Parameter estimation on compact binary coalescences with abruptly terminating gravitational waveforms
引力波天文学试图从它们发出的引力波信号中提取有关天体物理系统的信息。对于合并紧凑二进制源，这需要用于inspiral的准确模型模板，以及潜在的后续合并和振铃。具有突然终止于检测器的敏感带中的频域波形的模型通常用于参数估计研究。我们发现，突然的波形终止包含重要的信息，影响参数估计精度。如果这个尖锐的截止点不是出于物理动机，那么这些额外的信息可能会导致误导性的良好准确性声明。我们还表明，使用截止波形作为模板来恢复完整的信号可能会导致参数估计的偏差。我们评估何时截止的信息内容可能是重要的，在这两种情况下。我们还指出，标准的Fisher矩阵形式主义，经常用于近似预测参数估计的准确性，不能正确地将一个突然的截止存在于信号和模板，这一观察解释了一些以前意想不到的结果发现在文献中。这些影响强调了使用完整的波形与准确的合并和振铃阶段的参数估计的重要性。
2014-07-23 astro-ph.HE gr-qc physics.data-an
Template Bank for Compact Binary Coalescence Searches in Gravitational Wave Data: A General Geometric Placement Algorithm
本文介绍了一种在引力波干涉仪数据中寻找致密双星合并的模板波形的算法。我们利用了二进制参数的频域波形的振幅和展开相位的平滑依赖性。我们组波形具有相似的幅度配置文件和执行奇异值分解的相位配置文件，以获得一个正交基的相位函数。前导基函数跨越低维线性空间，其中任何物理波形的展开相位都很好地近似。最佳模板放置由线性系数空间中的规则网格给出。该算法适用于任何频域波形模型和探测器灵敏度曲线。它在计算上是高效的，并且需要很少的调整。应用该方法，我们构造了一组适用于在LIGO-Virgo数据中搜索自旋对齐的双星中子星、中子星-黑洞和双星黑洞合并的模板库。
2019-07-01 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Non-Conservative Mechanics in the Compact-Body Mass-Shell Model and its Waveform Structuring
Universität Potsdam（波茨坦大学）
本文在致密体双星并合的质量壳模型中引入非保守力学，推导出可用的解析引力波波形，为后续计算及与先进模型比较奠定基础。
2026-09-21 astro-ph.HE gr-qc
A stochastic template bank for gravitational wave searches for precessing neutron-star--black-hole coalescence events
迄今为止，引力波的研究主要集中在非旋进系统上。包括旋进效应大大增加了要搜索的模板的数量。这导致计算成本的相应增加，并且可能增加实际搜索的误报率。另一方面，可能有一些天体物理系统完全被非进动搜索所遗漏。在本文中，我们考虑使用随机方法构建一个模板银行的问题，中子星-黑洞双星允许进动，但与限制的方向的总角动量的二进制指向检测器和中子星自旋是可以忽略不计的相对于黑洞。我们量化搜索所需的模板数量，并明确构建模板库。我们表明，尽管大量的模板，随机方法可以适应解决这个问题。我们量化了非旋进搜索可能错过信号的参数空间区域。
2017-11-13 astro-ph.HE gr-qc
Fast gravitational waveform models for quasi-circular coalescences of neutron star--black hole binaries
Universitat de les Illes Balears（巴利阿里群岛大学）；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））；Universität Potsdam（波茨坦大学）；CNRS/IN2P3, Laboratoire de Physique Corpusculaire (LPC) UMR6534（法国国家科学研究中心/法国国家核与粒子物理研究所，核物理实验室）；University of Canterbury（坎特伯雷大学）
针对准圆、自旋对齐的中子星-黑洞双星，提出包含高阶模态的频域引力波波形模型IMRPhenomXHM_NSBH和SEOBNRv5HM_ROM_NRTidalv3_NSBH，并扩展至自旋进动情形，通过数值相对论模拟校准潮汐效应，在模拟信号和真实事件分析中优于先前模型。
2026-08-03 astro-ph.HE gr-qc
Modeling Compact Binary Merger Waveforms Beyond General Relativity
参数化的后爱因斯坦框架修改了螺旋波形模型，以纳入超越广义相对论的影响。我们将现有的模型扩展到合并振铃制度。这里介绍的修改增加了一个单一的自由度，对应于二元聚结时间的变化。其他合并属性仍然预测GR。我们讨论这个模型的参数估计，以及它如何可以用来提取信息超越GR波形。
2022-03-26 astro-ph.HE gr-qc
Interpreting Binary Neutron Star Mergers: Describing the Binary Neutron Star Dynamics, Modelling Gravitational Waveforms, and Analyzing Detections
由中子星双星合并而发出的引力波为探索物质和未探索的极端状态下的基础物理打开了一扇新的窗口。为了提取关于中子星内部超核物质和致密双星系统性质的信息，需要可靠的理论处方。本文综述了中子星并合过程中的动力学和引力波信号的一般特征。我们简要介绍了现有的分析和数值方法来调查的高度动态，强场区合并过程中。我们回顾现有的波形近似，并讨论个别波形模型的属性和可能的优点和缺点，以及它们在实际引力波数据分析中的应用。
2020-04-06 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Towards a generic test of the strong field dynamics of general relativity using compact binary coalescence
双中子星和/或黑洞的合并是地面干涉探测器最有可能观测到的引力波信号之一。除了它们的发现在天体物理学上的重要性外，它们还将为我们提供第一个接触广义相对论（GR）真正强场动力学的经验。我们提出了一个新的框架，贝叶斯模型选择的基础上，旨在检测偏离GR，受到先进的处女座和LIGO探测器的约束。该方法测试了波形中出现的系数与GR预测的一致性，而不依赖于任何特定的替代重力理论。该框架适用于低信噪比事件，通过多个子测试的建设，其中大部分只涉及有限数量的系数。它还自然地允许来自多个来源的信息的组合，以增加人们对GR或违反GR的信心。我们希望它能够找到广泛的可能偏离GR，包括那些原则上不能容纳的模型波形，条件是在频率的感应变化的相位检测器是最敏感的是可比的影响百分之几的变化在一个或多个低阶后牛顿相位系数。原则上，该框架可以与具有任意参数化变形的任何GR波形近似一起使用，以用作模型波形。为了说明该方法的工作原理，我们进行了一系列的数值实验，其中模拟的引力波建模的限制后牛顿，固定相位近似高斯和固定噪声，按照预期的先进LIGO/处女座噪声曲线。
2012-03-04 astro-ph.HE gr-qc
Tidal effects in binary neutron star coalescence
我们比较动力学和波形从二进制中子星合并计算新的长期（$\sim 10 $轨道）数值相对论模拟和潮汐有效单体（EOB）模型，包括分析潮汐校正第二后牛顿秩序（2PN）。目前的分析知识编码的潮汐EOB模型被认为是足够的，以再现的数值数据接触和他们的不确定性。值得注意的是，除了那些已经适合于二元黑洞数据的参数外，不需要校准任何潮汐EOB自由参数。2PN潮汐改正的列入最大限度地减少了与数值数据的差异，但它是不可能的，以显着区分他们的领先秩序的潮汐贡献。潮汐效应的相关放大的存在可能被排除在外，尽管它可能是数字不准确的结果。我们的结论是，潮汐完整的有效单体模型提供了目前最先进和准确的工具，模拟引力波形从双中子星螺旋到接触。这项工作还指出了广泛的测试，以评估数值数据的不确定性的重要性，以及新的数值策略进行准确的模拟的潜在需求。
2012-05-15 astro-ph.HE gr-qc
Compact Binary Coalescence Gravitational Wave Signals Counting and Separation
针对下一代引力波观测中多信号重叠难题，提出基于注意力与多解码器的 UnMixFormer，可同时计数最多五个致密双星并合事件并分离波形，准确率达99.89%。
2025-05-13 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
A pipeline to search for signatures of line-of-sight acceleration in gravitational wave signals produced by compact binary coalescences
Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics（大学间天文与天体物理中心）；Canadian Institute for Theoretical Astrophysics, University of Toronto（多伦多大学加拿大理论天体物理研究所）；Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)（马克斯·普朗克引力物理学研究所（阿尔伯特·爱因斯坦研究所））；Leibniz University Hannover（汉诺威莱布尼茨大学）；Department of Mathematics and Physics, University of Stavanger（斯塔万格大学数学与物理系）
提出一种搜索致密双星并合引力波信号中视线加速度特征的数据处理流程，计算了后牛顿修正并集成到LIGO-Virgo-Kagra参数估计软件中，验证了恢复加速度的可靠性并测试了波形鲁棒性。
2026-06-26 astro-ph.HE gr-qc
Template Banks for Binary black hole searches with Numerical Relativity waveforms
高级激光干涉仪引力波天文台和高级室女座预计将探测到来自合并的恒星质量黑洞双星的引力波。检测搜索通过使用一组波形模板对检测器数据进行匹配滤波来操作。传统上，BBH的模板库是从中间分析波形模型构建的，这些模型是针对数值相关性模拟进行校准的，并且可以针对BBH参数的任何选择进行评估。本文探讨了一种替代传统的方法，即直接从数值BBH模拟的模板银行的建设。使用非旋转BBH系统作为一个例子，我们演示了哪些区域的质量参数平面可以覆盖现有的数值BBH波形。我们估计所需的数量和所需的长度的BBH模拟，以覆盖整个非旋转BBH参数平面的质量比10，从而说明我们的方法可以用来指导未来的数值模拟的参数放置。我们推导出的误差范围是独立的分析波形模型，因此，我们的形式主义可以用来独立测试这种波形模型的准确性。由此产生的模板银行适用于先进的LIGO搜索。
2013-10-29 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Template-space metric for searches for gravitational waves from the inspiral, merger and ringdown of binary black holes
利用干涉型引力波探测器探测来自双黑洞的引力波（GW），需要在分析数据的同时构造用于匹配滤波的模板库。在二进制参数空间上放置模板以及来自多个探测器的GW触发的重合测试利用了重力波形空间上的度量定义。虽然最近的搜索采用波形模板连贯地描述的螺旋，合并和振铃（IMR）的聚结，在模板银行和符合测试中使用的度量来自后牛顿螺旋波形。在本文中，我们计算的IMR波形族IMRPhenomB的质量和有效自旋参数的参数空间的模板空间度量。我们还提出了一个坐标系，这是一个修改后的版本后牛顿啁啾时间坐标，其中的度量是缓慢变化的参数空间。使用该度量分析计算的匹配函数与数值计算的“精确”匹配函数具有极好的一致性。我们表明，该度量是能够提供一个合理的近似匹配功能的其他IMR波形的家庭，使有效的一个身体模型校准数值相对论（EOBNRv2）。这个度量的可用性可以有助于提高在先进的探测器时代从二元黑洞中搜索GW的灵敏度。
2015-06-19 astro-ph.HE gr-qc
Next-generation global gravitational-wave detector network: Impact of detector orientation on compact binary coalescence and stochastic gravitational-wave background searches
本研究探讨下一代引力波探测器网络中臂朝向对随机背景和致密双星并合搜索灵敏度的影响，提出优化方法并比较五种配置，表明全球协调建设该网络具有优势。
2025-01-22 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
A fully-coherent all-sky search for gravitational-waves from compact binary coalescences
本文介绍了一种全相干的方法来寻找黑洞和中子星双星合并产生的引力波信号。这将先前开发并用于有针对性的引力波搜索的相干分析扩展到全天、全天搜索。我们将搜索应用于LIGO探测器第五次科学运行期间采集的一个月的数据。我们证明，与巧合搜索相比，灵敏度提高了25%，这与预期相称。最后，我们讨论了在先进的引力波探测器数据中实施和运行对来自双星合并的引力波信号的相干搜索的前景。
2015-09-11 astro-ph.HE gr-qc
Outlook for detection of GW inspirals by GRB-triggered searches in the Advanced detector era
短而硬的伽马射线暴（GRB）被认为起源于两颗中子星（NS）或一颗中子星和一个黑洞（BH）的合并。如果这种情况是正确的，那么短伽马射线暴将伴随着强引力波（GW）的发射，可以被LIGO，Virgo，KAGRA和LIGO-India等GW天文台检测到。与全天候、全天时的GW搜索相比，外部触发的GW搜索具有时间和天空位置已知、GW幅度增大等优点。基于最近的联合LIGO-Virgo数据，我们的分析估计，和我们的蒙特卡罗模拟候选紧凑的二进制合并事件的信噪比的分布，我们找到了一个有效的敏感体积GRB触发的搜索，是约2倍以上的全天空，所有的时间搜索。对于NS-NS系统，喷流角为20度，伽马射线卫星视场为天空的10%，并且具有通常旋进的自旋，这使NS-NS短GRB和NS-BH短GRB关联的数量增加了一倍，达到NS-NS和NS-BH所有检测的3-4%。我们还调查的权力测试统计过剩的阈下事件列表中，并表明，这些是不太可能揭示一个阈下人口，直到发现GW协会短伽玛暴已经是例行的。最后，我们提供了有用的公式计算GW振幅的先验分布，从一个紧凑的二进制合并，对于一个给定的GW探测器网络和给定的天空位置。
2013-04-25 astro-ph.HE gr-qc
Prospects For High Frequency Burst Searches Following Binary Neutron Star Coalescence With Advanced Gravitational Wave Detectors
物态方程在两颗中子星并合的物理过程中起着至关重要的作用。最近的数值模拟与微物理状态方程表明，这种事件的结果取决于质量的中子星。对于质量较小的系统，模拟有利于形成超大质量、准稳定的中子星，其振荡产生短而高频率的引力辐射爆发。它的主频含量与中子星的半径密切相关，它的测量可以用来约束超核状态方程。相比之下，更高质量系统的合并导致迅速的引力坍缩成黑洞。我们已经开发了一种算法，它结合了波形重建的形态独立的搜索与贝叶斯模型选择的引力波瞬态，合并后的情况之间的区别，并准确地测量占主导地位的振荡频率。我们证明了该方法的有效性，使用模拟二进制合并信号的数据从LIGO和处女座的目录，我们讨论了这种分析在先进的地面引力波探测器的前景。从波形考虑在这项工作中，并假设一个最佳取向的源，我们发现，合并后的中子星信号可以检测到$\sim 10\text{--}25$ \，Mpc的这种技术。我们还发现，我们成功地区分合并后的情况与$\sim 95\%$的准确性，并确定幸存的合并后的中子星的主导振荡频率内$\sim 10$，赫兹，平均超过所有检测到的信号。这导致了一个非旋转的1.6“，M $_{\odot}$参考中子星半径估计值的不确定性，其半径为$\sim 100\,$ m.
2014-06-20 astro-ph.HE gr-qc
Addressing the spin question in gravitational-wave searches: Waveform templates for inspiralling compact binaries with nonprecessing spins
本文提出了一个后牛顿（PN）模板家庭的引力波形从吸入紧凑的双星与非旋进的自旋，其中的自旋效应是由一个单一的“约化自旋”参数。这个模板族，它重新参数化的所有自旋相关的PN条款的首阶（1.5 PN）自旋轨道耦合项\emph{in an approximate way}，有很高的重叠（拟合因子> 0.99）与非旋进双星与任意质量比和自旋。我们还证明了这个模板族对于相当大一部分质量相当的自旋双星（m_2/m_1 <~ 10）的探测是“有效的”，为从自旋低质量双星中寻找引力波（GW）提供了一种有吸引力和可行的方法。我们还指出，在相当质量（m_1 ~= m_2）区域，相位演化中的长期（非振荡）自旋相关效应（非旋进模板考虑到的）比旋进的振荡效应更重要。因此，与非旋进旋转模板相比，非旋转模板的有效性在这种情况下特别差。对于高级LIGO观测到的双星中子星，即使是中等自旋（L。S/m^2 ~= 0.015 - 0.1）将导致与非纺丝模板相当大的失配（~ 3% - 25%）。这与中子星自旋可能与GW探测无关的预期相反。
2011-09-12 astro-ph.HE gr-qc
Dimensionally Reduced Waveforms for Spin-Induced Quadrupole Searches
我们提出了高度准确的，降维的引力波形的二进制inspirals的组件有大的自旋诱导四极矩。自旋诱导的四极子首先出现在二元聚结的早期inspiral阶段的波形相位中，使其成为物体内部结构的相对干净的探针。然而，对于与克尔有较大四极偏差的天体，使用二元黑洞（BBH）模型的搜索将是无效的。为了进行计算上可行的搜索，我们提出了两个降维模型，这是从原来的六维后牛顿波形这样的系统。我们的降维方法是由后牛顿膨胀中的功率计数，源物理的适当重新参数化，以及在参数空间的大多数物理上动机良好的区域中小的相位中的截断项来指导的。此外，我们注意到，大的四极偏差导致的频率在一个二元系统达到其最小结合能大幅减少。该最小值表示螺旋状状态的结束，并为PN波形提供自然截止。我们为这些频率截止提供了准确的分析估计。最后，我们进行注入研究，以测试的有效性的尺寸减少的波形。我们发现，在$80\%$的注射有一个有效性的$\varepsilon > 0.999$，显着高于通常所需的标准BBH银行，系统与组件自旋的$|χ_i| \lesssim 0.6$和无量纲四极$κ_i \lesssim 10^3$。重要的是，这些波形是有效搜索具有大四极杆的天体物理物体的重要的第一步。
2022-10-31 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Trapping, Irregular Waveforms, and Efficient Radiation in Ultra-relativistic Black Hole Encounters
Princeton University（普林斯顿大学）；Institute for Advanced Study, Princeton（普林斯顿高等研究院）
研究揭示超相对论性黑洞相遇中非相对论性描述与Kerr环形衰减之间的过渡不成立，展示非对称发射和显著视界吸收现象，发现其由瞬时零 trapping 和重复辐射透镜效应驱动，表明在γ≈5.1时约65%的初始ADM能量以引力波辐射。
2026-04-29 astro-ph.HE gr-qc
Unraveling information about supranuclear-dense matter from the complete binary neutron star coalescence process using future gravitational-wave detector networks
本文提出一种新的解析频域模型，完整描述双中子星旋近-并合-并合后引力波信号，并评估未来探测器网络对揭示超核密度物质状态方程信息的潜力。
2023-06-20 astro-ph.HE gr-qc
A detailed analysis of GW190521 with phenomenological waveform models
在本文中，我们提出了一个广泛的分析GW 190521引力波事件与当前（第四）代的唯象波形模型的二元黑洞合并。GW190521从其他事件中脱颖而出，因为只有几个波周期可观察到。这导致了许多挑战，其中之一是这种短信号倾向于不解决近似波形退化，这可能导致多模态后验分布。我们使用的波形模型的家庭包括一个新的快速时域模型IMRPhenomTPHM，它允许我们广泛的测试不同的先验和鲁棒性相对于波形模型的变化，包括球谐模式的内容。我们澄清了最近的一篇论文[Nitz&Capano]中提出的一些问题，这些问题与高质量比源的可能支持有关，但证实了他们对多模态后验分布的发现，尽管峰值的统计显著性存在重要差异。特别是，我们发现，支持两个质量外的PISN质量间隙，并支持一个中间质量比的二进制显着减少相对于什么Nitz和Capano发现。我们还提供了更新的概率关联GW 190521从ZTF潜在的电磁对应物。
2021-06-03 astro-ph.HE gr-qc
Inference on gravitational waves from coalescences of stellar-mass compact objects and intermediate-mass black holes
由中子星或恒星质量的黑洞向$\gtrsim 100$太阳质量的中等质量黑洞的合并产生的引力波是先进引力波探测器的一个令人兴奋的可能来源。这些来源可以提供IMBH存在的明确证据，探测球状星团动力学，并可能作为广义相对论的测试。我们分析的准确性，我们可以测量的质量和自旋的IMBH和它的同伴在中等质量比合并。我们发现，我们可以确定一个IMBH的质量以上$100 ~ M_\odot$与$95\%$的信心提供了巨大的身体超过$130 ~ M_\odot$。对于高于$\sim200 ~ M_\odot$的源质量，最好的测量参数是准正常振铃的频率。因此，对于大质量双星来说，总质量的测量比啁啾质量更好，但是总质量仍然部分地随自旋简并，这无法精确测量。低频探测器的灵敏度对大质量源特别重要，因为对内旋相位的灵敏度对于测量恒星质量伴星的质量至关重要。我们表明，我们可以准确地推断宇宙学红移信号的源参数，通过施加适当的校正。我们研究了模型重力波形中不确定性的影响，并得出结论，我们的主要结果可能是强大的系统学。
2015-11-04 astro-ph.HE gr-qc
Multi-waveform cross-correlation search method for intermediate-duration gravitational waves from gamma-ray bursts
伽马射线暴（GRB）是一种伽玛射线的闪光，被认为起源于罕见形式的大质量恒星坍缩（长GRB），或来自至少包含一颗中子星（NS）的致密双星合并（短GRB）。爆炸后/合并后残留物（NS与黑洞，BH）的性质仍然存在很大争议。在约50%的长和短GRB中，在爆炸后100-10000 s的时间尺度上观察到伽马射线闪光后X射线余辉的时间演化“平台”，这可能表明存在来自长寿命，高磁化NS（磁星）的能量注入。互相关算法是由[R.科因等例如，（2016）]旨在优化从GRB残留物中寻找中等持续时间（100- 10000 s）的引力波（GW）。在这项工作中，我们测试CoCoA与地面GW探测器收集的真实数据。我们进一步发展的检测统计CoCoA的基础上，允许多波形搜索跨越物理动机的参数空间，从而占伽玛射线暴残留物的物理性质的不确定性。
2020-05-14 astro-ph.HE gr-qc
Compact Binary Coalescences in the Band of Ground-based Gravitational-Wave Detectors
随着地面引力波望远镜LIGO，Virgo和GEO 600接近第一次探测的时代，我们回顾了合并中子星和黑洞双星的合并率和质量和自旋分布的现有知识。我们强调引力波天文学和传统天体物理学之间的双向联系。天体物理学的投入将使人们有可能就最佳探测器配置和搜索技术作出明智的决定。与此同时，速率上限、探测到的合并速率以及引力波搜索测量的质量和自旋分布将通过与天体物理模型的比较来约束天体物理参数。未来的发展必要的引力波天文学的成功进行了讨论。
2010-03-12 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
A neural network for estimating compact binary coalescence parameters of gravitational-wave events in real time
针对匹配滤波技术在致密双星并合引力波参数估计中的误差问题，提出分位数回归神经网络模型提供动态参数边界，测试准确率超90%，作为先验可减少9%似然评估次数，缩短运行时间且不影响定位。
2025-08-20 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Fast Frequency-domain Waveforms for Spin-Precessing Binary Inspirals
从致密双星合并事件中探测和表征引力波信号依赖于频域中精确的波形模板。固定相位近似（SPA）可用于计算非旋进、准圆形二元吸气的闭合形式频域波形。然而，到目前为止，没有快速频域波形已经存在的通用，自旋旋进准圆形紧凑的二元螺旋。这些系统的模板必须通过精细采样的时域波形的离散傅立叶变换来计算，这比直接在频域中构建的那些要昂贵得多，特别是对于那些由inspiral部分主导的系统。推导旋进系统的频域波形存在两个障碍：（i）自旋旋进方程不允许一般系统的封闭形式解;（ii）SPA灾难性地失败。第一个问题目前还没有普遍的解决办法，因此我们必须求助于自旋进动方程的数值积分。这不是一个显著的障碍，因为在慢进动时间尺度上的数值积分对生成波形的计算成本增加很少。我们的主要结果是解决第二个问题，通过提供一种替代SPA的方法，我们称之为移位一致渐近方法，或SUA，它可以治愈SPA中的发散。使用SUA的频域模板的构造可以比通过离散傅立叶变换获得的时域模板更有效几个数量级。此外，该方法是非常忠实的离散傅立叶变换，与$10^{-5}$的顺序的失配。
2014-12-09 astro-ph.HE gr-qc
Post-Newtonian templates for gravitational waves from compact binary inspirals
为了能够检测并最大限度地提高从致密双星系统观测到的引力波的物理输出，精确的波形模型的可用性至关重要。目前的工作旨在为非专家的概述（inspiral）波形中使用的引力波数据分析紧凑的二元合并。我们首先提供了一个简单的牛顿轨道动力学和线性化的引力理论中的引力辐射物理的基本要素，描述了绝热近似应用于二进制系统：在实践中构建理论引力波形的关键要素。接下来，我们在后牛顿近似的广义相对论的引力波形，并强调的基本输入的螺旋波形的缓慢发展，旋转，nonprecessing，准圆双黑洞，即后牛顿的能量，通量和（吸收校正）平衡方程。然后在时域和频域中给出后牛顿内旋模板。最后，包括合并和随后的振铃阶段，我们简要地调查了两个家庭的全波形模型的紧凑型二进制合并目前实施的LSC算法库仿真：有效的一体化方法和唯象频域模型。
2021-06-14 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational-wave detectors as particle-physics laboratories: Constraining scalar interactions with a coherent inspiral model of boson-star binaries
引力波对中子星并合的探测对于限制物质在1000密度下的微观相互作用起着至关重要的作用。类似地，如果宇宙中存在玻色子星，它们的合并可以用来限制标量场理论的基本耦合常数。我们发展了第一个四次相互作用玻色子星螺旋的相干波形模型。波形包括相干自旋诱导的四极和潮汐变形的贡献的质量和自旋的二进制和一个单一的耦合常数的理论。我们表明，未来的仪器，如爱因斯坦望远镜和激光干涉仪空间天线可以提供强有力的互补边界玻色子自相互作用，而目前的检测器的约束力是边际。
2021-02-16 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Matter imprints in waveform models for neutron star binaries: tidal and self-spin effects
对两颗中子星合并产生的引力波和电磁波的联合观测标志着引力波（GW）多信使天文学的开始。准确的引力波形模型的发展是一个至关重要的先决条件，以提取有关产生检测到的GW信号的二进制系统的属性的信息。在双中子星系统（BNS）中，潮汐效应也需要纳入到一个准确的波形表示的建模。建立在以前的工作[Phys.Rev.D96 121501]，我们探索的性能，通过增加一个数值相关性（NR）为基础的近似的潮汐部分的定相（NRTidal）现有的模型nonprecessing和precessing二进制黑洞系统（SEOBNRv4，PhenomD和PhenomPv2），在LSC算法库套件中实现的吸气合并波形模型。将得到的BNS波形与混合NR波形的目标波形进行比较和对比，覆盖最后的大约100个波形。10轨道合并和延伸通过合并后的阶段，与inspiral波形计算从30 Hz获得TEOBResumS。后者是一个最先进的有效单体波形模型，融合了潮汐和自旋效应。我们探测基于PN的自旋项和NRTidal描述的组合对于获得相对于目标波形的最小失配（< 0.01）和相位差（< 1 rad）是必要的。然而，我们也讨论了可能的改进和缺点的NRTidal近似在其目前的形式，因为我们发现，它往往高估的潮汐相互作用相对于TEOBResumS模型在螺旋。
2018-04-06 astro-ph.HE gr-qc
Searches for TeV gamma-ray counterparts to Gravitational Wave events with H.E.S.S
寻找引力波事件的电磁对应物是多信使天体物理学的主要课题之一。在这些研究中，有一项是用H.E.S.S.纳米比亚的切伦科夫大气成像望远镜。在他们的第二次观测运行O2期间，意大利的高级处女座探测器和华盛顿和路易斯安那州的两个高级LIGO探测器在进行联合观测时，于2017年8月$14^{th}$首次探测到由于两个恒星质量黑洞合并而产生的瞬态GW信号，该事件标记为GW 170814。两小时后，宣布该事件的警报发出，H.E.S.S.观测可安排在2017年8月的$16^{th}$、$17^{th}$和$18^{th}$的夜晚。在BH双星合并三天后的8月$17^{th}$，两颗中子星的合并首次被探测到，紧接着费米的GBM探测到伽马射线暴，开启了多信使天文学的新纪元。观测在合并后5.3小时开始，并包含几小时后识别的对应物SSS 17a。这是地面指向仪器在该物体上获得的第一批数据。在这篇文章中，我们将提出的结果搜索高能伽马射线发射的电磁对应的这两个GW事件。两起事件均未检测到显著的伽马射线发射。尽管如此，上限地图推导出约束，为第一次，非热，高能发射的残余物的三个检测器的双黑洞合并（GW 170814），和一个双中子星合并（GW 170817）。
2019-06-26 astro-ph.HE
Deep Generative Models of Gravitational Waveforms via Conditional Autoencoder
基于条件自编码器的半监督方案及其变分扩展，我们构造了几个引力波形的深层生成模型。当训练完成后，我们发现我们的最佳波形模型可以生成双黑洞合并的吸气合并波形，对于$1$和$10$之间的质量比，其平均重叠匹配滤波精度高于$97\%$。此外，单个波形的生成时间约为1毫秒，比在相同计算设备上运行的EOBNR算法快约$10$至$100$倍。此外，这些模型还可以帮助探索波形的空间。也就是说，主要利用低质量比训练集，所得到的训练模型能够生成大量精确的高质量比波形。这一结果表明，我们的生成模型可以加快波形生成的低延迟搜索的引力波事件。随着未来工作精度的提高，生成式波形模型也可能有助于加快参数估计，并可以通过渐进的自训练来帮助数值相关性生成更高质量比的波形。
2021-06-15 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Enhancing the Sensitivity of Searches for Gravitational Waves from Core-Collapse Supernovae with a Bayesian classification of candidate events
我们演示了如何形态否决涉及贝叶斯统计可以提高接收器操作特性（ROC）曲线的核心塌陷超新星（CCSNe）的当前搜索的相干波（cWB）算法实现。涉及贝叶斯波（BW）的两种实现方式的示例，一种不假设引力波（GW）的偏振状态，另一种使用先前用于双星系统的相同椭圆偏振设置，这些示例在当前用于第一次和第二次高级LIGO（aLIGO）科学运行的波形集上提供，用于目标CCSNe搜索。提供了全天空搜索与具有光学触发器的目标搜索的性能的比较。相对于固定的假警报率（FAR），缓慢旋转波形的平均cWB+BW ROC范围改善为[+1.30%，+15.76%]，而快速旋转波形的改善为[+1.19%，+22.05%]。BW到CCSN GW触发器的应用还示出了FAR的显著降低，同时保持检测效率并保持对宽范围的形态CCSNe信号的敏感性。看来，代码开发的任意极化信号优于以前的代码的GW形态测试。
2018-02-19 astro-ph.HE
Template banks to search for low-mass binary black holes in advanced gravitational-wave detectors
对于激光干涉引力波天文台（LIGO）及其国际合作伙伴Virgo和KAGRA来说，合并的双黑洞（BBH）是最有可能的来源。BBH的最佳搜索需要信号模型的精确波形和覆盖感兴趣的质量空间的有效模板库。我们调查的能力，二阶后牛顿泰勒F2六边形模板放置度量构建一个有效的模板银行，如果使用的模板波形是有效的一个机构的波形调谐到数值相关性（EOBNRv 2）。我们发现，通过结合现有的泰勒F2布局度量与EOBNRv 2波形，我们可以构建一个有效的搜索BBH的组件质量范围内的3 Msolar <= m_1，m_2 <= 25 Msolar。我们还表明，（计算成本较低）泰勒F2后牛顿波形可以用来代替EOBNRv 2波形时，M <~ 11.4 Msolar。最后，我们调查的影响，而不是占主导地位的l = m = 2模式BBH搜索模式。我们发现，对于（m_1/m_2）<= 1.68或倾角为：i <= 0.31或i>= 2.68弧度的系统，由于忽略模板波形中l = m = 2以外的模式，总的可能信噪比没有显著损失。对于在空间体积中均匀分布的源群体，在分量质量空间的整个采样区域上，检测率的损失（在倾斜角和天空位置/偏振角的均匀分布上平均）保持在~ 11%以下。对于具有高质量比\textit{and} 0.31 <= i <= 2.68的双星，在Advanced LIGO中，包括高阶模式可以将信噪比增加多达8%…
2013-03-15 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Astrophysical Implications of Neutron Star Inspiral and Coalescence
在引力波中观测到的两颗中子星的第一个螺旋非常接近，允许同时观测引力波和电磁波，这是几年来没有预料到的。他们的合并，随后是伽马射线暴和千诺瓦，在电磁望远镜的光谱波段被观察到。这些GW和电磁观测在理解短伽马射线暴、确定最重元素的起源和确定中子星的最大质量方面取得了巨大进展。从潮汐在引力波形上的印记和对X射线双星的观测中，人们可以提取出螺旋形中子星的半径和变形能力。半径、最大质量和因果关系一起约束了中子星状态方程，未来的约束可以来自合并后振荡的观测。我们有选择地回顾这些结果，用推导和估计来填充一些物理学。
2022-01-09 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
