Modelling Gravitational Waves from Inspiralling Compact Binaries
只有当检测中使用的模板是真实信号的忠实表示时,才能从有噪声的检测器输出中可靠地提取来自螺旋形紧凑双星的引力波。在这篇文章中,我们提出了一种新的方法来构建忠实的信号模型。
1998-01-07 gr-qc
Compact Stars in low-mass X-ray binaries
我们提出了一个低质量X射线双星(LMXB)的致密星模型,即KS 1731-260,EXO 1745-248和4U 1608-52。在这里,我们调查的物理现象,一个紧凑的恒星在LMXB。利用我们的模型,我们计算了上述致密星的中心密度、表面密度、质量(M)和红移,与已报道的数据非常一致。我们还得到了物理上可接受的恒星可能的状态方程。
2014-08-13 gr-qc
Comment on "Gravity Waves, Chaos, and Spinning Compact Binaries"
Levin(gr-qc/9910040)已经证明了自旋紧密双星在第二后牛顿阶可以是混沌的。然而,当高阶耗散效应被包括在内时,动力学将不再是混沌的,尽管在实际意义上演化仍然是不可预测的。我讨论了一些额外的工作,需要做的决定如何这种不可预测性可能会影响引力波探测器,如LIGO。
2001-01-10 gr-qc
Gravitational waves from inspiraling compact binaries: Second post-Newtonian waveforms as search templates II
我们提出了进一步的证据,第二后牛顿(PN)近似的引力波所发出的吸入紧凑的双星是足够的检测这些系统。这是通过将2 pN波形与从黑洞微扰理论计算的信号进行比较而建立的。不同的检测器噪声曲线的结果。我们还讨论了这种类型的分析的有效性。
1998-06-19 gr-qc
Gravitational waveforms for spinning compact binaries
天体的自转和轨道的偏心率对双星的引力辐射有重要影响。本文主要研究自旋致密双星的引力波偏振态。我们认为偏心轨道和自旋轨道相互作用的二进制到1.5后牛顿秩序的方式是独立的参数化的轨道。包括角变量的运动方程。给出了偏振态的形式表达式,其中包括对波形的高阶修正。
2008-06-13 gr-qc
Gravitational waves from compact binaries in post-Newtonian accurate hyperbolic orbits
本文从第一性原理出发,导出了双曲轨道非自旋致密双星的第三后牛顿(3 PN)精确开普勒型参数解。在Arnowitt-Deser-Misner型坐标和修正的调和坐标下,利用守恒轨道能量和角动量得到了参数解的轨道元和函数.优雅的检查,包括修改后的解析延拓处方,以获得我们的独立的双曲参数解的偏心版本。利用我们的3 PN-精确参数解,提出了一种模拟经历3.5PN-精确轨道运动的双曲型紧双星的引力波偏振态的方法.
2018-07-06 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
Gravitational-wave energy flux for compact binaries through second order in the mass ratio
在自引力理论的框架下,我们计算了准圆轨道中致密双星的引力波能流,通过质量比的二阶。我们的结果是一致的后牛顿计算在弱场,他们同意非常好的数值相对论模拟的可比质量的双星在强场。我们也发现了很好的协议,二进制与一个旋转中学或一个缓慢旋转的小学。我们的研究结果是准确建模极端质量比吸气的关键,并将在建模中间质量比系统是有用的。
2021-10-09 gr-qc
First Law of Mechanics for Compact Binaries on Eccentric Orbits
利用规范的Arnowitt-Deser-Misner哈密顿形式,建立了沿一般稳定束缚(偏心)轨道运动的点质量二元系统的“力学第一定律”。这种关系被检查,以保持在后牛顿近似广义相对论,直到第三(3 PN)阶。几个应用程序进行了讨论,包括使用重力自作用力的结果,通知后牛顿理论和有效的偏心轨道紧凑型双星的单体模型。
2015-10-12 gr-qc
Gravitational waves from inspiraling compact binaries: Accuracy of the post-Newtonian waveforms
后牛顿波形的准确性,无论是在标准和帕德形式,是通过计算其匹配滤波重叠积分与参考波形从黑洞微扰理论。
1998-01-12 gr-qc
Gravitational waves from coalescing compact binaries
这篇文章的目的是提供一个教学帐户有关的问题,并在最近的工作,引力波从合并紧凑的双星(组成的中子星和/或黑洞)。这些波是最有希望的尺寸更大的干涉探测器,如LIGO和VIRGO。讨论的主题包括:这些问题包括:干涉测量探测器及其噪声;合并致密双星及其引力波形;信号探测和测量的匹配滤波技术;后牛顿理论和黑洞微扰方法中的波形计算;以及后牛顿展开式的准确性。
1995-08-07 gr-qc
Full-analytic frequency-domain 1pN-accurate gravitational wave forms from eccentric compact binaries
本文给出了任意质量比的偏心非自旋致密双星的可用的1pN精度频域引力波形式,包括对远区引力波振幅的第一个后牛顿(1pN)点粒子修正,用张量球谐函数表示。由于辐射反应的偏心率的衰减和径向频率的增长的平均方程被用来提供固定相位近似的频域波形。
2010-08-31 gr-qc
Post-Newtonian dynamics of compact binaries with mass transfer
本研究推导了含质量转移的致密双星在二阶半后牛顿阶的运动方程,应用于准圆轨道得到与角动量平衡一致的频率演化,并估计了引力波相位,有助于改进波形。
2025-10-07 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
Analytic Keplerian-type parametrization for general spinning compact binaries with the leading order spin-orbit interaction
本文导出了ADM规范下自旋双星守恒运动的一个完全解析的开普勒型参数化解。该解能描述任意偏心率、质量比和自旋角动量初始组态的双星的三维运动,其数值精度可达后牛顿近似的首阶和自旋的线性阶。根据我们的结果波形可以快速计算高精度。
2019-08-08 gr-qc
On the ability of various circular inspiral templates to capture inspiral gravitational waves from compact binaries having tiny orbital eccentricities
我们探讨了各种类型的后牛顿(PN)精确的圆形模板捕捉inspiral引力波(GW)信号的能力,从紧凑的双星具有微小的轨道偏心率。GW信号通过适应T. Damour,A. Gopakumar和B. R. Iyer,[Phys.Rev.D70,064028(2004)],采用轨道能量和时间偏心率来描述轨道演化。使用与初始LIGO相关的拟合因子估计,我们表明基于绝热TaylorT1,完全绝热TaylorT1和TaylorT4近似的圆形模板无法从具有微小剩余轨道偏心率的紧凑双星中捕获我们的GW信号。然而,基于最近引入的泰勒近似式的2PN阶圆形内旋模板被发现在从具有中等偏心率的内旋致密双星中捕获GW方面既有效又忠实,并且我们为我们的观察提供了物理解释。
2012-02-28 gr-qc
Second post-Newtonian gravitational wave polarizations for compact binaries in elliptical orbits
计算了在椭圆轨道上运动的非自旋致密双星的引力辐射对“正”和“交叉”引力波偏振的第二后牛顿(2PN)贡献。计算从我们早期的2PN产生结果出发,关键地采用了Damour,Schäfer和Wex对椭圆轨道的2PN精确的广义拟开普勒参数化,给出了考虑偏心率和近星点进动影响的引力波偏振模尾项的2PN精确表达式。
2002-03-11 gr-qc
Application of Graphics Processing Units to Search Pipeline for Gravitational Waves from Coalescing Binaries of Compact Objects
我们报告了一种新的应用程序的图形处理单元(GPU)的目的是加速搜索管道的引力波从合并的二进制紧凑的对象。与单个中央处理器(CPU)相比,速度提高了16倍。我们表明,实质性的改进是可能的,并讨论了减少CPU计数所需的检测inspiral源所提供的GPU的使用。
2010-05-17 gr-qc
Complete gravitational-waveform amplitude modes for quasi-circular compact binaries to the 3.5PN order
我们完成了非自旋致密双星的引力波形振幅的计算,在准圆形的情况下,第三个半后牛顿(PN)的顺序。这是通过执行振幅的自旋加权球谐分解来完成的。该计算使用后牛顿-多极-后闵可夫斯基形式主义来实现。振幅模式以PN扩展的方式以及适合于EOB模板构建的因子分解形式写入。结合前人的工作,我们在补充材料中给出了3.5PN阶非旋进准圆双星的包含所有非旋进和旋进效应的模的表达式。
2022-11-29 gr-qc
The Effect of Eccentricity on Searches for Gravitational-Waves from Coalescing Compact Binaries in Ground-based Detectors
螺旋形的致密双星预计会在其引力波信号到达地面探测器的敏感频带之前循环。因此,目前使用LIGO和Virgo探测器从致密双星中搜索引力波的方法是使用圆形模板来构建匹配滤波器。二元形成模型已经提出,这表明,一些系统可检测的LIGO-Virgo网络可能有不可忽略的偏心率。我们调查的能力,限制3.5后牛顿阶泰勒F2模板银行,用于LIGO和处女座的质量$M \le 35 M_\odot$,从紧凑的二进制搜索引力波,检测二进制与非零偏心率。本文采用Hinder \emph{et. al.} [I]提出的$x$模型后牛顿形式,模拟了偏心双星的引力波。Hinder,F. Hermann,P. Laguna,and D. Shoemaker,arXiv:0806.1037v1]。我们发现,小的剩余偏心率($e_0 \lesssim 0.05$在40赫兹)不显着影响目前的LIGO搜索的能力,以检测引力波从合并的紧凑的二进制与总质量$2 M_\odot < M < 15 M_\odot$。对于偏心率$e_0 \gtrsim 0.1$,由于偏心率导致的匹配滤波器信噪比的损失可能是显著的,因此将需要包括偏心效应的模板来对这种系统执行最佳搜索。
2010-02-15 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
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
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
Detection of gravitational waves from inspiraling compact binaries using non-restricted post-Newtonian approximations
在探测螺旋形致密双星的引力波时,通常采用后牛顿近似建立匹配滤波器:滤波器相位采用后牛顿修正,振幅保持在牛顿量级。在这里,我们调查的后牛顿修正的引入也对振幅的影响,我们讨论了一些信号检测和参数估计的影响。
2000-05-16 gr-qc
Time-domain inspiral templates for spinning compact binaries in quasi-circular orbits
提出了一种计算沿准圆轨道旋转的致密双星的时域引力波(GW)偏振态的方法。我们调用轨道角动量${\bf L}$而不是它的牛顿对应物${\bf L_{\rm N}}$来描述的轨道和两个自旋矢量是自由指定的源帧与总角动量的初始方向。我们讨论了我们的方法的各种影响。
2015-06-09 gr-qc
Measuring Cosmological Redshift Using Gravitational Waves from Compact Binaries with Mass Transfer
利用DECIGO测量含质量转移的致密双星红移,通过Fisher矩阵分析质量转移对引力波相位的影响,实现红移精度达10%
2025-11-27 gr-qc
Gravitational waves from inspiralling compact binaries: Angular momentum flux, evolution of the orbital elements and the wave form to the second post-Newtonian order
利用Blanchet,Damour,and Iyer(BDI)的多极后闵可夫斯基方法,得到了沿一般轨道运动的任意质量比的致密双星的后后牛顿(2PN)精确质量四极矩.利用这一点,在一般轨道的双星,2PN的引力波形的贡献,以及相关的远区能量和角动量通量的计算。对于准椭圆轨道,能量和角动量通量在一个轨道周期内平均,并用于确定轨道根数衰减率的2PN修正。
1997-10-15 gr-qc
Toward the search for gravitational waves from inspiralling compact binaries in TAMA300 data during 2003: data quality and stability
我们提出的初步分析结果,以寻找吸入紧凑型双星使用TAMA 300 DT8的数据,这是在2003年。我们比较的质量和稳定性的数据与DT6在2001年。我们发现,DT8数据具有更好的质量和稳定性比DT6数据。
2003-11-12 gr-qc
Effective field theory methods to model compact binaries
在这篇简短的评论中,我们提出了一个独立的阐述的有效场论方法的方法来模拟动力学的引力束缚紧凑的二元系统内的后牛顿近似广义相对论。这种方法的应用程序的保守部门,以及由二进制系统的辐射发射进行了讨论,在其显着的特点。最重要的结果是在教学的方式进行了讨论,深入和细节可以在参考文件中找到。
2013-09-13 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
A quasi-physical family of gravity-wave templates for precessing binaries of spinning compact objects: Application to double-spin precessing binaries
由两个质量相当的旋转致密天体组成的进动双星在绝热螺旋过程中发射的引力波形,在后牛顿近似下进行评估,可以通过将两个自旋之一设置为零而获得的波形相当准确地再现,至少对于地基引力波干涉仪的检测来说。本文提出用这种准物理的单自旋模板族搜索双自旋进动双星发射的信号,发现它对[3,15]Msun × [3,15]Msun中的源质量(m1,m2)的信号匹配性能是令人满意的。对于这个质量范围,使用LIGO-I设计灵敏度,我们估计产生0.97的最小匹配所需的模板数量约为320,000。我们还讨论了单自旋模板族可以用来估计原始双自旋进动双星的参数的精度。
2006-07-26 gr-qc
Gravitational wave signatures and detectability of the mass transfer effect in compact binaries
本文研究致密双星(含低质量白矮星)旋进阶段的质量转移效应,推导了引力波频率与波形解析式,证明星载探测器可高精度测量质量转移率及双白矮星各自质量。
2025-02-27 gr-qc
On the comparison of results regarding the post-Newtonian approximate treatment of the dynamics of extended spinning compact binaries
本文简要回顾了迄今为止计算的两体系统后牛顿动力学的所有哈密顿量和有效势。提出了一种方法来比较(保守)约化的哈密顿与非约化的潜力,直接至少到下一个领先的pN阶。
2012-05-21 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
Gravitational waveforms from inspiralling compact binaries to second-post-Newtonian order
两个独立的“加”和"交叉”偏振波形与引力波发射的吸气,非自旋,紧凑的双星,准备用于数据分析的信号接收的激光干涉仪引力波探测器,如LIGO和VIRGO。计算是基于最近推导出的引力场的表达式在第二后牛顿近似的广义相对论超越主导(牛顿)四极场。利用这些理论波形进行测量的天体物理参数和测试的相对论引力的性质进行了讨论。
1996-02-13 gr-qc
Inspiral waveforms of charged compact binaries and observational constraints
University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Taiji Laboratory for GW Universe, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学太极引力波宇宙实验室);Hunan Normal University(湖南师范大学);Yangtze University(长江大学)
本文推导了带电致密双星次领头阶后牛顿频域波形,包含电磁修正以减小简并性,并利用GWTC-5.0事件对分量电荷质量比和质量施加观测约束。
2026-09-17 gr-qc
Second post-Newtonian Lagrangian dynamics of spinning compact binaries
自旋紧密双星的后牛顿拉格朗日方程中包含了首阶自旋轨道耦合,该方程由牛顿项、第一后牛顿非自旋项(1 PN)和2 PN非自旋项以及2 PN自旋-自旋耦合组成.这使得在导出的哈密顿量中出现了3 PN自旋-自旋耦合。自旋-自旋耦合是导致哈密顿量混沌的主要原因。然而,与等价于2 PN自旋-自旋拉格朗日量的2 PN自旋-自旋哈密顿量相比,3 PN自旋-自旋哈密顿量较小并且具有不同的符号。结果表明,在不考虑自旋轨道耦合的情况下,拉格朗日方程出现混沌的概率比考虑自旋轨道耦合的情况下大。数字证据支持这一主张。
2016-04-22 gr-qc
Stability analysis of the spin evolution fix points in inspiraling compact binaries with black hole, neutron star, gravastar, or boson star components
基于黑洞、中子星、引力星或玻色子星在偏心轨道上进动的致密双星的长期自旋演化,我们确定了自旋和轨道角动量的对齐和更一般的共面配置作为固定点。通过动力系统分析,我们研究了它们的线性稳定性作为质量四极参数的函数。对于两个自旋都与轨道角动量反对齐的双星配置,对于两个自旋都与轨道角动量对齐的双星配置(除了中子星和玻色子星的某些四极参数范围),以及对于极端质量比,边际稳定性都成立。对于相同的质量,配置的自旋之一对齐和其他的反对齐是稳定的重力双星,中子星双星在高四极参数范围内,玻色子星双星。对于一些质量不等的引力星双星、黑洞双星或中子星双星,当其中一个自旋与轨道角动量成一条直线,而另一个自旋与轨道角动量成反直线时,在内旋过程中会发生从稳定到不稳定的转变。我们发现在某些重力星、中子星或玻色子双星的反旋过程中存在一个过渡不稳定区。对于共面组态,我们只发现引力星-引力星、玻色子星-玻色子星和黑洞-玻色子星双星的不稳定性。对于一个给定的自旋组态,边缘稳定性强烈依赖于四极参数的值。中子星双星的稳定性区域比黑洞双星大,而混合系统的稳定性参数区域有限。
2022-10-01 gr-qc
Equation of motion for relativistic compact binaries with the strong field point particle limit : Formulation, the first post-Newtonian and multipole terms
在后牛顿近似下,考虑双星的强内引力,导出了相对论性紧双星的运动方程。为此,我们采用点粒子极限方法,其中的运动方程用曲面积分表示。我们仔细检查的行为的曲面积分的推导。结果得到了一阶后牛顿(1 PN)的Einstein-Infeld-Hoffman运动方程,以及一部分依赖于四极矩和分量星自旋的2 PN阶运动方程.因此,通过对质量、自旋和四极矩的适当定义,我们发现后牛顿近似下的运动方程对致密双星是有效的。
2000-05-17 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
Post-newtonian analysis of precessing convention for spinning compact binaries
利用牛顿轨道角动量${\bf L_{\rm N}}$构造的进动源坐标系可以用来模拟一般自旋致密双星的内旋引力波。这种旋进惯例的一个吸引人的特征是它能够从轨道相位演化中去除所有自旋旋进引起的调制。然而,这种约定通常采用后牛顿(PN)精确的岁差方程,适用于PN精确的轨道角动量${\bf L}$,以发展基于${\bf L_{\rm N}}$的岁差源框架。这影响了我们开发的inspiral波形自旋致密双星的进动公约,明确采用${\bf L}$来描述的二进制轨道。我们的方法介绍了某些额外的3PN阶项的轨道相位和频率的演化方程相对于通常的${\bf L_{\rm N}}$为基础的实施的旋进公约。我们检查这些额外的条款的实际影响,通过计算采用${\bf L}$和${\bf L_{\rm N}}$为基础的处理约定的inspiral波形之间的匹配。匹配估计被发现是小于最佳值,即$0.97$,为一个不可忽略的部分不等质量自旋致密双星。
2015-08-05 gr-qc
Spin effects on the dynamics of compact binaries
紧凑的双星是最有希望的先进引力波探测器的来源,该探测器将于今年开始运行。自旋对双星演化的影响是广义相对论的一个重要结论,而且可能很大。本文认为,与中心的观测者依赖性有关的自旋补充条件导致了自旋点粒子作用原理中的规范对称性。这些旋转的点粒子作为扩展体的分析模型。内部结构可以通过用高阶多极矩增加点粒子来建模。讨论了最近发现的中子星多极矩之间的普适(状态方程无关)关系的结果。
2016-01-27 gr-qc
Gravitational radiation from inspiralling compact binaries completed at the third post-Newtonian order
在广义相对论的第三后牛顿近似下计算了点粒子双星的引力辐射。本文用量纲正则化方法确定了三个由3 PN源型质量四极矩的Hadamard自场正则化得到的模糊参数,并证明了它们的值分别为xi = -9871/9240,kappa = 0和zeta = -7/33。这些结果完成了3.5PN阶以下致密双星螺旋的广义相对论预言的推导,对当前引力波探测器网络中的信号搜索和破译具有一定的参考价值。
2004-06-03 gr-qc
Spin effects on gravitational waves from inspiraling compact binaries at second post-Newtonian order
我们计算的引力波形的自旋,进动紧凑的双inspirals通过第二后牛顿秩序的振幅。当自旋与轨道角动量共线且轨道为准圆时,我们进一步给出了引力波偏振和分解为自旋加权球谐模的显式表达式.波形中的第二后牛顿自旋项的知识可用于改进用于紧凑双星吸气的数据分析的分析模板的物理内容,并用于与数值相对论模拟进行更准确的比较。
2013-03-18 gr-qc
Parameter estimation of compact binaries using the inspiral and ringdown waveforms
我们分析了可以被地面引力波探测器探测到的紧凑双星系统的参数估计问题。到目前为止,这个问题只处理的inspiral和ringdown阶段分开。在本文中,我们结合这两个信号的信息,我们研究的改进参数估计,在一个固定的信噪比,包括振铃信号,而不作任何假设的合并阶段。该研究是针对初始和先进的LIGO和VIRGO探测器进行的。
2006-06-06 gr-qc
On the equation of motion of compact binaries in Post-Newtonian approximation
基于表面积分方法和强场点粒子极限,导出了两颗球型致密星在调和坐标系中的第三类后牛顿(3 PN)运动方程。强点粒子极限使我们能够将自引力规则恒星的概念纳入广义相对论。得到的3 PN运动方程是洛伦兹不变的,明确的,并保存了双轨道运动的能量。
2004-01-14 gr-qc
Inspiral waveforms for spinning compact binaries in a new precessing convention
通常使用基于牛顿轨道角动量${\bf L}_{\rm N}$的进动约定来模拟一般旋转致密双星的螺旋引力波。这种进动惯例的一个关键特征是它能够从轨道相位演化中去除所有自旋进动引起的调制。然而,这种约定通常采用后牛顿(PN)精确的岁差方程,适用于PN精确的轨道角动量${\bf L}$,以发展基于${\bf L}_{\rm N}$的岁差源框架。这促使我们在旋进惯例中开发出旋转致密双星的螺旋波形,该惯例明确使用${\bf L}$来描述双星轨道。我们的方法介绍了某些额外的3PN阶项的轨道相位和频率演化方程相对于通常的${\bf L}_{\rm N}$为基础的实现的旋进公约。通过计算采用${\bf L}$和基于${\bf L}_{\rm N}$的处理约定的螺旋波形之间的匹配来探索这些附加项的含义。我们发现,匹配估计是小于最佳值,即0.97,对于一个不可忽略的部分不等质量旋转致密双星。
2016-06-06 gr-qc
The deterministic nature of conservative post-Newtonian accurate dynamics of compact binaries with leading order spin-orbit interaction
我们正式证明了在偏心轨道上运动的自旋紧密双星的保守的第二后牛顿(PN)精确动力学,当自旋效应被限制在首阶自旋-轨道相互作用时,对于以下两种不同的情况不会是混沌的:(i)双星由任意质量的致密物体组成,其中只有一个是自旋与任意自旋和(ii)的二进制组成的质量相等的紧凑的对象,有两个任意的自旋。我们的论点基于最近对上述情况的PN精确Keplerian型参数解的确定,表明PN精确动力学在这两种情况下是可积的。我们比较我们的情况下(i)的预测与那些从一个等价的情况下,观察到相关的动力学混沌的数值研究。我们还提出了可能的原因差异。
2005-11-02 gr-qc
Effective-one-body modeling for generic compact binaries with arbitrary orbits
本研究提出首个统一的致密双星广义相对论动力学与引力辐射模型TEOBResumS-Dalí,基于有效一体框架整合多种物理效应,支持任意轨道与各类致密双星,经大量数值模拟验证,可为引力波天文学提供高保真波形并助力强场动力学研究。
2025-03-18 gr-qc
A template bank to search for gravitational waves from inspiralling compact binaries I: physical models
利用匹配滤波技术搜索了来自合并紧密双星的引力波。由于模型波形取决于许多参数,因此有必要通过覆盖参数空间的天体物理学感兴趣区域的模板库对数据进行过滤。模板的选择由模板库的离散性导致的信噪比的最大允许下降来定义。在本文中,我们描述了模板银行的算法,用于从激光干涉仪引力波天文台(LIGO)和GEO 600探测器的数据分析,以搜索信号的二进制组成的非自旋紧凑的对象。利用蒙特卡罗模拟,我们研究了该库的效率,并表明它的性能是令人满意的设计灵敏度曲线的地基干涉引力波探测器GEO 600,初始LIGO,先进的LIGO和Virgo。该数据库可以有效地搜索各种致密双星,如原始黑洞双星、中子星双星、黑洞双星以及由一个非自旋黑洞和一个中子星组成的混合双星。
2006-07-20 gr-qc
Post-Newtonian prediction for the (2,2) mode of the gravitational wave emitted by compact binaries
我们提出了我们的3.5PN计算的(2,2)模式的引力波振幅发射的紧凑的双星,准圆轨道和在没有自旋。我们使用多极后牛顿波生成形式主义,扩展和建设以前的作品计算的3PN顺序。该计算需要多极后闵可夫斯基算法的扩展,以及在3.5PN阶的质量源四极子的计算。我们的结果将允许更准确的比较数值相对论,是第一步的计算的完整的3.5PN波形振幅,这将提高估计的源参数的引力波探测器。
2012-10-08 gr-qc
First Law of Mechanics for Spinning Compact Binaries: Dipolar Order
基于Iyer和Wald的Noether电荷形式,我们导出了一个允许Killing矢量场的时空变分公式,用于具有紧支撑的一般能量动量分布。应用这一一般结果的特殊情况下,一个旋转的紧凑的物体沿着一个精确的圆形轨道,使用多极引力骨架形式主义建模的二进制系统,我们推导出第一定律的紧凑的二进制力学偶极顺序。我们证明了这个新的结果与先前推导的自旋致密物体的二进制系统的正则哈密顿第一定律的等价性,自旋与轨道角动量共线。本文铺平了道路的二元力学第一定律的扩展到下一个四极阶,从而占自旋引起的和潮汐引起的变形的致密体。
2022-02-18 gr-qc
An effectual template bank for the detection of gravitational waves from inspiralling compact binaries with generic spins
我们报道了一个三维模板库的建设,从旋转致密天体组成的吸气双星的引力波的搜索。参数空间由两个描述质量参数的维度和一个描述波形中长期(非旋进)自旋效应的“约化自旋”参数组成。模板放置是基于一个有效的随机算法,并利用半解析计算的参数空间中的度量。我们表明,“低质量”($m_1 + m_2 \lesssim 12\,M_\odot$)的二进制文件,该模板银行实现有效的拟合因子$\sim0.92$ - $0.99$对信号从通用自旋二进制在先进的检测器时代在整个参数空间的兴趣(包括二进制中子星,二进制黑洞,黑洞-中子星二进制)。这为从一般的自旋低质量致密双星中寻找引力波提供了一种强有力的可行方法。假设黑洞[中子星]的自旋幅度均匀分布在0- 0.98 [0 - 0.4]之间,自旋角各向同性分布,与使用非自旋组的搜索相比,使用这种减少自旋组的搜索的平均检测体积(在固定的信噪比阈值下)的预期改进为$\sim20-52\%$。
2014-05-21 gr-qc
Second-order self-force calculation of the gravitational binding energy in compact binaries
自作用力理论是模拟极端质量比螺旋(EMRI)的主要方法,EMRI是引力波探测器LISA的关键源。众所周知,对于一个精确的EMRI模型,二阶自作用力效应是至关重要的,但这些效应的计算一直受到障碍的困扰。在这封信中,我们提出了一个完整的计划的第一次实施的二阶自作用力计算,专门的情况下,准圆轨道的史瓦西黑洞。作为演示,我们计算了这些双星的引力结合能。
2019-11-19 gr-qc