Tilt-to-length coupling in LISA Pathfinder: analytical modelling
本文首次提出一个解析模型描述LISA Pathfinder中测试质量重新对准引起的倾角到长度耦合噪声变化，涵盖杠杆臂、活塞效应等机制及非几何噪声贡献，并通过数值模拟验证，为成功分析任务数据提供基础。
2023-05-05 astro-ph.IM gr-qc
In-Depth Modeling of Tilt-To-Length Coupling in LISA's Interferometers and TDI Michelson Observables
本文对 LISA 倾斜-长度耦合在单个干涉仪和 TDI Michelson 观测量中的噪声贡献进行一阶建模，指出 TTL 噪声将超出任务预算并需在数据后处理中拟合扣除，同时分析了不同干涉仪噪声贡献的不可区分性及发射端与接收端抖动耦合系数之间的相关性。
2024-06-06 astro-ph.IM gr-qc
State-space modelling for heater induced thermal effects on LISA Pathfinder's Test Masses
LPF（LISA探路者）任务的OSE（离线模拟环境）模拟器旨在模拟飞行中进行的各种实验。其中，热诊断实验旨在将热干扰和干涉仪读数相关联，从而允许从干涉仪通道中减去热诱导干扰。在本文中，我们报告这些模拟实验的建模，包括参数化的不同的热效应（辐射压力效应，辐射计效应），将出现在惯性传感器环境的LTP（LISA技术包）。我们还报告了如何在LTPDA工具箱中实施这些实验，该工具箱是LPF数据分析的专用工具，由于完整记录了过程，因此可以实现分析的完全可追溯性和再现性。
2012-07-30 astro-ph.IM gr-qc
Global analysis for the LISA gravitational wave observatory
激光干涉仪空间天线（LISA）将探索引力波频谱的源丰富的毫赫兹波段。与地面探测器相比，地面探测器的典型信号是短暂和离散的，LISA信号通常是长期和重叠的，因此需要一个全球数据分析解决方案，这与为地面引力波天文学开发的逐源分析非常不同。在LISA波段，引力波既是信号{ \em又是噪声}。对这种所谓的混淆噪声（更好地称为未解决的信号噪声）的主要贡献预计来自短周期星系白矮星双星，但所有来源，包括大质量黑洞双星和极端质量比捕获也将作出贡献。以前对银河系混淆噪声的估计都假设了完美的信号相减。在这里，我们提供了信号减法残差的分析估计和它们对参数估计的影响，同时首次将噪声建模的影响。使用极大似然近似的完整的全球贝叶斯分析的分析估计。我们发现，虽然混淆噪声是{ \em降低}的全球分析，个别来源的波形误差是{ \em增加}相对于孤立信号的估计。我们提供了参数估计误差如何从全球分析的各个部分膨胀的估计。
2017-05-26 gr-qc
Data series subtraction with unknown and unmodeled background noise
LISA探路者（LPF）是欧空局的引力波观测站的先驱任务，将测量两个测试质量可以自由落体的程度，旨在证明功率谱密度（PSD）低于30 fm/s $^2$ /Hz $^{1/2}$约1 mHz的剩余相对加速度。在LPF数据分析中，测量的相对加速度数据序列必须与其他各种测量的时间序列数据进行拟合。在不同的实验中，从试验质量和卫星动力学的系统识别到从测量的已知扰动中减去噪声贡献，都需要这种拟合。在所有情况下，由拟合残差的PSD描述的背景噪声预计将被着色，这要求我们在频域中执行此类拟合。该PSD是未知的{ \it a priori}，并且该残余加速度噪声的高精度估计是我们的分析的基本输出。在本文中，我们提出了一种基于贝叶斯参数估计的拟合方法与未知的频率相关的背景噪声。该方法使用噪声边缘化与平均韦尔奇的周期图，以实现无偏的参数估计，连同一个一致的，非参数估计的残余PSD。此外，我们发现，该方法是等效的迭代重新加权最小二乘拟合的一些实现。我们已经测试了已知PSD的模拟数据的方法，并从几个实验与LISA探路者端到端的任务模拟器分析差分加速度。
2014-08-04 astro-ph.IM gr-qc
Resolving Galactic binaries in LISA data using particle swarm optimization and cross-validation
空间引力波探测器LISA预计将观测银河系中大量主要由白矮星组成的致密天体双星的信号。从这个群体中分辨个体来源与其自身产生的混淆噪声构成了一个主要的数据分析问题。我们提出了一种迭代源估计和减法方法来解决这个问题的基础上使用粒子群优化（PSO）。除了粒子群算法，该方法的一个新特点是交叉验证的来源估计从相同的数据使用不同的信号参数搜索范围。这被发现大大减少污染的虚假来源，并可能被证明是一个有用的除了任何多源分辨率方法。应用到最近的模拟数据的挑战，该方法是能够找到$O(10^4)$银河双星的信号频率范围内的$[0.1,15]$兆赫，并为频率$\gtrsim 4$兆赫，减去估计信号的仪器噪声水平后，减少了残余数据。
2021-06-05 astro-ph.IM gr-qc
Inferring the population properties of galactic binaries from LISA's stochastic foreground
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）；Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)（马克斯·普朗克引力物理研究所（爱因斯坦研究所））；Aristotle University of Thessaloniki（萨洛尼加亚里士多德大学）；Institute for Astronomy, Astrophysics, Space Applications and Remote Sensing, National Observatory of Athens（雅典国立天文台天文学、天体物理学、空间应用与遥感研究所）
本文提出基于模拟的推断框架，直接从重构的随机前缀测量银河双星群体特性，通过神经后验估计器将谱图映射到群体参数，验证了方法的有效性并提高了计算效率。
2026-05-11 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Time Domain Simulations of Arm Locking in LISA
臂锁定是为减少激光干涉仪空间天线（LISA）中的激光频率波动而提出的一种技术，LISA是一个对毫赫兹频率波段敏感的引力波观测站。臂锁定利用了构成LISA的三个航天器的三角星座的几何稳定性，以提供在LISA测量带中具有稳定性的频率基准，该稳定性超过了从标准基准（例如光学腔或分子吸收线）获得的稳定性。我们已经实现了一个时域仿真的臂锁定，包括预期的限制噪声源（散粒噪声，时钟噪声，航天器抖动噪声，和残留的激光频率噪声）。不完善的先验知识的LISA外差频率和相关的“拉”的臂锁定激光器的效果。我们发现，我们的实现满足要求的噪声和激光频率的动态范围。
2011-04-27 astro-ph.IM gr-qc
Assessing the Impact of Unequal Noises and Foreground Modeling on SGWB Reconstruction with LISA
本研究针对利用LISA搜寻宇宙学起源SGWB的现实干扰问题，更新SGWBinner代码纳入臂间可变噪声与复杂前景谱形，发现噪声适度变化影响小、前景建模不佳会显著劣化重建，还集成JAX提升了计算效率。
2025-06-18 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
LISA Non-Linear Dynamics and Tilt-To-Length Coupling
Universität Heidelberg（海德堡大学）；KU Leuven（荷语鲁汶大学）；Leuven Gravity Institute, KU Leuven（荷语鲁汶大学引力研究所）；Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)（马克斯·普朗克引力物理研究所（爱因斯坦研究所））；Leibniz Universität Hannover（汉诺威莱布尼茨大学）
本研究通过闭环非线性动力学模拟，验证了LISA任务中TTL耦合对干涉仪输出的影响，并通过正弦机动提高了TTL参数推断的精度。
2026-02-13 astro-ph.IM gr-qc
Design of Dedicated Tilt-to-Length Calibration Maneuvers for LISA
本文针对LISA任务中的TTL噪声问题，提出通过旋转机动估计耦合系数的方法，发现特定正弦信号调制可在20分钟内高精度估计TTL系数，为在轨后处理噪声消除提供最优方案。
2024-11-15 astro-ph.IM gr-qc physics.data-an
Coherent observations of gravitational radiation with LISA and gLISA
地球同步激光干涉仪空间天线（gLISA）是一项天基引力波（GW）任务，过去五年来，斯坦福大学喷气推进实验室、国家空间研究所（I.N.P.E.，巴西）和航天系统劳拉。如果与LISA任务同时飞行，这两个阵列将提供联合灵敏度，从而在mHz波段的相应部分中实现两个任务的最佳性能。这种同时操作将产生一个最佳组合的灵敏度曲线，从几兆赫到1赫兹都是“白色”的，使这两个天线能够以高信噪比（SNR）探测质量在太阳质量（1000万到1亿）范围内的合并黑洞双星（BHB）。它们联合跟踪的能力，增强信噪比，类似于2015年9月14日高级激光干涉仪引力波天文台（aLIGO）观测到的信号（GW 150914事件），将导致更多可观测的小质量双星黑洞和提高这些来源的参数精度。LISA、gLISA和aLIGO一起将以良好的灵敏度覆盖从十分之一mHz到kHz频带的频带。
2016-08-16 astro-ph.IM gr-qc
Thermo-elastic induced phase noise in the LISA Pathfinder spacecraft
在LISA Pathfinder的在轨热测试活动期间，数据和诊断子系统在集成到卫星中之后首次在接近空间的条件下进行了测试。结果表明，温度测量系统符合要求，得到了$1-30\;{\rm mHz}$频段内$10^{-4}\,{\rm K}\, {\rm Hz}^{-1/2}$周围的温度噪声。此外，控制热信号注入到将LISA技术包（LTP）核心组件锚定到卫星结构的悬挂支柱，允许首次通过实验估计LTP干涉仪（卫星的主要仪器）的热弹性变形的相位噪声贡献。发现这样的贡献在$10^{-12}\,{\rm m}\, {\rm Hz}^{-1/2}$处，比测量带宽（$1\,{\rm mHz}$）下端处的测量噪声低30倍。
2014-12-12 astro-ph.IM gr-qc
Higher Harmonics of Double White Dwarfs in the Centihertz Band: Linking LISA and DECIGO
Kyoto University（京都大学）
研究通过LISA和DECIGO探测双白矮星高阶谐波，揭示中频观测站对质量比统计约束的重要性。
2026-01-21 astro-ph.HE gr-qc
Extension of the LTP temperature diagnostics to the LISA band: first results
在LTP中需要高分辨率的温度测量，即，10 uK/sqrt（Hz），从1 mHz到30 mHz。这已经通过晶闸管和适当的低噪声电子器件实现。然而，LISA感兴趣的频率范围下降到0.1 mHz。在0.1 mHz左右的频率的温度传感器和相关的电子器件的性能进行了调查。示出了温度测量系统的理论限制和测试它们的实际地面限制，表明即使在0.1 mHz左右的频率和10 uK/sqrt（Hz）的幅度水平下，在晶闸管中也没有观察到1/f噪声。
2009-05-29 gr-qc
Characterization of the stochastic signal originating from compact binaries populations as measured by LISA
激光干涉仪空间天线（LISA）任务计划于21世纪30年代初发射，是一个空间引力波观测站，旨在探测毫赫兹波段的发射源。与目前的地基探测器相比，LISA数据预计将是一个信号为主，强和弱的引力波信号在时间和频率上重叠。天体物理总体模型预测了足够数量的信号在LISA波段混合在一起，形成一个不可分辨的前景噪声。在这项工作中，我们提出了一个通用的方法，用于表征前景信号来自一个给定的天体物理人口的合并紧凑型双星。假设理想化的检测器条件和完善的数据分析技术能够识别和消除明亮的来源，我们应用迭代过程，使我们能够预测不同水平的前景噪声。
2021-03-26 astro-ph.GA astro-ph.IM gr-qc
LISA Gravitational Wave Sources in A Time-Varying Galactic Stochastic Background
激光干涉仪空间天线（LISA）数据分析的一个独特挑战是，仪器噪声和天体物理源的噪声背景将在一年内和整个任务期间发生重大变化。噪声水平的变化将在时间尺度上与大多数信号在检测器的敏感带中花费的时间相当或更短。银河系随机GW背景的振幅的变化，从银河双星的天线图案相对于银河系中心旋转是一个特别重要的组成部分的噪声变化。因此，LISA对不同来源类别的敏感度将随着天空位置和时间的变化而变化。这种变化将影响整体信噪比和EM观察员搜索多信使对应物的警报效率。
2022-06-29 astro-ph.IM gr-qc
Gaussianity of LISA's confusion backgrounds
由于激光干涉仪空间天线（LISA）波段中有大量的源，因此对LISA的数据分析将变得复杂。在大部分波段中，银河系白矮星双星（GWDB）在频率空间中足够密集，因此不可能分辨出其中的大部分，而来自未分辨的银河系双星的“混淆噪声”将在确定LISA对该波段其他源的灵敏度时超过仪器噪声。来自未分辨的极端质量比吸气（EMRI）的混淆噪声也可能对LISA的总噪声曲线有显著贡献。到目前为止，LISA的混淆噪声对匹配滤波器搜索及其检测阈值的影响的估计通常基于中心极限定理将噪声近似为高斯噪声。然而，在匹配滤波器搜索中，给定类别信号的适当检测阈值可能位于信噪比概率分布的尾部相当远的地方，其中先验地不清楚高斯逼近是否可靠。利用Edgeworth展开和大偏差理论，我们研究了通常的匹配滤波器检测统计量的概率分布，远离分布的尾部。我们将这些工具应用于四个有点理想化的版本的特定LISA搜索。
2007-08-30 gr-qc
The LISA Optimal Sensitivity
激光干涉仪空间天线（LISA）上的多个多普勒读数允许同时形成几个干涉观测值。所有这些观测量都与激光频率涨落无关，并且与引力波和各种LISA仪器噪声有不同的耦合。在干涉组合LISA的功能空间将能够合成，我们已经确定了一个三重干涉组合，显示最佳组合的灵敏度。作为该方法的一个应用，我们计算了标称，等臂LISA配置的正弦源的灵敏度改善。在波的周期比光在LISA上的典型传播时间长的傅里叶频带部分，单个迈克耳孙干涉仪的灵敏度增益等于$\sqrt{2}$。在LISA迈克尔逊组合具有最佳灵敏度的中频带区域中，相对于迈克尔逊灵敏度的改善略优于$\sqrt{2}$，并且最佳灵敏度的频带被加宽。对于大于光传播时间的倒数的频率，灵敏度的提高是振荡的和$\sim \sqrt{3}$，但在LISA臂中单程光传播时间的倒数的整数倍的频率附近可以大于$\sqrt{3}$。
2003-06-04 gr-qc
Galactic Binary Gravitational Wave Noise within LISA Frequency Band
本文研究了银河系中与未分辨双星有关的引力波噪声，其特殊目的是确定引力波停止贡献空间干涉仪（LISA）均方根噪声的频率上限。这一背景的上限来自于超新星Ia爆炸的统计数据，其中一部分可能是由双星白矮星合并引发的。二进制随机噪声交叉LISA均方根灵敏度的上限频率位于0.03-0.07赫兹的范围内，这取决于银河系的二进制白矮星合并率。为了能被激光ISA可靠地探测到，在f>0.03 Hz时，每对数频率间隔的宇宙背景能量密度应为Omega_{GW} h_{100} ^2>10^{-8}。
1998-01-06 astro-ph gr-qc
Probing Formation of Double Neutron Star Binaries around 1mHz with LISA
我们提出了一种新的方法来检验银河系双中子星双星是否在LISA波段形成。在我们的方法中，我们分配一个有效的时间分数$τ$的每一个双中子星的LISA检测到的二进制。这个分数是作为观测到的轨道周期和偏心率的函数给出的，并且在没有带内双星形成的情况下应该均匀分布。应用统计技术，如Kolmogorov-Smirnov测试的实际列表的$τ$，我们可以检查带内二进制形成的签名。我们讨论了这种方法的前景，特别关注银河系双中子星双星在1 mHz附近的可用样本数。
2022-10-10 astro-ph.HE gr-qc
Detecting Gravitational Wave Bursts with LISA in the presence of Instrumental Glitches
激光干涉仪空间天线（LISA）将在毫赫兹引力波波段开启丰富的发现空间。除了来自数百万个双星系统的预期信号外，这个波段可能包含新的和以前无法想象的来源，我们目前还没有模型。为了检测未建模和意外的信号，我们需要能够将它们与仪器噪声伪影或毛刺分开。在地面激光干涉仪的数据中，小故障是一个常见的特征，在LISA探路者任务的数据中也可以看到。与地面上的情况相反，我们将无法拥有多个独立的探测器来帮助将未建模的信号与毛刺分开，必须开发新的技术。在这里，我们表明，未建模的引力波爆发可以检测与LISA利用不同的方式，其中仪器故障和引力波爆发的印记自己的时间延迟干涉仪数据通道。我们表明，对于周期长于航天器之间的光旅行时间的信号，“呼吸模式”或Sagnac数据组合是检测的关键。相反，对于短周期信号，是到达每个航天器的时间有助于分离。我们调查的条件下，我们可以区分信号和毛刺组成的一个单一的正弦高斯小波的起源，并确定如何以及我们可以表征信号。我们发现，引力波爆发可以明确地检测和特点，只有一个单一的数据通道（四个功能的激光链路），虽然信号分离和参数估计显着改善时，所有六个激光链路的操作。
2018-11-11 astro-ph.IM gr-qc
Stellar binary black holes in the LISA band: a new class of standard sirens
最近先进的LIGO探测到的合并黑洞二进制（BHB）意味着大量的这样的系统发射在毫赫兹的频率，可访问的激光干涉仪空间天线（LISA）。我们表明，这些系统提供了一类新的宇宙学标准警报器。直接LISA光度距离-$D_l$-测量，结合可能的宿主星系的不均匀红移-$z$-分布，提供了一种有效的方法来填充$z<0.1$的$D_l-z$图，从而允许精确的哈勃膨胀率的局部测量。为了有效，该方法需要足够精确的LISA距离确定和相当数量的BHB的天空定位，这对于6链路检测器配置是最好实现的。我们发现，对于BHB人口与目前的基准LIGO率一致，哈勃常数$H_0$可以确定在$\sim$ 5%和$\sim$ 2%的水平（68%的置信度），假设两个和五个百万公里的臂长分别。
2017-03-03 astro-ph.CO gr-qc
The LISA Data Challenge Radler Analysis and Time-dependent Ultra-compact Binary Catalogues
本研究使用马尔可夫链蒙特卡洛管道分析LISA数据挑战的Radler星系模拟数据，在一年观测中解析出约一万个超紧凑双星信号，并生成不同观测时长的目录以评估探测效率。
2023-08-24 gr-qc
Enhanced Frequency noise suppression for LISA by combining cavity and arm locking control systems
本文提出了一种新的方法，激光干涉仪空间天线（LISA）的任务中的激光频率稳定的激光器锁定到两个稳定的长度参考-干涉仪的臂和板载光学腔。这两个参考是使用精心设计的控制系统进行数字融合的，试图对基线LISA任务硬件进行最小或不进行更改。干涉仪臂提供了LISA科学波段（0.1 mHz - 1 Hz）中最稳定的参考，而腔传感器的宽带和线性读数可在LISA波段以下和以上实现额外的控制系统增益。这种双传感器的方法的主要技术问题是不理想的慢激光频率牵引耦合到控制系统的多普勒频移的光，由于相对航天器运动沿LISA arm. This不完善的知识本文概述了要求的多普勒频移知识，以保持谐振腔以及激活时，融合的控制系统。提出了两种多普勒频移估计方法，使用已经在船上的测量，航天器间干涉仪链路（主要的科学测量），和绝对航天器间激光测距系统。这两种方法在几千秒的测量积分后都达到了所需的精度。本文演示了一种方法来初始化和从事拟议的激光稳定系统，从自由运行的激光器和双传感器频率控制系统结束。结果表明，该技术将LISA科学波段中的残余激光频率噪声降低了3个数量级以上，可能允许放宽对时间延迟干涉测量（TDI）的要求-可能达到第一代TDI可能足够的程度。
2022-03-01 gr-qc
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
Event Rate for Extreme Mass Ratio Burst Signals in the LISA Band
围绕$10^{4.5}$ -$10^{7.5}$太阳质量大质量黑洞（MBH）的短周期轨道上的恒星质量致密物体被认为是欧空局/美国航天局激光干涉仪空间天线（LISA）引力波探测器的重要连续波引力辐射源。然而，这些极端质量比的螺旋源开始于长周期，接近抛物线的轨道，与MBH有多次近距离接触。在这些近距离接触中发出的引力辐射可能被LISA探测为引力波爆发，如果特征通过时间尺度小于$10^5$秒。将一个静态的球形模型缩放到银河系凸起的大小和质量，我们估计这种爆发信号的事件发生率为每年约15次，LISA可以检测到信噪比大于5的信号，起源于我们的银河系。当扩展到室女室女星系团星系团时，我们的估计增加到引力波爆发率~ 18。我们的结论是，这些极端的质量比爆发源可能是一个稳定的和重要的引力辐射源的LISA数据流。
2006-09-22 astro-ph gr-qc
Fundamental Performance Determining Factors of the Ultrahigh-Precision Space-Borne Optical Metrology System for the LISA Pathfinder mission
LISA探路者太空任务的核心是采用光学计量系统（OMS），在[1 mHz，30 mHz]的测量波段内分别测量两个自由浮动的测试质量之间的距离和姿态，精度分别达到皮米和纳米棒。OMS基于一个超稳定的光学平台，该平台具有4个外差干涉仪，从中读出干涉信号并由数字相位计处理。激光频率噪声、功率波动和光程长度变化通过专用控制回路被抑制到非临界水平，使得测量性能接近相位计施加的传感器极限。系统设计使得影响所有四个干涉仪的读出相位的低频共模噪声通常通过从其它干涉仪信号中减去参考相位而被很好地抑制。然而，高频噪声直接影响测量性能，其共模抑制强烈依赖于相对信号相位。我们讨论了如何从最近的测试活动的数据指向高频相位噪声作为一个可能的性能限制因素，解释了一些重要的性能特征。
2013-07-30 astro-ph.IM gr-qc physics.ins-det
Accelerated parameter estimation of supermassive black hole binaries in LISA using a meshfree approximation
本研究将原本针对地面探测器的无网格插值加速贝叶斯推断技术适配至LISA，基于PhenomD波形与刚性绝热天线响应假设，实现了含噪信号中超大质量黑洞双星的快速准确参数估计。
2025-02-22 astro-ph.IM gr-qc
Probing non-Gaussianity during reheating with SIGW in the LISA band
Keemilise ja Bioloogilise Füüsika Instituut（化学与生物物理研究所）；Institute for Theoretical Physics, Leibniz University Hannover（汉诺威莱布尼茨大学理论物理研究所）；Max Planck Institute for Gravitational Physics, Albert Einstein Institute（马克斯·普朗克引力物理研究所，爱因斯坦研究所）
研究再加热期非标准演化对标量诱导引力波谱的影响，探讨非高斯性对LISA探测的可检测性及再加热动力学对谱形的调节作用。
2026-10-30 astro-ph.CO gr-qc
Temperature stability in the sub-milliHertz band with LISA Pathfinder
LISA探路者（LPF）是一项技术先驱任务，旨在测试空间引力波探测所需的关键技术。在天基引力波观测站将运行的低频区域（毫赫兹及以下），温度波动起着至关重要的作用，因为它们可以以多种方式耦合到干涉测量和测试质量的自由落体精度中。专用温度测量子系统是LPF板上诊断单元的一部分，其噪声水平为10 $\,μ$ K $\,$ Hz $^{-1/2}$至$1\,$ mHz。在本文中，我们报告的温度测量在整个任务操作，表征热环境，估计不同位置之间的传递函数和报告温度稳定性（及其时间演变）的频率低至10 $\,μ$ Hz，其中通常值周围的$1\,$ K $\,$ Hz $^{-1/2}$进行了测量。
2019-05-22 astro-ph.IM gr-qc
ADC non-linear errors correction in thermal diagnostics for the LISA mission
在LISA和LISA PathTM（LPF）中需要在毫赫兹范围内的频率下进行低噪声温度测量。LISA所需的温度稳定性在低至0.1 mHz的频率下约为10 uK/sqrt（Hz）。在本文中，我们专注于识别和减少测量时变温度信号时检测到的过量噪声源。这被证明是由于ADC传递曲线中的非理想性，并且当测量温度呈现uK/s的漂移时，测量带宽中的测量降低约一个数量级。在适合于LISA任务的测量系统中，需要降低这种噪声。已经实现了基于相同技术的两种不同方法，这两种方法都包括在带外添加抖动信号以减轻ADC非理想误差。当测量温度上升到10 uK/s时，通过使用这些方法，这种性质的过量噪声已被令人满意地降低。
2009-05-19 gr-qc
Optimal Detection Bands for Intermediate-Mass Black Hole Binaries: Prospects for LISA and AMIGO in General Relativity and $f(R, T)$ Gravity
本文预测LISA和AMIGO对中等质量黑洞双星的探测率，并检验f(R,T)修正引力对探测红移和事件数的影响，表明联合观测可提供一致性检验。
2025-07-06 astro-ph.CO 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
Probing the speed of gravity with LVK, LISA, and joint observations
在宇宙学尺度上影响引力波$c_{\rm GW}$速度的暗能量理论，自然会导致接近LIGO/Virgo/KAGRA（LVK）波段的速度随频率变化的跃迁。虽然像GW 170817这样的观测向我们保证，$c_{\rm GW}$在LVK波段非常接近光速，但LVK波段以下的频率依赖跃迁对于大类动态暗能量理论来说是一个确凿的信号。在这里，我们讨论1）如何用LVK波段的观测来约束这种跃迁的残余，2）什么特征与LISA波段的这种跃迁相关，以及3）LVK和LISA波段的联合观测如何使我们能够对这种跃迁和基础理论进行严格的约束。我们发现，$c_{\rm GW}$的偏差可以被约束到$\sim 10^{-17}$的LVK ${\textit and}$ LISA频带的水平，即使是轻微的频率依赖性，比现有的频率无关的界限强得多$c_{\rm GW} \neq c$。我们使用GW 170817的应变数据，将$c_{\rm GW}$的偏差限制为在100 Hz时小于$10^{-17}$，在500 Hz时小于$10^{-18}$。我们还确定了一个特别有趣的类型之间的LVK和LISA波段的过渡，并显示如何多波段观测可以进一步限制这一点。最后，我们讨论了这些当前和预测的约束意味着潜在的暗能量理论。
2022-10-24 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Angular Resolution of a Bayesian Search for Anisotropic Stochastic Gravitational Wave Backgrounds with LISA
本文使用BLIP包中的贝叶斯球谐形式评估LISA对各向异性随机引力波背景的角分辨率，发现搜索模型中的球谐系数数量是限制角分辨率的主要因素，并在 $\ell_{\mathrm{max}}=16$ 时超越其他制图技术。
2024-12-20 astro-ph.IM gr-qc
Detecting Accelerating Eccentric Binaries in the LISA Band
LISA波段的许多引力波（GW）源都具有不可忽略的偏心率。此外，它们中的许多可以经历加速，因为它们存在于第三层中。在这里，我们开发的分析和数值方法来量化如何紧凑的二进制的偏心率提高了检测其特有的加速度。我们表明，广义相对论进动模式可以解开的二进制的加速度引起的频率偏移从啁啾质量引起的频率偏移GW模板拟合，从而放宽了信噪比的要求区分加速度的一个因素的$10\sim100$。此外，通过采用加速偏心致密双星的GW模板，我们可以提高加速度测量精度的$\sim100$的一个因素，相比于零偏心率的情况下，和检测源的加速度，即使它在观测时间内没有变化。例如，在LISA波段，中等偏心率的恒星质量双黑洞（BBH），在$\rm{SNR}=20$和$4$ yr的观测时间下，其加速度测量结果$\sim10^{-7}m\cdot s^{-2}$会产生误差，在这个例子中，即使BBH与$4\times 10^{6}\rm M_{\odot}$ SMBH相距$\sim1\rm pc$，我们也可以测量出BBH的特有加速度。我们的研究结果突出了偏心率的重要性，ISA波段的源，并显示了发展GW模板加速偏心紧凑双星的必要性。
2023-01-11 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Clock-noise subtraction in geometric time-delay interferometry for space-based gravitational-wave parameter estimation
Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学）；Chongqing University（重庆大学）；Yangtze University（长江大学）
研究针对天基引力波观测中时钟抖动影响参数推断的问题，在几何TDI框架中制定时钟噪声减法方案，通过引入广义可观测量实现减法，经模拟测试，该方法能抑制噪声、恢复灵敏度并改善参数约束，证明其对精密数据分析的必要性。
2026-07-13 gr-qc
Alternative LISA-TAIJI networks: Detectability of the Parity Violation in Stochastic Gravitational Wave Background
本研究评估LISA-TAIJIp与LISA-TAIJIm两种网络配置探测随机引力波背景中宇称破坏的能力，发现后者在低频段灵敏度高一个数量级，更利于检验宇称破坏引力理论。
2025-04-25 gr-qc
Archival searches for stellar-mass binary black holes in LISA
恒星质量的双星黑洞在出现在地面引力波探测器的音频波段之前，将在激光干涉仪空间天线（LISA）的频带内扫描数月至数年。在$500 \,\mathrm{Mpc}$的距离内，每年会发生几十次这样的事件。即使在如此近的距离，这样的源的LISA信噪比对于盲目搜索来说也太小而不能自信地检测它们。然而，下一代地基引力波探测器预计将在LISA时投入使用，将以数千的信噪比观测它们，并非常准确地测量它们的参数。我们表明，地面探测器对这些源的高保真观测有助于档案搜索，每年从LISA数据中挖掘出数十个信号。
2020-11-05 astro-ph.HE gr-qc
NanoNewton electrostatic force actuators for femtoNewton-sensitive measurements: system performance test in the LISA Pathfinder mission
本文介绍了LISA引力波天文台基于音频电压载波信号的TM静电力执行系统设计，及其在LISA Pathfinder任务中的在轨性能测试，证明该系统满足LISA观测要求，执行力噪声为相关但非主导噪声源。
2023-12-30 astro-ph.IM gr-qc
LISA and the LISA Science Team
Dipartimento di Fisica, Università di Trento and Trento Institute for Fundamental Physics and Application / INFN（特伦托大学物理系、特伦托基础物理与应用研究所/意大利国家核物理研究所）
本文概述了LISA任务（激光干涉空间天线）的科学目标、相关波形以及LISA科学团队截至2026年4月的工作进展。
2026-05-25 astro-ph.GA astro-ph.IM gr-qc
First stage of LISA data processing II: Alternative filtering dynamic models for LISA
空间载引力波探测器，如（e）LISA，设计用于在低频带（mHz至Hz）工作，那里有各种具有重大科学价值的引力波源。为了使这些探测器具有非凡的灵敏度，各个航天器上的时钟精确同步以及航天器间距离的准确确定是重要的组成部分。在我们之前的论文（Phys. Rev. D 90，064016 [2014]）中，我们描述了一种具有完整状态向量的混合扩展卡尔曼滤波器来完成这项工作。在本文中，我们探讨了几种不同的状态向量和相应的（现象学）动态模型，以减少冗余的完整状态向量，加速算法，并使算法易于扩展到更复杂的情况。
2015-03-29 gr-qc
Gravitational Wave Background Search by Correlating Multiple Triangular Detectors in the mHz Band
随着天琴和太极最近的强劲发展，我们现在有越来越多的机会通过将它们与LISA一起操作来在mHz波段进行相关分析。假设在一般的几何配置的两个LISA的三角形探测器，我们开发了一个简单的配方来评估网络的灵敏度，各向同性引力波的背景。在我们的配方中，我们充分利用每个三角形检测器内的数据通道的对称性，并提供易于处理的表达式，而不直接采用繁琐的检测器张量。我们具体评估了各种潜在检测器组合（包括LISA-TianQin对）的预期网络灵敏度。
2020-11-25 astro-ph.CO gr-qc
Simultaneously search for multi-target Galactic binary gravitational waves
Institute for Frontiers in Astronomy and Astrophysics, Beijing Normal University（北京师范大学天文与前沿科学研究院）；School of physics and Astronomy, Beijing Normal University（北京师范大学物理与天文学院）；International Centre for Theoretical Physics Asia-Pacific, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学亚太理论物理中心）；School of Physics and Technology, Wuhan University（武汉大学物理科学与技术学院）；School of Fundamental Physics and Mathematical Sciences, Hangzhou Institute for Advanced Study, UCAS（中国科学院大学杭州高等研究院基础科学与数学学院）
本文提出一种新的LMPSO算法，用于同时搜索银河二体引力波，有效降低低信噪比信号的假警报率。
2026-03-09 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Searching for Galactic White Dwarf Binaries in Mock LISA Data using an F-Statistic Template Bank
我们描述了一个F统计搜索连续引力波从银河系白矮星双星模拟LISA数据。我们的搜索方法采用了分层模板网格为基础的参数空间的探索。在第一阶段中，使用不同的模拟激光信号组合（称为TDI变量）在搜索中识别候选源。由于每个源在其真实的“多普勒参数”（固有频率和天空位置）附近生成主要最大值以及多普勒参数空间中的F统计量的许多次要最大值，因此对多个源的搜索需要区分真实信号和与其他“更响”信号相关联的次要最大值。我们的方法通过应用重合测试来拒绝在使用三个TDI变量中的每一个的搜索中在附近的参数空间位置处未找到的候选者。对于幸存的符合测试的信号，我们执行一个完全相干的搜索在一个细化的参数网格提供一个准确的参数估计的最终候选人。经过适当调整，管道能够提取1989个真实信号，只有5个假警报。刚性绝热近似的使用允许恢复的信号参数与统计预期的误差相当，虽然仍然有一些系统的过剩相对于从高斯噪声预期的统计误差。一个实验性的迭代管道，七轮信号减法和残差的重新分析，使我们能够增加信号的数量恢复到3419与29个假警报。
2010-01-07 gr-qc
Darwin Meets Einstein: LISA Data Analysis Using Genetic Algorithms
本文首次将遗传算法应用于激光干涉空间天线（LISA）的数据分析。在LISA波段的低频区域，预计将有数万个星系双星系统发射出LISA可探测到的引力波。LISA数据流中如此大量的源的参数提取的挑战需要一种可以有效地探索所涉及的大参数空间的搜索方法。由于这些源中的许多源的信号将重叠，因此需要全局搜索方法。遗传算法代表了这样一种全局搜索方法，用于LISA数据流中多个重叠源的参数提取。我们发现，遗传算法能够正确地提取重叠源的源参数。一个基本的GA的几个优化与来自模拟LISA数据的GA搜索的应用程序的结果。
2006-01-17 gr-qc
Parameter Estimation for Stellar-Origin Black Hole Mergers In LISA
本文针对LISA探测恒星起源黑洞双星提出基于小波时频似然函数的贝叶斯参数估计算法，相比频域方法加速数个数量级并支持非平稳噪声处理，有助于区分前身星模型。
2022-12-08 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Resolving signals in the LISA data
我们估计了银河系白矮星双星引力波背景的上限频率截止值，这将是可观测的LISA探测器。这是通过包括调制的引力波信号，由于运动的探测器围绕太阳。我们发现该截止频率等于$10^{-3.0}$ Hz，比先前推导的值小2倍。这意味着LISA频带中可分辨信号的数量增加了约4倍。我们的理论推导是补充的数值模拟，这表明，通过使用极大似然估计技术，它是可能的，以准确地估计可分辨信号的参数，然后将它们从LISA数据。
2003-02-05 gr-qc
Finite-Core Signatures in LISA-Band Wave-Optics Lensing by Low-Mass Dark Matter Halos
Hunan Normal University（湖南师范大学）；Yangtze University（长江大学）；Wuhan University（武汉大学）
研究通过LISA波段引力波衍射透镜探测低质量暗物质晕的有限核结构，比较NFW和cored-NFW轮廓的波光学放大因子，发现有限核平滑时间延迟响应并重塑衍射峰，为孤立视线晕和子晕提供有限核基准。
2026-06-19 astro-ph.CO gr-qc
Optimal filtering of the LISA data
LISA的时间延迟干涉响应的引力波信号被重写的形式，占的LISA星座围绕太阳的运动，响应给出了封闭的解析形式，有效的任何频率的带中访问LISA。然后，我们提出了一个完整的程序，极大似然的原则的基础上，寻找恒星质量的双星系统的LISA数据。我们定义了所需的最佳滤波器，振幅最大化的检测统计（类似于脉冲星搜索与地面干涉仪的F统计），并讨论了虚警和检测概率。我们测试的程序在引力波探测的数值模拟。
2007-07-19 gr-qc
The implications of stochastic gas torques for asymmetric binaries in the LISA band
本文利用流体动力学模拟生成LISA频段非对称质量比旋近的引力波波形，并用简化解析力矩模板进行贝叶斯参数估计，发现双星参数估计无偏但吸积盘力矩参数可能被误判，提示在利用简化模型推断吸积盘性质时需谨慎。
2025-05-27 astro-ph.GA gr-qc
Multi-band gravitational wave astronomy: science with joint space- and ground-based observations of black hole binaries
在先进的LIGO（aLIGO）观测到第一个黑洞双星（BHB）GW 150914后不久，人们意识到这样一个巨大的系统在合并前几年就可以在毫赫兹（mHz）波段观测到。激光干涉仪空间天线（LISA）在0.1-100 mHz的频率范围内工作，根据从aLIGO第一次观测运行（O 1）推断的聚结率，它可能探测到多达数千个螺旋形BHB。它们中的绝大多数（那些发射$f<10$ mHz的）在LISA的寿命期间只会经历微小的频率漂移，导致类似于银河系白矮星双星发射的信号。然而，在$f>10$ mHz的情况下，其中几个将扫过LISA波段，最终在aLIGO探测的音频波段中产生响亮的合并。这篇文章回顾了这些新的LISA源的科学潜力，在过去的几个月里，已经在几个方面进行了研究，包括多信使和多波段引力波天文学，BHB天体物理学，重力和宇宙学的替代理论的测试。
2017-02-14 astro-ph.HE gr-qc
Bayesian parameter-estimation of Galactic binaries in LISA data with Gaussian Process Regression
目前正在建造的激光干涉仪空间天线（LISA）旨在测量毫赫兹频段的引力波信号。据估计，数以千万计的银河双星将是观测到的引力波的主要来源。产生兆赫频率范围信号的银河双星发射准单色引力波，这将不断被LISA测量。解决尽可能多的银河双星是即将到来的LISA数据集分析的核心挑战。尽管据估计，这些重叠的引力波信号中有数万个是可分辨的，其余的则模糊成银河系前景噪声;使用贝叶斯方法提取数万个信号仍然是计算昂贵的。我们开发了一个新的端到端管道，使用高斯过程回归来建模对数似然函数，以快速计算贝叶斯后验分布。使用流水线，我们能够解决Lisa数据挑战（LDC）1-3，包括噪声数据以及重叠信号和特别微弱信号的其他挑战。
2022-09-08 astro-ph.IM gr-qc physics.data-an
