。我们寻找引力波符合这些磁星耀斑与最低限度建模,相干搜索,专门针对短时间的引力波产生的激发f-模式在磁星的核心,以及长时间的引力波激发的准周期振荡中观察到的巨大耀斑的尾巴。在本文中,我们报告这些搜索的方法和灵敏度估计,以及天体物理学的影响。
2022-10-25 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
The Advanced Virgo Photon Calibrators
随着LIGO、Virgo和KAGRA探测器灵敏度的提高,干涉仪输出的校准变得越来越重要,并可能影响科学结果。对于O3观测,Virgo首次使用光子校准器(PCal)来校准干涉仪,使用调制的辅助激光束照射在Advanced Virgo端镜上的辐射压力。这些光学设备也用于LIGO,现在是全球引力波探测器网络的校准参考。LIGO和Virgo PCal的相互校准基于称为黄金标准的相同绝对参考,可以消除使用PCal的Virgo校准中存在的3.92%的系统偏差。先进处女座的端镜(NE和WE)的PCal引起的位移的不确定性预算估计为1.36%的O3a和1.40%的NE PCal(分别)。O3b的WE PCal为1.74%。这种不确定性是Advanced Virgo全球校准的限制因素。预计在下一次观测运行中,该值将降至1%以下。
2021-01-29 astro-ph.IM gr-qc
Gravitational-wave searches in the era of Advanced LIGO and Virgo
引力波天文学的领域已经被用干涉探测器进行的引力波观测所开辟。本文综述了美国激光干涉仪引力波天文台和意大利Virgo天文台目前使用的引力波探测器和数据分析方法。这些分析方法也将用于最近完成的日本KAGRA天文台。数据分析算法的目标是四类引力波之一。短持续时间,瞬态源包括紧凑的二进制合并,和突发源起源于不良的模拟或意外的来源。长持续时间源包括发射频率一致的连续信号的源,以及形成随机背景的许多未分辨源。描述潜在的来源和搜索引力波从这些类的详细。
2021-08-02 astro-ph.IM gr-qc
Seeking Counterparts to Advanced LIGO/Virgo Transients with Swift
双星中子星(NS)合并是高级LIGO和高级Virgo最有希望的引力波发射天体物理源之一,预计将于2015年投入运行。找到这些信号的电磁对应物对于将它们置于天文学背景下至关重要。Swift卫星携带一个灵敏的X射线望远镜(XRT),可以在1-2小时内响应目标机会请求,因此独特地准备找到LIGO/Virgo触发器的X射线对应物。假设NS并合是短伽马射线暴(GRB)的前身,那么一定比例的LIGO/Virgo触发事件将伴随着X射线带余辉,其亮度在触发时间后一天的XRT波段中超过10^-12 erg/s/cm ^2。我们发现,这种通量的软X射线瞬态是足够明亮的是极其罕见的,因此可以自信地与即使是一个适度的本地化GW信号。我们研究了两种可能的搜索策略与Swift XRT在LIGO/Virgo错误框中找到明亮的瞬变。在第一种策略中,XRT可以在一天内通过观察~30个星系来搜索半径约为100 Mpc的空间,并具有足够的深度来观察预期的X射线余辉。对于扩展的LIGO/Virgo地平线距离,XRT可以在大约一天内使用100 s的曝光来覆盖约35平方度的区域,保持足够的灵敏度来成像GW发现的GRB余辉。这些策略表明,发现X射线波段对应的GW触发器将是可能的。
2012-09-11 astro-ph.HE astro-ph.IM
Assessing astrophysical foreground subtraction in DECIGO using compact binary populations inferred from the first part of the LIGO-Virgo-KAGRA's fourth observation run
Research Center for the Early Universe (RESCEU), Graduate School of Science, The University of Tokyo(东京大学理学研究科早期宇宙研究中心)
本文通过LIGO-维格罗-KAGRA第四次观测运行第一部分推断的紧致二体人口模型,评估DECIGO中减除天体物理前兆信号的可行性,并发现投影方案对检测原始SGWB至关重要。
2026-08-31 astro-ph.IM gr-qc
The MBTA Pipeline for Detecting Compact Binary Coalescences in the Fourth LIGO-Virgo-KAGRA Observing Run
本文介绍 MBTA 引力波搜索流水线在 LVK 第四次观测运行中的配置、相较 O3 的改进,以及其在 O4a 离线分析和 O4b 调整中的应用。
2025-04-30 astro-ph.IM gr-qc
Performance of iDQ ahead of LIGO, Virgo, and KAGRA's fourth observing run
本文介绍LVK第三至第四次观测运行间iDQ噪声瞬变识别流水线的改进,结合Omicron构建毛刺概率并挖掘辅助通道关联,验证其在O3b中的检测性能。
2024-12-05 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Status of the Advanced Virgo gravitational-wave detector
2015年9月,在爱因斯坦预言它们存在的一个世纪后,LIGO进行了第一次引力波(GW)直接探测。2017年8月17日,两个先进的LIGO和先进的处女座干涉仪探测到两颗合并的中子星产生的GW。由于第三个探测器的存在,随后在天空中定位了源,导致了大约70台电磁和中微子望远镜对电磁对应物的探测和对事件的跟踪。在前两次数据采集运行(O 1和O2)之后,LIGO-Virgo网络从10个双黑洞和一个双中子星中检测到11个GW。2019年4月1日,Advanced Virgo和Advanced LIGO开始了他们的第三个观测期(O3)。在介绍GW探测之后,我将概述Advanced Virgo探测器设计,并描述在O3之前所做的技术选择及其对探测器灵敏度的影响。最后,我将描述Advanced Virgo+项目的计划升级。
2021-05-19 astro-ph.IM
Addressing the problem of the LIGO-Virgo-KAGRA visibility in the scientific literature
本研究揭示并量化了引力波文献中忽视Virgo和KAGRA的引用偏见,通过一年监测和积极干预,使问题论文的引用影响减半。
2024-01-29 astro-ph.IM gr-qc physics.soc-ph
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
Search for Electromagnetic Counterparts to LIGO-Virgo Candidates: Expanded Very Large Array
本文总结了寻找射电波长对应的候选引力波事件。电磁对应物的识别可以提供对引力波事件的更完整的理解,包括诸如祖波的位置和性质等特征。我们利用扩展甚大阵(EVLA)对六个被确定为两个候选引力波事件的潜在宿主星系进行了搜索。我们总结了我们的程序,并讨论了初步结果。
2012-03-01 astro-ph.IM
A Neural Network-Based Search for Unmodeled Transients in LIGO-Virgo-KAGRA's Third Observing Run
LIGO Laboratory(LIGO实验室);University of Minnesota(明尼苏达大学)
本文提出基于神经网络和GWAK方法的引力波瞬态搜寻方案,在LIGO-Virgo-KAGRA第三次观测数据中成功探测到三个CBC事件及多种探测器毛刺,证明其能超越现有流水线限制。
2024-12-27 astro-ph.IM cs.LG gr-qc
New binary black hole mergers in the LIGO-Virgo O3b data
通过使用自旋对齐四极矩波形搜索流水线分析LIGO-Virgo O3b公开数据,新探测到6个双黑洞并合候选信号,并确认了17个已知信号,这些事件多位于黑洞质量间隙,有助于推断黑洞质量与自旋分布。
2025-01-30 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Wide-Field InfraRed Survey Telescope (WFIRST) Mission and Synergies with LISA and LIGO-Virgo
广角红外巡天望远镜(WFIRST)是美国宇航局的一项太空任务,计划于2024年发射。它有一个2.4米的望远镜、在0.7 - 2.0微米范围内工作的宽视场红外仪器和一个在400 - 1000纳米范围内工作的系外行星成像日冕仪。该天文台将在J=27 AB的数千平方度范围内进行星系勘测,以进行暗能量弱透镜和重子声学振荡测量,并将监测几平方度的范围,以进行暗能量SN Ia研究。它将对银河系隆起进行微透镜观测,以进行系外行星普查,并利用探路者日冕仪对附近的系外行星进行直接成像观测。该任务将有一个强大且资金充足的客座观察员计划,占观察时间的25%。WFIRST将成为时域天文学和与引力波实验协调观测的有力工具。附近的中子星联星(LIGO-Virgo)或河外超大质量黑洞联星(LISA)合并产生的引力波事件将产生WFIRST可以观测到的电磁辐射。
2014-11-02 astro-ph.IM
Searching for high-energy neutrinos in coincidence with gravitational waves with the ANTARES and VIRGO/LIGO detectors
灾难性的宇宙事件可能是引力波(GW)和高能中微子(HEN)的合理来源。GW和HEN都是另一种宇宙信使,它们可能会逃离非常致密的介质,在宇宙学距离上不受影响地旅行,携带来自天体物理引擎最内部区域的信息。出于同样的原因,这些信使也可以揭示传统光子天文学无法观察到的新的隐藏来源。要求GW和HEN检测通道之间的一致性将使得能够进行新的搜索,因为人们具有关于公共源的重要附加信息。像ANTARES这样的中微子望远镜可以精确地确定高能中微子事件的时间和方向,而像LIGO和VIRGO这样的引力波探测器网络也可以提供引力波爆发的时间/方向信息。通过结合这些完全独立的探测器的信息,人们可以搜索可能来自共同天体物理来源的宇宙事件。
2009-08-17 astro-ph.HE astro-ph.IM
Following up GW Alerts With MAGIC: The Third LIGO/Virgo Observation Run
前两次LIGO和Virgo观测运行是引力波(GW)领域的重要里程碑,这要归功于对来自十个双黑洞系统和一个双中子星系统的GW信号的探测。如从GW 170817/GRB 170817 A案例中所了解到的,为了充分确定发射源、残余物体及其环境的特征,必须在不同波长进行电磁跟踪观测。鉴于干涉仪提供的定位不确定性相当大,具有窄视场的设施(例如成像大气切伦科夫望远镜,IACT)面临的主要挑战是设置合适的后续策略,以便观察具有最高概率的天空区域,以托管GW信号的电磁(EM)对应物。作为EM后续社区的成员,MAGIC协作在2014年加入了这一努力。由于第三次观测运行(O3)目前正在进行中,预计LIGO和Virgo都将具有更好的灵敏度,MAGIC正在完善其后续策略,以尽可能快地最大限度地提高观测EM对应物的机会。在这篇文章中,我们将描述这一战略,重点是不同的观察情况下,这主要取决于从GW和EM合作伙伴设施提供的信息。
2019-09-09 astro-ph.HE astro-ph.IM
Communicating the gravitational-wave discoveries of the LIGO-Virgo-KAGRA Collaboration
本文以第三次引力波暂现源目录发布活动为案例,系统介绍了 LIGO-Virgo-KAGRA 合作组织在向公众传播引力波发现及科研人员故事方面所采用的多种公众参与策略。
2024-10-21 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Localization of short duration gravitational-wave transients with the early advanced LIGO and Virgo detectors
激光干涉引力波观测站和Virgo是先进的地面引力波探测器,将于2015年开始收集科学数据。随着第一次探测的预期,重要的是量化如何以及一般的引力波瞬变可以定位在天空中。这对于正确识别电磁对应物以及理解引力波物理和源群至关重要。我们提出了一个研究的天空定位能力的两个搜索和参数估计算法:\emph{coherent WaveBurst},一个约束的似然算法操作接近实时,和\emph{LALInferenceBurst},马尔可夫链蒙特卡罗参数估计算法开发恢复通用瞬态信号的延迟几个小时。此外,我们专注于先进探测器时代的前几年,当时我们预计只有两个(2015年)和三个(2016年)运行探测器,所有低于设计灵敏度。这些探测器配置可以产生显着不同的天空定位,我们量化的细节。正如预期的那样,我们观察到从两个检测器到三个检测器网络时,平均检测信号的定位有明显的改善。虽然定位取决于波形形态,但在2015年观察100 - 200度$^2$和2016年观察60 - 110度$^2$后,大约50%的检测信号将被成像,尽管波形知识可以将其减少到22度$^2$。这是第一次全面研究先进的LIGO和Virgo探测器早期网络的一般瞬态的天空定位能力,包括早期的LIGO只有两个探测器的配置。
2014-12-16 astro-ph.HE astro-ph.IM
A machine learning-enabled search for binary black hole mergers in LIGO-Virgo-KAGRAs third observing run
本文利用机器学习方法Aframe搜索LIGO-Virgo-KAGRA第三次观测运行数据中的双黑洞并合,识别出38个已知候选体,验证了ML搜索作为匹配滤波补充的有效性。
2025-05-27 astro-ph.IM
Supplement: Going the Distance: Mapping Host Galaxies of LIGO and Virgo Sources in Three Dimensions Using Local Cosmography and Targeted Follow-up
这是对Singer等人的信(https://arxiv.org/abs/1603.07333)的补充,在信中,我们展示了一种快速算法,用于从高级LIGO和Virgo观测的二元中子星合并中获得天空位置和光度距离的联合3D估计。我们认为,结合重建的体积与位置和红移的可能的宿主星系可以提供大口径,但小视场的仪器与一个可管理的目标列表,以搜索光学或红外发射。在本补充文件中,我们记录了新的基于HEALPix的文件格式,用于引力波瞬变的3D本地化。我们包括Python示例代码,向读者展示如何执行3D天空图的简单操作,并提取可能的宿主星系的排名列表。最后,我们包括快速体积重建算法的数学细节。
2016-09-22 astro-ph.HE astro-ph.IM