Angular momentum effects in Michelson-Morley type experiments
分析了引力源的角动量密度对干涉仪中光线飞行时间的影响。假设干涉仪位于重力源的赤道上,只要可能,只要它是静止的和轴对称的,就不近似度量。最后,为了评估地球的情况下的效果的大小弱场近似介绍。对于实验室尺度和非测地线路径的校正原来是可比的灵敏度预期在引力波干涉探测器,而它下降到阈值的可探测性时,使用自由(测地线)光线。
2002-07-25 gr-qc
Quantum interferometry in external gravitational fields
University of Vienna, Faculty of Physics(维也纳大学物理学院);Vienna Doctoral School in Physics(维也纳物理学博士学院)
本文提出一个统一框架,用于描述外部引力场中量子干涉仪的建模,结合了牛顿势和爱因斯坦场方程的解,以解释经典引力对量子系统的影响。
2025-12-10 gr-qc quant-ph
iDQ: Statistical Inference of Non-Gaussian Noise with Auxiliary Degrees of Freedom in Gravitational-Wave Detectors
引力波探测器是非常灵敏的仪器,通常能够对新的天文现象进行突破性的观测。然而,他们也见证了非平稳,非高斯噪声,可能被误认为是天体物理源,降低检测置信度,或简单地从噪声数据中提取信号参数复杂化。为了解决这个问题,我们提出了iDQ,一个监督学习框架,仅基于对引力波不敏感的辅助自由度,自主检测引力波探测器中的噪声伪影。iDQ在两台LIGO干涉仪中的每一台上都以低延迟的方式在整个先进探测器时代运行,实时提供有关每次探测的宝贵数据质量信息。我们记录的算法,描述的统计框架和引力波搜索内可能的应用。特别是,我们构建了一个似然比测试,同时考虑到非高斯噪声伪影的存在,并利用观测到的引力波应变信号和数千个辅助自由度的信息。我们还提出了几个例子,iDQ的性能与现代干涉仪,显示iDQ的能力,自主再现已知的数据质量监视器和识别噪声文物没有标记的其他分析。
2020-05-26 astro-ph.IM gr-qc
Relativistic phase shifts for Dirac particles interacting with weak gravitational fields in matter-wave interferometers
在平坦Minkowski背景下,将弱引力场视为自旋为2的外场,给出了大质量自旋二分之一粒子或反粒子的二次量子化场论.我们解决了衍生耦合所产生的困难,我们能够引入一个相互作用的图片。我们推导出的散射振幅和一阶旋量的表达式。在几个附录中,建立了与广义相对论中正则方法的联系,并使用广义定相方法计算出旋量。我们展示了如何我们的表达式可以用来计算和讨论的背景下,物质波干涉(特别是原子或反原子干涉)的相移。这样,在一个统一的相对论框架中引入了许多效应,包括自旋引力项:引力红移、Thomas进动、Sagnac效应、自旋转动效应、轨道和自旋Lense-Thirring效应、de Sitter测地进动以及最后的引力波效应。指出了与电磁相互作用的一种新的类比。
2000-08-15 gr-qc quant-ph
Deep source separation of overlapping gravitational-wave signals and non-stationary noise artifacts
提出基于深度学习编码器-解码器架构的盲源分离框架,实现LISA数据中大质量黑洞双星、银河系双星和仪器故障信号的单步分离,为传统贝叶斯方法提供可扩展的替代方案。
2025-06-27 astro-ph.IM gr-qc physics.data-an
Non-stationary noise in gravitational wave analyses: The wavelet domain noise covariance matrix
eXtreme Gravity Institute, Department of Physics, Montana State University(蒙大拿州立大学极端引力研究所物理系)
研究非平稳噪声下小波域噪声协方差矩阵的对角近似条件,证明Wilson-Daubechies-Meyer小波基在噪声缓慢变化时近似对角,并讨论快速变化噪声的处理策略。
2026-06-25 gr-qc
Unified laboratory-frame analysis of atomic gravitational-wave sensors
Center for Integrated Quantum Science
本研究分析了原子钟和原子干涉仪在重力波下的响应机制,提出通过复合探测协议提升其灵敏度。
2025-12-17 gr-qc physics.atom-ph quant-ph
Calibration Uncertainty's Impact on Gravitational-Wave Observations
我们校准当前千分之一级干涉仪的能力可能会混淆天体物理信号的推断。当前的校准不确定性很好地描述了高斯过程。我利用这个描述来分析检验校准不确定性的影响。我推导出封闭形式的表达式的校准误差给定的观测数据和天体物理信号(天体物理校准)的条件可能性,以及给定的信号(集成的校准不确定性)的数据的边际可能性。我表明,校准的不确定性总是降低搜索灵敏度和有关天体物理信号的信息量。此外,校准不确定性将从根本上限制强信号的精度,这是考虑拟议的第三代干涉仪的科学潜力时的一个关键因素。例如,我估计,在探测器响应的幅度和相位中具有$1\%$不确定性的情况下,对于信噪比为$\gtrsim 10^4$的信号,人们只能测量1.4+1.4 $\,M_\odot$系统的领先阶潮汐参数($\tildeΛ$),以优于$\pm 1$($\sim 0.2\%$相对不确定性)。在该信噪比下,与单独的平稳高斯噪声相比,校准不确定性使$σ_{\tildeΛ}$增加$2$的因子。此外,1\%的校准不确定度限制了精度始终为$σ_{\tildeΛ} \gtrsim 0.5$。我还展示了如何最好地选择校准的频率应精确地限制,以尽量减少有关天体物理参数的信息丢失。为了对单个信号进行精确的天体物理推断,没有必要在所有频率下都将校准误差限制为很小。
2022-02-02 astro-ph.IM gr-qc
Handling Data Gaps for the Next Generation of Gravitational-Wave Observatories
Montana State University(蒙大拿州立大学)
本文提出一种高效处理数据缺口的时频域贝叶斯数据增强方法,有效缓解频域分析中的谱泄漏问题,并适用于LISA和未来3G地面干涉仪。
2026-04-30 gr-qc
Reconstruction of binary black hole harmonics in LIGO using deep learning
针对传统引力波探测方法受噪声干扰、未考虑自旋进动及高阶谐波的局限,提出基于深度学习的进动双黑洞信号波形重构方法,在模拟和真实数据中均取得高精度结果。
2024-03-03 astro-ph.IM gr-qc
Data Combinations Accounting for LISA Spacecraft Motion
LISA是一个由三个航天器组成的阵列,呈近似等边三角形结构,将用作低频引力波探测器。在这里,我们提出了新的概括的迈克尔逊和萨尼亚克型的时间延迟干涉数据组合。这些组合消除了激光相位噪声,在阵列的每个臂中存在不同的向上和向下传播延迟,以及航天器缓慢变化的系统运动。这些广义组合的引力波灵敏度与以前计算的稳态情况相同,尽管现在的组合更加复杂。我们引入一个图形表示来说明这些组合实际上是合成的等臂干涉仪。
2003-07-16 gr-qc
Test for LISA foreground Gaussianity and stationarity: extreme mass-ratio inspirals
本研究针对LISA任务中由EMRIs形成的引力波背景,应用频率主义检验其高斯性与平稳性,发现EMRI前景在不同亮度下偏离通常统计假设,从而挑战高斯似然模型在全局推断中的鲁棒性。
2025-05-29 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Gravitational Wave Tests of General Relativity with Ground-Based Detectors and Pulsar Timing Arrays
这篇评论的重点是测试爱因斯坦的广义相对论与引力波,可检测的地面干涉仪和脉冲星定时实验。爱因斯坦的理论在准线性、准静止状态下受到了很大的限制,在这种状态下,引力很弱,速度也很小。引力波将使我们能够探索一个互补的,但以前没有探索过的制度:非线性和动力学强场制度。例如,这样的状态适用于致密双星的合并,其中特征速度可以达到光速的50%,而致密度可以达到一半。本文从修正引力理论的理论基础和预测的引力波观测量开始。审查继续与探测器的简要说明,包括引力波干涉仪和脉冲星定时阵列,导致讨论的数据分析形式主义,适用于这种测试。最后讨论了对致密双星系统的引力波测试。
2013-11-05 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Time-Frequency Analysis of Gravitational Wave Data
来自引力波探测器的数据被记录为时间序列,除了任何引力波信号之外,该时间序列还包括来自无数噪声源的贡献。当定期采样的数据可用时,例如对于基于地面和未来基于空间的干涉仪,通常在频域中执行分析,其中可以非常有效地对平稳(时不变)噪声过程进行建模。实际上,由于功率谱中的短持续时间噪声瞬变和较长持续时间漂移的组合,检测器噪声不是平稳的。这种非平稳性在不同频率的样本之间产生相关性,从而消除了频域分析的主要优点。在这里,提出了一种替代的时频方法来引力波数据分析,使用离散,正交小波波包。时域数据被映射到时间-频率像素的均匀网格上。对于局部平稳的噪声,即频谱随时间变化的噪声,时频像素是不相关的,这大大简化了似然等量的计算。此外,来自二进制系统的引力波信号可以被压缩表示为时间-频率空间中的线的集合,导致用于计算波形的计算成本和作为时间样本的数量的平方根缩放的似然性,这与基于时间或频率的分析的线性缩放相反。这种方法的关键是具有直接在小波域中计算二进制信号的快速方法。详细介绍了多种快速变换方法。
2020-10-20 astro-ph.HE gr-qc
Detectable environmental effects in GW190521-like black-hole binaries with LISA
GW 190521是迄今为止观测到的质量最大的致密双星,至少有一颗在对不稳定间隙中。这一事件也被认为与Zwicky瞬态设施在活动星系核(AGN)中观测到的光学耀斑有关,可能是由于活动星系核气体盘中合并残余物的合并后运动。我们表明,激光干涉仪空间天线(LISA)将检测到多达10个这样的富含气体的黑洞双星数月至数年前,他们的检测LIGO/室女座样干涉仪,定位在天空中的$\approx1$度$^2$。LISA还将直接测量由气体吸积、动力学摩擦和围绕活动星系核大质量黑洞的轨道运动(加速度、强透镜效应和多普勒调制)引起的纯真空和稳态波形的偏差。因此,LISA将是至关重要的,它可以提前提醒电磁望远镜并将其指向这类新的富含气体的源,直接洞察它们的物理学,并将环境影响与广义相对论的修正分开,这些修正也可能出现在低频波形中。
2021-03-12 astro-ph.HE gr-qc
A statistical inference approach to time-delay interferometry for gravitational-wave detection
未来的天基引力波观测站LISA将由三角形星座中的三个航天器组成,由具有250万公里臂的激光干涉仪连接。除其他挑战外,该任务的成功在很大程度上取决于消除激光频率噪声的质量,其功率比引力信号高出八个数量级。执行噪声去除的标准技术是时间延迟干涉测量法(TDI)。TDI构造了延迟相位计测量的线性组合,以消除激光噪声项。以前的工作已经证明了TDI和主成分分析(PCA)之间的关系。我们建立在这个想法的基础上,开发一个扩展的TDI模型的可能性,直接取决于相位计测量。假设平稳高斯噪声,我们在频域中使用PCA分解测量协方差。我们得到一个全面而紧凑的框架,我们称之为PCI的“主成分干涉”,并表明它提供了一个最佳的描述LISA数据分析问题。
2022-04-26 astro-ph.IM gr-qc
Bayesian power spectral estimation of gravitational wave detector noise revisited
本文改进BayesWave并提出低延迟固定维贝叶斯谱估计算法FastSpec,通过频域白化数据正态性检验证明其显著优于Welch等经典方法。
2024-03-02 astro-ph.IM gr-qc
Anomaly Detection in Gravitational Waves data using Convolutional AutoEncoders
到目前为止,由于LIGO-Virgo合作组织与高级LIGO和高级Virgo干涉仪的合作,已经宣布了50个引力波(GW)探测。信号的检测由于数据的噪声主导性质而变得复杂。GW检测过程中的传统方法需要在匹配滤波搜索的背景下精确了解GW波形,或者需要对来自多个检测器的数据进行一致分析。此外,分析容易受到称为毛刺的仪器或环境伪影的污染,这些伪影要么模仿天体物理信号,要么降低数据的整体质量。在本文中,我们提出了一种替代的通用方法研究GW数据的基础上检测异常。我们研究的异常是瞬态信号,不同于检测器的缓慢非平稳噪声。在手稿中提出的异常大多是基于GW发射的合并的二元黑洞系统。然而,所提出的异常研究不仅限于GW,还包括引力波开放科学中心提供的真实LIGO/Virgo数据集中发生的故障。
2021-12-29 astro-ph.IM gr-qc
Measuring gravity by holding atoms
本研究优化光晶格原子干涉仪的灵敏度,通过信号反转与切换系统抑制系统效应,实现了比自由下落原子同类测量高四倍的引力测量准确度,可用于检验暗能量理论等基础物理问题。
2023-10-02 gr-qc hep-ex physics.atom-ph
Detection in coincidence of gravitational wave bursts with a network of interferometric detectors (I): Geometric acceptance and timing
探测引力波爆发(其特征在于持续时间短和波形建模不佳)需要在几个干涉探测器之间具有重合,以便拒绝非平稳噪声事件。由于在检测器中看到的波幅取决于其相对于源方向的位置,并且由于预期这些突发的信噪比较低,因此天线之间的重合可能不太可能。本文研究这个问题从统计的角度来看,通过使用一个简单的模型的网络的检测器,它还估计的时间精度的检测干涉仪,这是一个重要的问题,重建的源位置的基础上,时间延迟。
2001-07-25 gr-qc
Broad-band gravitational-wave pulses from binary neutron stars in eccentric orbits
偏心轨道双星的最大引力波发射发生在近星通道附近。我们表明,在银河系中的一个固定分布的双星中子星,几个高偏心率系统的轨道周期在几十分钟到几天的范围内,应该存在发射广泛的引力波脉冲的频率范围为1-100兆赫。空间干涉仪LISA可以在一年的观测时间内记录这些系统在频率范围$\sim 10^{-3}-10^{-1}$ Hz内的信噪比水平$S/N>5\sqrt{5}$的脉冲信号。讨论了此类信号的检测算法。
2002-01-03 astro-ph gr-qc
A blind hierarchical coherent search for gravitational-wave signals from coalescing compact binaries in a network of interferometric detectors
我们描述了一个分层的数据分析管道相干搜索的引力波(GW)信号从非旋转的紧凑的二元聚结(CBCs)的数据中的多个地球上的探测器。它假设没有关于源的天空位置或其瞬态信号发生时间的先验信息,因此被称为“盲”。该流水线计算在平稳高斯噪声中最佳的相干网络搜索统计,并允许计算一套替代统计和基于信号的鉴别器,这些统计和鉴别器可以提高其在真实数据中的性能。与迄今为止采用的重合多检测器搜索统计不同,相干统计在以下意义上是不同的:它们检查具有不同取向的不同检测器中的信号幅度和相位以及其中的信号到达时间的一致性。分层流水线的第一阶段通过要求来自多个干涉仪的触发器在时间和组件质量上的接近度来构造触发器的重合。第二阶段通过计算相干统计来跟踪这些一致的触发。高斯数据上的分层相干流水线的性能被证明是优于流水线,只有第一(重合)阶段。
2011-04-14 astro-ph.IM gr-qc
Gravitational-Wave Tests of General Relativity with Ground-Based Detectors and Pulsar-Timing Arrays
本文综述了利用地面干涉仪和脉冲星计时阵列探测引力波以检验广义相对论的方法,涵盖修正引力理论、数据分析技术及首批观测结果。
2024-08-05 astro-ph.HE gr-qc
Dawning of a New Era in Gravitational Wave Data Analysis: Unveiling Cosmic Mysteries via Artificial Intelligence -- A Systematic Review
本综述系统梳理AI与深度学习在引力波数据分析全流程中的应用,涵盖波形建模与参数估计,指出其计算高效、可扩展等优势,并强调其变革引力波研究的潜力。
2025-04-25 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Gravitational waves from inspiralling compact binaries: hexagonal template placement and its efficiency in detecting physical signals
利用匹配滤波方法,从地面干涉仪观测数据中寻找由螺旋型致密双星发射的引力波。检测过程的一个关键方面是设计一个模板库,涵盖天体物理学相关的参数空间。在早期的论文中,我们描述了一个模板银行,是基于一个正方形晶格。虽然强大的,我们表明,广场的位置是过于有效的,这意味着它是计算上的要求比所需的。在本文中,我们提出了一个模板银行的基础上,六边形晶格,其大小减少了40%,相对于建议的正方形放置。我们描述的六边形模板银行的实施,其大小和计算成本的实际方面。我们还进行了详尽的模拟,以表征其效率和安全性。我们表明,银行是足够的搜索各种各样的二元系统(原始黑洞,中子星和恒星质量的黑洞)和数据从当前的探测器(初始LIGO,处女座和GEO600)以及未来的探测器(先进的LIGO和EGO)。值得注意的是,尽管我们的模板库放置使用了由特定模板家族产生的度量,即固定相近似,但我们表明它可以成功地用于其他模板家族(例如,Pade重算和有效的单体近似)。这种对不同模板族有效的性质使得所提出的库适合于并行使用其中的几个模板族的搜索(例如,在二元黑洞搜索中)。本文所描述的六边形模板银行目前用于搜索非自旋inspiralling紧凑的双星的数据从激光干涉仪引力波天文台(LIGO)。
2007-06-29 gr-qc
Gravitational Wave Astronomy: Needle in a Haystack
全球范围内的高灵敏度干涉仪阵列已准备好首次直接探测到引力波,开创天文学的新时代。来自这些仪器的数据将提供一个独特的视角来观察极端的天体物理现象,如中子星和黑洞,并将使我们能够在强场动力学体系中检验爱因斯坦的引力理论。为了完全实现这些目标,我们需要解决信号处理和推断中的一些具有挑战性的问题,例如发现隐藏在非平稳和非高斯仪器噪声中的罕见和微弱信号,处理高维模型空间,以及定位先前体积内通常非常紧密的后质量浓度。使用基于空间的探测器和脉冲星定时阵列的引力波探测带来了额外的挑战,即必须隔离在时间和频率上彼此重叠的各个信号。将讨论解决这些问题的有希望的办法,以及仍然存在的一些挑战。
2012-04-09 astro-ph.HE gr-qc
Charged Binaries in Gravitational Tides
本文研究了带电黑洞双星在引力潮汐下的动力学,发现潮汐修正随黑洞电荷增加而被抑制,但在极端极限下仍有有限贡献,为研究其他带电系统的潮汐效应奠定了基础。
2024-11-12 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Ready-to-use analytic model for gravitational waves from a hierarchical triple with Kozai-Lidov oscillations
由三重系统中的内双星发射的引力波是空间探测器(如激光干涉仪空间天线,LISA)的有趣天体物理候选者。当存在第三体时,如超大质量黑洞,由中等质量黑洞组成的内双星可以由于Kozai-Lidov机制而经历偏心率和倾角的振荡。在这项工作中,我们构造解析引力波形的傅立叶域,考虑到Kozai-Lidov效应在牛顿(领先)秩序。使用多尺度分析,我们利用时间尺度的可分性结合Kozai-Lidov振荡和辐射反应的影响。我们假设小偏心率和目前的解析解的其他轨道要素的演变。我们的解析计算可以系统地推广到更高阶的偏心率,并可用于构建激励合并衰荡模型。波形上的印记,由于这种组合的演变,计算下的静止相位近似。我们发现振荡在波形的傅立叶振幅上留下了清晰的签名,同时在引力波相位上留下了可测量的印记,并且我们的分析结果与数值结果一致。此外,我们的研究的天体物理参数的层次三元组,我们概述了潜在的源候选人,随着引力波数据分析的潜在影响。
2022-03-09 gr-qc
Performance of a Chirplet-based analysis for gravitational waves from binary black hole mergers
双黑洞(BBH)合并的引力波(GW)特征是在螺旋和合并阶段的后期快速频率演化。对于总质量大于100 M_sun的系统,地基GW探测器对合并相位敏感,并且带内白化波形是持续约10-30 ms的短持续时间瞬态。对于总质量在10和100 M_sun之间的对称质量系统,探测器对螺旋相位敏感,并且带内信号具有更长的持续时间,在30 ms - 3 s之间。Omega是一种GW爆发的搜索算法,它假设局部平稳的频率演化,使用正弦高斯小波作为模板库来分解干涉仪应变数据。由于模板和信号之间的不匹配,正弦高斯的局部平稳性导致检测低质量BBH签名的性能损失。我们提出了一个修改后的版本的欧米茄算法,Chirplet欧米茄,它允许频率的线性变化,目标BBH聚结的性能。Chirplet样模板的使用增强了测量的信噪比,由于模板和数据之间的不匹配较少,并增加了低质量BBH聚结的可检测性。我们提出的线性调频欧米茄在高斯色噪声在初始LIGO灵敏度的性能研究结果。
2011-11-15 gr-qc
Interpreting a Machine Learning Model for Detecting Gravitational Waves
NASA Goddard Space Flight Center(美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心);University of Illinois at Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校);Argonne National Laboratory(阿贡国家实验室);The University of Chicago(芝加哥大学);Harvard University(哈佛大学)
我们描述了一个转化研究的案例研究,将为计算机视觉开发的可解释性技术应用于用于搜索和发现引力波的机器学习模型。我们研究的模型被训练来检测非高斯和非平稳的高级激光干涉引力波天文台(LIGO)数据中的黑洞合并事件。我们制作了机器学习模型在处理包含真实引力波信号、噪声异常和纯高级LIGO噪声的高级LIGO数据时的响应可视化。我们的发现揭示了这些机器学习模型中单个神经元的反应。进一步的分析表明,网络的不同部分似乎专注于局部和全局特征,这种差异似乎源于网络的分支结构以及LIGO探测器的噪声特性。我们相信,对这些“黑匣子”模型进行建模的努力可以为未来的研究提供建议,并有助于为引力波天体物理学设计可解释的机器学习模型。
2022-02-15 astro-ph.HE cs.AI gr-qc
Gravitational waves of quasi-circular, inspiraling black hole binaries in an ultralight vector dark-matter environment
University of Illinois at Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校)
本文研究超轻矢量暗物质环境对准圆轨道黑洞双星引力波相位的影响,通过后牛顿稳相近似计算并结合LISA四年观测的Fisher分析,给出可探测所需的暗物质密度下限。
2025-11-10 astro-ph.CO gr-qc
Theoretical Detailed Analyses for DC readout and a Fabri-Pérot gravitational-wave detector
National Astronomical Observatory(国立天文台)
本文研究了直流读出的德塞特引力波探测器的量子期望值和稳态噪声谱密度,揭示了经典辐射压力力泄漏对射频范围噪声贡献的影响,并讨论了如何通过调整干涉仪调谐点来恢复理想情况下的性能。
2026-05-12 astro-ph.IM gr-qc math-ph
Unsupervised Learning Architecture for Classifying the Transient Noise of Interferometric Gravitational-wave Detectors
在激光干涉引力波探测器获得的数据中,高频率地出现具有非平稳、非高斯特征的瞬态噪声。这通常会导致探测器不稳定以及隐藏和/或模仿引力波信号等问题。这种瞬态噪声在时间-频率表示中具有各种特性,这被认为与环境和仪器来源有关。瞬态噪声的分类可以为探索瞬态噪声的来源和提高检测器的性能提供线索。实现这一点的一种方法是监督学习。然而,一般来说,监督学习需要对训练数据进行注释,并且在确保分类及其相应的新类别的客观性方面存在问题。相比之下,无监督学习可以减少训练数据的注释工作,并确保分类及其相应新类别的客观性。在这项研究中,我们提出了一个无监督的学习架构的瞬态噪声的分类,结合了变分自动编码器和不变的信息聚类。为了评估所提出的架构的有效性,我们使用了由重力间谍项目准备的激光干涉仪引力波天文台(LIGO)首次观测运行的数据集(时间-频率二维谱图图像和标签)。我们提出的无监督学习架构提供的类与Gravity Spy项目注释的标签一致,这表明存在未揭示类的可能性。
2022-06-15 gr-qc physics.data-an stat.ML
Normalizing flows for density estimation in multi-detector gravitational-wave searches
Institute of Cosmology and Gravitation, University of Portsmouth(宇宙学与引力研究所,朴茨茅斯大学)
本文提出使用归一化流替代传统方法,以降低存储需求并提升多探测器引力波搜索的灵敏度和灵活性。
2026-08-21 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
DeepExtractor: Time-domain reconstruction of signals and glitches in gravitational wave data with deep learning
Faculty of Science, Open Universiteit(科学学院,开放大学);Institute for Gravitational and Subatomic Physics (GRASP), Utrecht University(引力与亚原子物理研究所(GRASP),乌得勒支大学);Nikhef(Nikhef研究所);Department of Physics, University of Massachusetts(物理系,马萨诸塞大学)
本研究提出深度学习框架DeepExtractor,通过建模引力波探测器噪声并扣除噪声分量实现信号与干扰的时域重构,在干扰恢复效果和计算速度上均优于现有方法,还可无训练重构真实引力波事件。
2025-06-11 astro-ph.IM cs.LG gr-qc
Parameter estimation for binary neutron-star coalescences with realistic noise during the Advanced LIGO era
先进的地基引力波探测器即将开始工作。他们的预期目标不仅是对GW进行首次直接检测,而且还对源系统进行推断。双星中子星合并是最有希望的来源之一。我们调查的性能参数估计\edit{(PE)}管道,将在2015年的高级激光干涉仪引力波天文台(aLIGO)的第一次观测运行期间使用:我们专注于重建源的位置在天空中的能力,但也考虑到测量质量和距离的能力。准确,快速的天空定位是必要的,以提醒电磁(EM)观测站,使他们能够执行后续搜索对应的瞬态事件。我们考虑PE准确性的存在下,\edit{non-stationary},非高斯噪声。我们发现噪声的特性对PE性能\edit{at a given signal-to-noise ratio}的影响可以忽略不计。源光度距离只能受到很差的约束,相对于真实距离缩放的中值$90\%$($50\%$)可信区间为$0.85$($0.38$)。然而,啁啾质量被很好地测量。我们的啁啾质量估计受到系统误差的影响,因为我们使用了没有分量自旋的引力波形模板来对中等自旋的信号进行推断,但总误差通常小于$10^{-3} M_\odot$。用于天空定位的中值$90\%$($50\%$)可信区域是$\sim600~\mathrm{deg^{2}}$($\sim150~\mathrm{deg^{2}}$),其中探测到的事件的$3\%$($30\%$)定位在$100~\mathrm{de…
2015-05-12 astro-ph.HE gr-qc
The efficiency gap of two-step forecasts for stochastic gravitational wave background searches
School of Science, Huzhou University(湖州学院理学院)
本文针对随机引力波背景的 Fisher 预报,指出复合两阶段估计器在长基线(11.5天)下会显著放大振幅误差棒,并校准了偏差向量和均方误差矩阵,推荐使用联合最大化的 gauss_D 似然作为基线。
2026-10-20 gr-qc
Dark Matter Clumps as Sources of Gravitational-Wave Glitches in LIGO/Virgo/KAGRA data
International Center for Advanced Studies, Universidad de San Martin and CONICET(国际高级研究中心,圣马丁大学及阿根廷科学技术研究委员会);Illinois Center for Advanced Study of the Universe & Department of Physics, University of Illinois at Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校宇宙高级研究中心及物理系);Lawrence Livermore National Laboratory(劳伦斯利弗莫尔国家实验室);Center for AstroPhysical Surveys, National Center for Supercomputing Applications(超级计算应用国家中心天体物理调查中心)
本文提出暗物质团块可能引发LIGO/Virgo/KAGRA数据中的引力波突变,并通过分析得出暗物质团块密度上限。
2026-03-11 astro-ph.HE gr-qc hep-ph