Searching for ultralight bosons with supermassive black hole ringdown
超轻玻色子是暗物质的一种竞争性候选者。如果它们存在,这些玻色子可能会通过超辐射不稳定性形成围绕旋转黑洞的长寿命玻色子云,作为引力源并影响宿主黑洞周围的引力波传播。在极端质量比的吸气过程中,玻色云将在吸气阶段幸存下来,并能影响受扰黑洞玻色云系统的准正规模频率。在这项工作中,我们计算了旋转黑洞由于周围玻色子云的存在而引起的引力准正规模频率的变化。然后,我们进行模拟分析模拟激光干涉空间天线观测数据包含注入振铃信号的超大质量黑洞与玻色子云。我们发现,利用不到一个小时的附近超大质量黑洞(如人马座A* 和M32)振铃阶段的观测数据,我们可以排除或确认质量为$ \sim 10^{-17} \rm eV$的云状超轻玻色子的存在。
2021-10-07 astro-ph.HE gr-qc
Searching for High Energy, Horizon-scale Emissions from Galactic Black Hole Transients during Quiescence
我们利用费米长期存档寻找恒星质量黑洞的伽马射线对应物,并将脉冲星外隙模型应用于其磁层,研究了电子和正电子在事件视界附近的静电加速.当一个黑洞瞬变(BHT)是在一个低硬或静态,辐射效率低下的吸积流不能发出足够的兆电子伏的光子,所需的维持力在极漏斗磁层通过双光子碰撞。在这个电荷匮乏的间隙区域中,沿着磁场线产生电场,以将电子和正电子加速到超相对论能量。这些相对论轻子通过曲率和逆康普顿过程发射出大量的伽马射线。研究发现,当等离子体吸积率通常保持在快速旋转的恒星质量黑洞的爱丁顿值的0.01%和0.005%之间时,这些伽马射线发射表现出耀斑活动。通过分析从档案费米/LAT数据确定的检测限,我们发现,7年的平均占空比,这样的耀斑活动应小于5%和10%的XTE J1118+480和1A 0620-00,分别,和V404 Cyg的检测限是与理论预测。据预测,间隙发射可以区分从喷流发射,如果我们调查的高能光谱行为或观察附近的BHT在深静止同时在红外波长和非常高的能量。
2017-07-27 astro-ph.HE
Searching for quantum black hole structure with the Event Horizon Telescope
来自事件视界望远镜的令人印象深刻的图像加剧了我们对引力现象的观察与量子力学原理之间的冲突。两个相关的方案协调量子力学与存在的黑洞类物体,与“最小”偏离广义相对论和本地量子场论,已被探索;其中之一可以产生签名可见的EHT观测。一个特定的目标是图像的时间变化,具有由经典黑洞半径确定的特征时间尺度。在最初的七天观测期间,没有证据表明这种变异性,预计不会强烈限制这种变异性。概述了研究此类场景的理论和观察下一步措施。
2019-09-17 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Searching for Exploding Black Holes
本研究梳理邻近轻质量蒸发黑洞的观测特征、发生率及多台站灵敏度,并利用 Fermi LAT 与 GBM 存档数据搜寻黑洞爆炸候选体、规划未来观测。
2024-02-19 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Searching for Black Hole Candidates in Quiescence by Using Multi-band Observations in Globular Cluster M22 (NGC 6656)
Xiamen University(厦门大学);Shanghai Astronomical Observatory(上海天文台);Nanjing Normal University(南京师范大学)
通过多波段观测在球状星团M22中发现恒星级质量黑洞候选者VLA22,并验证其符合黑洞低质量X射线双星的辐射特征。
2026-09-15 astro-ph.HE
Searching for Extraterrestrial Civilizations Using gamma Ray Telescopes
我们调查寻找黑洞星际飞船使用非常高的能量伽马射线望远镜。我们发现它们将高于能见度的阈值,尽管有许多未知因素。
2019-02-23 astro-ph.HE gr-qc
Searching for coherent pulsations in ultraluminous X-ray sources
超铝X射线源(ULX)的亮度大得令人不安,如果与爱丁顿极限相比,各向同性吸积到恒星质量的物体。超光速X星的高光度通常被认为是恒星质量黑洞的超临界吸积或中等质量黑洞的吸积。然而,最近发现的M82 ULX与NuSTAR的相干脉动表明,另一种情况意味着吸积到磁化中子星是可能的ULX。受这一发现的启发,我们重新访问了几个明亮ULX的可用XMM-牛顿档案观测,并有针对性地搜索脉动,以检查吸积中子星是否也可能为其他ULX提供动力。我们没有发现任何证据表明在包括M82 ULX在内的任何来源中存在显著的相干脉动。我们提供了上限的振幅可能未检测到的脉冲信号的源在样品中。
2014-10-27 astro-ph.HE
Searching for cosmic strings via black hole spin-down
本文提出利用附着宇宙弦导致黑洞自旋减缓来搜寻宇宙弦,预测大质量原初黑洞近零自旋,并探讨通过脉冲星观测超大质量黑洞自旋减缓。
2024-09-06 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Searching for quasi periodic oscillations in optical and $γ$-ray emissions $\&$ black hole mass estimation of blazar ON 246
本文利用Fermi-LAT和ASAS-SN的11.5年观测数据,在耀变体ON 246中探测到约2年的准周期信号,并通过多种周期分析方法验证其显著性,最终基于光变特征估计其黑洞质量约为(0.142-8.22)×10⁹倍太阳质量。
2025-04-08 astro-ph.HE
Searching for Ultra-light Bosons and Constraining Black Hole Spin Distributions with Stellar Tidal Disruption Events
靠近位于星系中心的超大质量黑洞的恒星会被潮汐力剧烈地破坏,导致耀斑,在天空调查中被观察到明亮的瞬变事件。这些事件发生的速率取决于黑洞的自旋,而黑洞的自旋又会受到超辐射引起的超轻玻色子的影响。我们对这些影响进行了详细的分析,并表明寻找恒星潮汐破裂对揭示超轻玻色子的存在具有重要的潜力。特别是,我们发现,即将到来的恒星潮汐破坏率测量的维拉鲁宾天文台的遗产调查的空间和时间可以用来发现或排除玻色子的质量范围从$10^{-20}$到$10^{-18}$ eV。我们的分析还表明,这些测量可以用来约束各种超大质量黑洞的自旋分布,并确定是否接近最大的自旋是首选。
2022-02-02 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
A Population Study for Searching Supermassive Binary Black Holes in Active Galactic Nuclei: Continuum Spectral Features and Periodic Variabilities
National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);School of Astronomy and Space Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学天文与空间科学学院)
本文构建种群模型,通过半解析方法研究活动星系核中超大质量双黑洞的SED缺失与周期性特征,发现联合探测可降低误报,相关巡天或脉冲星计时阵列可识别大量此类黑洞。
2026-08-27 astro-ph.HE
Searching for quantum-gravity footprint around stellar-mass black holes
Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF)(意大利国家天体物理研究所);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN)(意大利国家核物理研究所)
该研究通过分析恒星级黑洞吸积盘内半径的观测数据,检验渐近安全引力理论对黑洞特性的影响,未发现显著偏差并设定了参数ξ的最严格限制。
2025-12-15 astro-ph.HE gr-qc hep-th
The BAT AGN Spectroscopic Survey -- XVIII. Searching for Supermassive Black Hole Binaries in the X-rays
理论预测,一个超大质量黑洞双星(SMBHB)可以被观测到作为一个发光的活动星系核(AGN),其轨道时间尺度的顺序周期性变化。在X射线中,周期性变化可能是由包括相对论多普勒增强和冲击在内的机制引起的。在这里,我们提出了第一个系统的搜索周期活动星系核使用$941$硬X射线光变曲线(14-195千电子伏)从第一个105个月的斯威夫特爆发警报望远镜(BAT)调查(2004-2013年)。我们没有在Swift-BAT中发现周期性活动星系核的证据,包括先前报道的SMBHB候选者MCG+11 $-$ 11 $-$ 032。我们发现,零检测是一致的组合的上限二进制人口在活动星系核在我们所采用的模型,其预期的周期性变化幅度,和BAT调查的特点。我们还调查了SMBHB对正常活动星系核的X射线变化的eROSITA调查的背景下,可探测性。在我们假设双星总体和它们产生的周期信号具有数百天的长周期的条件下,在理想的均匀采样下,可将高达$13$ %的真周期双星与正常变星活动星系核鲁棒地区分开来。然而,我们表明,现实eROSITA采样可能是不敏感的长周期的二进制文件,因为较长的观测间隙降低其可检测性。相比之下,大的观测差距并没有减少检测短,几天周期的双星的前景,因为19%可以成功恢复,其中绝大多数可以在调查的前半部分确定。
2020-05-22 astro-ph.HE
Searching for cosmic vortices
Faculty of Physics, University of Białystok(比亚韦斯托克大学物理学院)
研究冷氦白矮星被黑洞潮汐瓦解时,利用量子流体动力学模拟,发现吸积盘中出现量子化涡旋,产生特征闪烁辐射信号,同时白矮星表面涡旋导致其拉长旋转并发射引力波。
2026-06-11 astro-ph.HE cond-mat.quant-gas
Searching for Black Hole Candidates by LAMOST and ASAS-SN
大多数动力学证实的恒星质量黑洞和候选者最初都是从X射线爆发中选出的。在目前的工作中,我们寻找黑洞候选人在LAMOST调查使用光谱与测光从ASAS-SN调查,其中的轨道周期的二进制可以揭示的周期性光变曲线,如椭球调制类型。我们的样本由9个双星组成,其中每个源包含一个巨大的恒星,具有大的径向速度变化($ΔV_{\rm R} > 70~{\rm km~s^{-1}}$)和光变曲线已知的周期。我们集中在9个源与长周期($T_{\rm ph} > 5$天)和评估的质量$M_2$的光学不可见的同伴。由于仅从几次重复光谱观测中观测到的$ΔV_{\rm R}$是真实振幅的下限,因此真实质量$M_2$可能显著高于当前评估。通过结合LAMOST的$ΔV_{\rm R}$和ASAS-SN的$T_{\rm ph}$,特别是正在进行的LAMOST中分辨率巡天,可能是对$M_2$施加约束的有效方法。
2019-09-13 astro-ph.HE astro-ph.SR
Searching for electromagnetic emission in an AGN from the gravitational wave binary black hole merger candidate S230922g
本研究针对引力波双黑洞并合候选体S230922g,利用DECam等多波段数据在AGN吸积盘中搜寻电磁对应体,发现6个候选体,其中AT 2023aagj的光谱特征符合并合事件迹象,为首次此类实时多波段监测。
2025-01-13 astro-ph.GA astro-ph.HE
Bright in the Black: Searching for Electromagnetic Counterparts to Gravitational-Wave Candidates in LIGO-Virgo-KAGRA Observation Runs with AstroSat-CZTI
本研究利用AstroSat-CZTI对前三期LVK引力波目录中的72个事件进行了X射线对应体搜寻,虽未探测到对应体,但给出了极具竞争力的辐射通量上限,用以约束双黑洞合并的高能电磁辐射理论模型。
2024-02-12 astro-ph.HE
Searching for a subpopulation of primordial black holes in LIGO/Virgo gravitational-wave data
迄今为止,LIGO/Virgo探测到了几十个双黑洞事件,预计未来几年还会有更多的双黑洞事件,引力波天文学正在从单个事件分析转向群体研究。使用GWTC-2目录,我们进行了分层贝叶斯分析,第一次结合了几个国家的最先进的天体物理形成模型与人口的原始黑洞(PBH)和约束的一个假定的子人口PBH的数据的分数。我们发现,这一部分显着依赖于一套假设的天体物理模型。虽然原始人口统计上有利于某些竞争性的天体物理通道,如球状星团和核星团,一个占主导地位的贡献,从稳定的质量转移孤立的形成通道大大减少了对PBH的需要,除了解释像GW 190521的质量间隙事件的速率。膨胀后形成的黑洞对LIGO/Virgo观测有贡献的诱人可能性只能通过进一步减少天体物理和原始形成模型的不确定性来验证,并且最终可能由第三代干涉仪证实。
2022-05-04 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Searching for structure in the binary black hole spin distribution
并合双星中黑洞的自旋可以通过它们的引力波辐射来揭示与这些系统的形成和演化有关的信息。结合事件来推断黑洞自旋的天体物理分布,使我们能够确定不同形成场景对人口的相对贡献。许多先前的工作已经使用参数模型来模拟自旋布居分布。虽然当观察到的人群很小时,这些方法是有价值的,但它们对底层分布的形状做出了强有力的假设,并且由于错误建模而极易受到偏差的影响。只有当允许的分布形状是有动机的(即天体物理原因),用这种参数模型得到的结果才是有效的。在这项工作中,我们放松了这些先验假设,并使用更数据驱动的方法对自旋分布进行建模,使用灵活的三次样条插值对这些分布进行建模,以便捕获参数模型无法捕获的结构。我们发现,增加这种灵活性的模型大大增加了推断的分布的不确定性,但发现在高自旋幅度和自旋倾斜分布与各向同性取向一致的一般趋势较低的支持。我们推断,62 - 87%的黑洞的自旋幅度小于a = 0.5,27- 50%的黑洞表现出负的$χ_{\rm eff}$。使用推断的$χ_{\rm eff}$分布,我们把一个保守的上限为37%的贡献的层次合并的天体物理学的BBH人口。此外,我们发现,工件从未收敛的蒙特卡罗积分的可能性可以表现为假峰和结构推断的分布,强制使用足够数量的样本时,使用蒙特卡罗积分人口推断。
2023-03-14 astro-ph.HE gr-qc
Searching for the full symphony of black hole binary mergers
目前对致密双星合并引力波特征的搜索依赖于干涉观测站的匹配滤波数据,这些数据具有一组模拟引力波形。这些搜索目前使用的模型波形不包括引力波信号的高阶模式内容。高阶模对于许多紧凑的二进制合并是重要的,它们的省略降低了对这些源的敏感性。在这项工作中,我们探讨了省略高阶模式所产生的灵敏度损失。我们提出了一种新的方法,用于搜索紧凑的二进制合并使用波形,包括高阶模式的影响,并评估的灵敏度增加,使用我们的新方法将允许。我们发现,当评估灵敏度在一个恒定的假警报率,并包括信号一致性测试可以拒绝一些信号,包括高阶模式内容的事实时,我们观察到的灵敏度增加高达2倍的高质量比,高总质量系统的体积。对于具有相等质量或具有总质量$\sim 50 M_{\odot}$的系统,我们看到更适度的灵敏度增加$< 10\%$,这表明现有的搜索已经执行得很好。我们的新搜索方法也直接适用于通用紧凑二进制搜索。
2021-03-01 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Impact of Higher Harmonics in Searching for Gravitational Waves from Non-Spinning Binary Black Holes
目前对合并中的双黑洞(BBH)的引力波的搜索使用的模板只包括主谐波。在这项研究中,我们使用有效的一体多极波形校准数值相关性模拟量化的影响,忽略次主导谐波的灵敏度搜索。我们同时考虑了信噪比(SNR)和用于重新加权SNR的基于信号的否决权。我们发现,在高级LIGO中搜索具有组件质量$3\,M_{\odot} \leq m_1, m_2 \leq 200\,M_{\odot}$和总质量$M < 360\,M_{\odot}$的非自旋BBH时,忽略次主导模式会导致检测阈值处的重新加权SNR的可忽略不计的降低。因此,次主导模式对先进LIGO的预测探测率没有影响。此外,我们发现,如果次主导模式包括在模板中的搜索的灵敏度变得更糟,如果我们使用当前的搜索先验,由于虚警概率的增加。模板的权重需要不同于目前的做法,以补偿假警报的增加。如果我们分裂模板库,使得仅当$M \gtrsim 100\,M_{\odot}$和质量比$q \gtrsim 4$时使用次主导模式,我们发现对于这些中间质量比BBH,灵敏度确实提高,但是与这些系统相关联的灵敏体积与等质量系统相比仍然很小。因此,使用次主导模式不太可能大幅增加从非自旋BBH信号中检测到引力波的概率,除非宇宙中存在相对较大的中等质量比BBH。
2014-03-31 astro-ph.HE gr-qc
Searching for quasinormal modes from Binary Black Hole mergers
Institute of Mathematics, Polish Academy of Sciences(波兰科学院数学研究所);National Center for Nuclear Research(国家核研究中心)
本文提出一种基于最大似然估计的新方法,用于在双黑洞并合残余的环形衰减中搜索引力波quasi-normal模式,通过蒙特卡洛模拟验证了该方法在LIGO、Einstein Telescope、Cosmic Explorer和LISA等探测器数据中的性能。
2025-08-10 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
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
Searching for Isolated Black Hole Candidates within 15 pc of the Solar System in Gaia DR3
Fudan University(复旦大学);Eberhard-Karls Universität Tübingen(蒂宾根大学);New Uzbekistan University(新乌兹别克斯坦大学);European Space Research and Technology Centre(欧洲空间研究与技术中心);University of Warwick(华威大学);Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院上海天文台)
基于Gaia DR3数据,通过搜寻吸积星际介质的孤立黑洞候选体,识别出5个源,但分析表明它们不太可能是真实黑洞。
2026-04-30 astro-ph.HE gr-qc
Jumping the gap: searching for LIGO's biggest black holes
引力波(GW)探测到的二元黑洞(BBH)已经显示出缺乏质量超过$\sim50M_\odot$的组分黑洞的证据。这与由于对不稳定超新星(PISN)的存在而导致的质量差距的预期一致。我们认为,地面GW探测器将是敏感的BBH与质量以上的差距,$\gtrsim120\,M_\odot$。在没有检测到的情况下,两年的升级灵敏度(A+)将限制PISN间隙"远侧"的这些BBH的本地合并率低于$0.01\,\mathrm{yr}^{-1}\mathrm{Gpc}^{-3}$。或者,通过几十个事件,我们可以将间隙的上边缘的位置限制在百分比水平。我们认为"闯入者"黑洞内的PISN质量间隙的测量的潜在影响。远侧BBH也将被未来的仪器,如宇宙探测器(CE),爱因斯坦望远镜(ET)和LISA观测到,并可能主导多波段事件的部分。我们表明,通过比较从地面和空间的观测,它是可能的,以限制合并率的历史。此外,我们发现,PISN质量间隙的上边缘留下了印记的光谱形状的随机背景的未解决的二进制文件,这可能是访问与A+灵敏度。最后,我们表明,通过利用间隙的上边缘,这些高质量的BBH可以被用来作为标准的警报器,以限制宇宙膨胀的红移$\sim0.4$,$0.8$,和~$1.5$与LISA,LIGO-Virgo,和CE/ET,分别。这些远侧双星将是LIGO-Virgo所能探测到的最大质量的BBH。
2021-02-24 astro-ph.HE gr-qc
Searching for hypermassive neutron stars with short gamma-ray bursts
中子星合并可以形成一个超大质量中子星(HMNS)残余物,它可能是一个短的伽马射线暴(SGRB)的引擎,然后在合并后的几百毫秒内坍缩成一个黑洞。在HMNS的寿命期间,数值相对论模拟表明,它将经历强烈的振荡并发射频率为几千赫兹的GWs,不幸的是,这太高了,无法用先进的LIGO进行检测。在这里,我们讨论了当前和未来的前景,检测这些振荡的调制SGRB。对HMNS振荡的物理机制的理解将提供关于热HMNS状态方程的信息,而对SGRB数据中这些频率的观测将使我们深入了解SGRB的发射机制。
2019-09-17 astro-ph.HE
Searching for joint neutrino and gravitational wave emission from the environment of Active Galactic Nuclei
针对活动星系核吸积盘中双黑洞并合可能产生的中微子与引力波符合信号,本文提出基于无分箱最大似然的搜寻方法,并应用于公开数据。
2023-10-02 astro-ph.HE gr-qc
Searching for candidates of coalescing binary black holes formed through chemically homogeneous evolution in GWTC-3
LIGO,Virgo和KAGRA(LVK)合作已经宣布了90个合并的二元黑洞(BBH)与$p_{\rm astro} > 50\%$,然而,它们形成通道的起源仍然是一个开放的科学问题。考虑到BBH的各种性质(BH组分质量和单个自旋),使用LVK的默认先验推断,独立小组一直试图解释具有不同形成通道的BBH的形成。在所有形成方案中,化学均质演化(CHE)通道具有显著的特征,即几乎相等的组分质量和优先与轨道角动量对齐的高个体自旋。我们执行贝叶斯推断的BBH事件正式报告GWTC-3与天体物理学预测的先验代表不同的形成通道的孤立的二元演化(CEE:共同包络演化通道; CHE; SMT:稳定的质量转移)。鉴于假设的模型,我们报告了GW190517\_055101最有可能通过CHE通道形成的强有力证据。假设子样本中的BBH事件都是通过一个孤立的二元演化通道形成的,我们得到了这些通道在$90\%$可信水平下在$11.45 ~\mathrm{Gpc^{-3}~yr^{-1}}$(CEE)、$0.18 ~\mathrm{Gpc^{-3}~yr^{-1}}$(CHE)和$0.63 ~\mathrm{Gpc^{-3}~yr^{-1}}$(SMT)的局部合并率密度的下限。
2022-12-24 astro-ph.HE gr-qc
Searching for radio relics and halos. Their role in the formation and acceleration of extragalactic cosmic rays
我们搜索扩展区域的无线电发射不与活跃的银河系核心,被称为“遗迹”,“晕”和“迷你晕的,在一个样本的70阿贝尔集群,我们有无线电,光学和X射线数据。活动星系核可以产生非热辐射的粒子泡,对宇宙射线具有限制作用。因此,射电遗迹和(迷你)晕可能是这些气泡限制宇宙射线的结果。我们正在探索团内磁场(使用法拉第旋转测量和逆康普顿参数)、合并(通过射电/X射线相互作用)、冷却流(X射线数据)、射电喷流/激波以及射电(迷你)晕/遗迹在宇宙射线的形成、加速和传播中所起的作用。在目前的研究中,我们从我们的样本中选择了两个强大的邻近射电星系:武仙座A和3C 388。我们报告正在进行的工作和未来的计划。
2011-08-08 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Searching for Exoplanets Around X-Ray Binaries with Accreting White Dwarfs, Neutron Stars, and Black Holes
我们建议扩大搜寻双星周围的系外行星的范围,以包括吸积体是白矮星、中子星或黑洞的X射线双星。我们提出了一个新的想法来探测行星绑定到这样的质量转移双星:我们建议,这些双星的X射线光变曲线检查过境行星的签名。X射线凌日可能是探测某些星系周围行星的唯一方法,同时为其他星系的光学和/或射电观测提供了补充方法。任何与X射线双星有关的行星都必须在稳定的轨道上。我们考虑了允许间隔的范围,发现轨道周期可以是几个小时或更长,而过境持续时间从非常接近轨道的地球半径行星的一分钟左右向上延伸,到更宽轨道的地球半径行星的几个小时。寻找质量转移双星周围的行星可以立即开始与现有的X射线观测这些系统。如果在一颗X射线双星周围探测到行星,就可以很容易地测量行星的大小和质量,也可以研究X射线通过其大气层的传输和吸收。最后,我们的建议的一个值得注意的应用是,同样的技术可以用来搜索来自外星智慧的信号。如果一个先进的外星文明在X射线双星的吸积器周围的轨道上放置一个戴森球或类似的结构,以捕获能量,这样的人造结构可能会导致X射线光变曲线中可检测的凌日。
2018-04-24 astro-ph.EP astro-ph.HE
Searching for Intermediate Mass Black Holes in Globular Clusters Through Tidal Disruption Events
该研究通过建模球状星团中心中等质量黑洞的潮汐瓦解事件特征,在NGVS近4000个球状星团样本中搜寻无果,指出需更优模拟与更大样本才能约束球状星团中中等质量黑洞的占据率。
2023-12-19 astro-ph.GA astro-ph.HE
Backwards Gamma-Ray Bursts: Searching for Exploding Primordial Black Holes in Short-Duration GRB Catalogs
Santa Cruz Institute for Particle Physics (SCIPP)(圣克鲁兹粒子物理研究所);University of California, Santa Cruz(加州大学圣克鲁兹分校);Lynbrook High School(林布鲁克高中)
研究通过分析短持续时间GRB目录,发现无法用原初黑洞蒸发解释观测到的伽马射线暴特征,得出局部原初黑洞爆炸率上限。
2025-12-09 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
A light in the dark: searching for electromagnetic counterparts to black hole-black hole mergers in LIGO/Virgo O3 with the Zwicky Transient Facility
活动星系核的吸积盘是引力波观测到的致密天体合并的有利场所。活动星系核内的合并嵌入在重子丰富的高密度环境中,是唯一必须发生电磁(EM)对应物(无论是否可检测)的GW通道。考虑到活动星系核与不寻常的耀斑活动观察到的Zwicky瞬态设施(ZTF),我们描述了一个搜索候选EM对应的二元黑洞(BBH)合并检测LIGO/室女座在O3。在去除可能的误报后,我们发现9个候选对应BBH合并合并O3(7在O3 a,两个O3 b)与$p$值为0.019。基于ZTF的天空覆盖,活动星系核的几何形状和合并的几何形状,我们预计$\approx 3(N_{\rm BBH}/83)(f_{\rm AGN}/0.5)$潜在的可检测的EM对应物从O3,其中$N_{\rm BBH}$是观察到的BBH合并的总数和$f_{\rm AGN}$是起源于活动星系核的分数。为了减少我们的假阳性率,需要进一步模拟活动星系核盘中的爆发和耀斑现象。其中两个事件也与总质量为$> 100M_\odot$的合并有关,如果在活动星系核通道中发生分层(大质量)合并,这是O3的预期速率。在未来的GW观测运行中,候选EM对应物可以更好地受到南部天空覆盖范围以及LIGO/Virgo警报卷中异常AGN耀斑事件的光谱监测的约束。未来一套可靠的活动星系核电磁对应的BBH合并将产生一个独立的手段来测量宇宙膨胀($H_0$)作为红移的函数。
2022-09-26 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Modeling and searching for a stochastic gravitational-wave background from ultralight vector bosons
超轻玻色子,在各种超越标准模型的场景中被预测为暗物质候选者,可以触发旋转黑洞周围的超辐射不稳定性。这种不稳定性产生了振荡的玻色子凝聚,然后通过发射近单色的引力波而消散。这样的系统是目前和未来的引力波探测器有希望的来源。在这项工作中,我们考虑最小耦合,大量的矢量玻色子,它可以产生一个显着更强的引力波信号相比,标量的情况下。我们采用最近获得的引力波通量的数值结果,和黑洞种群的天体物理模型,包括孤立的黑洞和二进制合并残留物,计算和研究这些源发射的随机引力波背景的细节。使用贝叶斯框架,我们搜索这样的背景信号发射的数据从第一和第二次观测运行的高级LIGO。我们没有发现这种信号的证据。因此,结果使我们能够约束最小耦合矢量场的质量范围$0.8\times10^{-13}\mathrm{eV}\leq m_b\leq 6.0\times10^{-13}\mathrm{eV}$在95%的可信度,乐观地假设,无量纲自旋分布的孤立黑洞人口是均匀的范围$[0,1]$。在更悲观的假设下,只要无量纲黑洞自旋的均匀分布的上端是$\gtrsim 0.2$,就仍然可以排除$m_b\approx 10^{-13}\mathrm{eV}$附近的较窄范围。
2021-05-27 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
High mass function ellipsoidal variables in the Gaia Focused Product Release: searching for black hole candidates in the binary zoo
本研究利用Gaia Focused Product Release的视向速度数据筛选大质量函数双星,并通过PHOEBE等模型分析J0946和J1640,发现其伴星质量超过$3 M_\odot$但仍需高分辨率光谱确认是否为黑洞。
2024-03-22 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Searching for Correlations in Simultaneous X-ray and UV Emission in the Narrow-line Seyfert 1 galaxy 1H 0707-495
我们研究同时X射线和紫外光曲线从多历元8天XMM牛顿观测的窄线塞弗特1星系1H 0707-495。同步观测表明,X射线和紫外辐射都是变化的,而且在这两个时期,X射线的变化幅度明显大于紫外辐射的变化幅度。使用离散关联函数(DCF)的X射线和紫外光曲线的相关性进行了检查的时间尺度高达7.0天。观察到与导致X射线变化的UV的低显著性(~ 95%置信度)相关性。紫外和X射线波段之间缺乏显著的相关性,这似乎与X射线源中心紧凑并且在靠近黑洞的地方被光弯曲所主导的情况相一致。此外,多波段X射线光变曲线的相关性进行了检查相似的时间尺度。高度显着(> 99.9%的置信度)的相关性,观察到在零滞后与以前的研究一致的活动星系核。
2015-07-18 astro-ph.HE
Searching for the Third Wheel: High-Contrast Imaging Constraints on Tertiaries to Black Hole and Neutron Star Binaries
California Institute of Technology(加州理工学院)
通过高对比度成像研究黑洞和中子星双星系统的第三颗星,发现大多数检测结果可能是伪影,限定了主序星和白矮星的质量和有效温度限制。
2026-07-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
A Chandra Survey of Milky Way Globular Clusters. III. Searching for X-ray Signature of Intermediate-mass Black Holes
球状星团(GC)被认为是长期寻找的中等质量黑洞(IMBH)的栖息地。我们提出了一个假定的IMBH在81银河系GC的系统搜索,档案钱德拉X射线观测的基础上。我们发现,在只有六个GC的一个显着的X射线源的位置与集群中心一致,其中有0.5-8千电子伏的亮度之间的$\sim1\times 10^{30}~{\rm erg~s^{-1}}$到$\sim 4\times10^{33}~{\rm erg~s^{-1}}$。然而,这六个来源的光谱和时间特性也可以用双星来解释。剩下的75个GC没有可检测的中心源,大多数的$3σ$上限在$10^{29-32}~{\rm erg~s^{-1}}$超过0.5-8 keV之间,这明显低于典型的邦迪吸积的预测。为了帮助理解微弱的X射线签名,我们进行流体动力学模拟的恒星风吸积到$1000~{\rm M_\odot}$ IMBH从最受约束的轨道恒星,恒星风的性质与主序星(MS)或渐近巨星分支(AGB)星一致。我们发现MS的合成X射线亮度($\sim 10^{19}\rm~erg~s^{-1}$)远低于当前的X射线限制。另一方面,预测的AGB案例($\sim 10^{34}\rm~erg~s^{-1}$)的X射线光度与探测到的中心X射线源,特别是Terzan 5和NGC 6652中的X射线源是一致的。然而,AGB星作为假定的IMBH周围最受束缚的恒星的概率非常低。我…
2022-08-19 astro-ph.GA astro-ph.HE
Searching for Outflows in Ultraluminous X-ray Sources Through High-Resolution X-ray Spectroscopy
超铝X射线源是非核点源,其亮度超过10个太阳质量的黑洞的爱丁顿光度。对于大多数ULX人口的现代共识是,它们是由恒星质量的黑洞或中子星吸积远远超过爱丁顿极限。超爱丁顿吸积的理论模型预测存在强大的流出适度电离气体在温和的相对论速度。到目前为止,这些风已经在3个系统中发现:NGC 1313 X-1,NGC 5408 X-1,NGC 55 ULX。在这项工作中,我们创建了一个样本的所有ULX与可用的档案高分辨率X射线数据,共有10个来源,我们的目标是找到更多的签名流出。我们执行高斯线扫描以找到任何窄光谱特征,并在可能的情况下进行物理风模型扫描。我们初步确定了NGC 5204 X-1的外流,蓝移到0.34 c,产生的发射特征的总显着性至少为3 $σ$。接下来,我们比较具有相似硬度比的ULX。Holmberg IX X-1的吸收特征可能与光电离的外流吸收体有关,类似于NGC 1313 X-1。Holmberg II X-1的光谱具有与NGC 5408 X-1相似的特征,NGC 6946 X-1显示O VIII静止帧发射。来自样本的所有其他来源也在其高分辨率光谱中显示出光谱特征的初步证据。使用XMM-牛顿和钱德拉光栅的进一步观测将产生更强的约束。像XARM和雅典娜这样的未来任务将能够在更远的距离上探测到它们,并增加我们的样本。
2017-10-17 astro-ph.HE
Do Intermediate-Mass Black Holes Exist in Globular Clusters?
球状星团中是否存在中等质量黑洞一直是一个重要的问题。在GC搜索IMBHs揭示了无线电观测和动力学建模之间的差异:无线电观测约束的质量上限系统低于动力学建模。这种差异的一种可能性是,正如我们在这项工作中所建议的那样,在吸积流中存在外流。我们的研究结果表明,对于大多数来源,目前的无线电观测不能排除的可能性,IMBH可能存在于GC。此外,我们采用了一个\dot{M} - L_{R}关系来重新讨论这个问题,它证实了由基本平面关系得到的结果.
2013-08-13 astro-ph.HE
Searching for Electromagnetic Counterpart Candidates to GW231123
University of Science and Technology of China(中国科学技术大学)
针对GW231123引力波事件,通过交叉匹配其定位与ZTF的AGN耀斑目录,筛选出6个时空重合且显著偏离基线的光学耀斑候选体,为验证AGN形成通道和开启多信使研究奠定基础。
2026-06-08 astro-ph.HE
Searching for Binary Black Hole Merger Emission in AGN Disks: Optical and Spectroscopic Follow-up of S240413p
Artificial Intelligence for Physics Laboratory (Lab-IA) and Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas(物理人工智能实验室(Lab-IA)和巴西物理研究中心);Center for Interdisciplinary Exploration and Research in Astrophysics (CIERA) Northwestern University(西北大学天体物理学跨学科探索与研究中心);International Gemini Observatory/NSF NOIRLab(国际双子座天文台/美国国家科学基金会NOIR实验室);Universidade de São Paulo, IAG(圣保罗大学天文学、地球学和气象学院);Departamento de Física, Universidade Federal de Santa Catarina(圣卡塔琳娜联邦大学物理系);Departamento de Astronomia, Instituto de Física(物理系天文学系)
研究通过多 epoch 光学成像和光谱观测S240413p,分析双黑洞并合在活动星系核盘中产生光学特征的条件,发现两个暂现体候选者,但未确认对应关系,强调了长期基线观测在双黑洞并合参数空间中的重要性。
2026-03-27 astro-ph.GA astro-ph.HE
Searching for Gravitational Waves from Compact Binaries with Precessing Spins
目前,LIGO和Virgo天文台对致密天体双星的引力波的搜索采用了自旋与轨道角动量对齐(或反对齐)的波形模型。在这里,我们推导出一个新的统计搜索携带通用(旋进)自旋紧凑的对象。应用这一统计,我们构建银行的对齐和通用自旋模板的二进制黑洞和中子星-黑洞二进制,并比较这些银行对模拟人口的通用自旋系统的有效性。然后,我们在高斯噪声的管道分析中使用这些银行来测量使用通用自旋银行而不是对齐自旋银行所引起的背景增加。虽然一般的自旋银行有一个因素的10到20多个模板比对齐自旋银行,我们发现在固定的假警报率的系统与高质量比和高旋进自旋-高达60%的中子星黑洞合并信号恢复的整体改善。对于已经被对准自旋模板很好覆盖的系统,灵敏度的这种增益是在灵敏度的小损失($\lesssim$ 4\ %)下实现的。由于即使是一个单一的二进制合并与错位自旋的观察可以提供独特的天体物理学的见解,这些来源的形成,我们建议,这里描述的方法进一步发展安装一个可行的搜索通用自旋二进制合并在LIGO/处女座数据。
2016-07-13 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Searching for Dark Photon Tridents Through Primordial Black Hole Signatures
National Tsing Hua University(国立清华大学);Konkuk University(建国大学);Seoul National University of Science and Technology(首尔科学技术大学);National Center for Theoretical Sciences(国家理论科学中心)
本研究以小行星质量原初黑洞为案例,探究质量≤1 MeV的暗光子三粒子衰变,利用未来伽马射线望远镜探测其信号,以区分常规霍金辐射并拓展暗光子相关参数空间的研究途径。
2026-09-02 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Black Hole Survival Guide: Searching for Stars in the Galactic Center That Endure Partial Tidal Disruption
本文通过FLASH与MESA耦合模拟,研究银河系中心部分潮汐瓦解事件后幸存恒星残余的长期演化特征,发现其初期光度剧增可解释部分G天体,且长期保留富金属外壳,为识别TDE幸存者提供依据。
2025-11-06 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Searching for intermediate mass ratio binary black hole mergers in the third observing run of LIGO-Virgo-KAGRA
本文在LIGO-Virgo-KAGRA第三次观测运行数据中首次纳入高阶模搜寻中等质量比黑洞并合,未发现显著候选事件,并给出IMRI并合率上限,同时预测O4和O5运行有望实现探测或约束其形成通道。
2025-07-01 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
Searching for stars ejected from the Galactic Centre in DESI
本研究利用DESI首次数据发布搜寻银河系中心抛射的低速恒星,虽未探测到目标,但给出了不依赖模型的过去约50亿年恒星抛射率上限,可用于约束各类抛射模型。
2025-08-05 astro-ph.GA astro-ph.HE
Enhanced exploration for primordial black holes using pulsar timing arrays
我们研究了脉冲星计时阵列(PTAs)作为探测银河系暗物质的原始黑洞(PBH)的能力。经过地球或脉冲星附近的PBH会产生脉冲加速度,并在其他有序的脉冲星定时数据上产生残差。我们发现,在卫星引起的定时残差是最佳的搜索较重的PBH比那些在地球上,和两个探头是高度互补的。未来像SKA这样的设施可以探测到质量在10^(22-28)g左右的PBH,即使只有一小部分(< 1%)的银河系暗物质由这些PBH组成。
2012-08-20 astro-ph.CO astro-ph.HE
Searching for gravitational waves from stellar-mass binary black holes early inspiral
针对恒星级双黑洞早期旋进信号模板数量过大的问题,提出结合 IPCA 降维与 CNN 检测与啁啾质量点估计的 TianQin 搜索方法,并验证了其检测与参数估计性能。
2025-01-07 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
Searching for gravitational waves from compact binary mergers powering long gamma-ray bursts during LIGO-Virgo-KAGRA's O3 run
Monash University(莫纳什大学);OzGrav: The ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery(引力波发现ARC卓越中心);Princeton University(普林斯顿大学);University of Cambridge(剑桥大学)
本文基于LIGO-Virgo-KAGRA O3运行数据,研究双中子星和中子星-黑洞并合事件与长持续伽马射线暴的关联,通过分析Fermi和Swift探测器的数据,排除了引力波信号的证据,并对长持续伽马射线暴的亮度距离设定了限制。
2026-02-05 astro-ph.HE gr-qc
All You Need is not $Ω_\mathrm{gw}$: Beyond the Mean of the Cross-Correlation Estimator when Searching for an Astrophysical Gravitational-Wave Background
School of Physics and Astronomy, University of Minnesota(明尼苏达大学物理与天文学学院);William H. Miller III Department of Physics and Astronomy, Johns Hopkins University(约翰霍普金斯大学威廉·H·米勒三世物理与天文学系)
该研究针对天体物理引力波背景搜寻的互相关估计量,分解其分量并计算累积量,发现LIGO O5下估计量呈高斯性,CE下双黑洞产生的估计量非高斯,验证了高斯似然框架并推动更复杂统计方法发展。
2026-08-12 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Bernstein spectral method for quasinormal modes of a generic black hole spacetime and application to instability of dilaton-de Sitter solution
我们提出了改进的Mathematica代码计算准正规频率的帮助下的伯恩斯坦谱方法的一般类的黑洞,允许渐近平坦,德西特或反德西特渐近。该方法是特别有效的纯虚数和不稳定的模式搜索时,在这里,它是用于检测的不稳定区域的带电标量场的背景下的带电渐近de Sitter磁黑洞。我们表明,不稳定性具有超辐射的性质和介子场本质上影响不稳定的区域。
2023-02-06 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Quasinormal modes of rotating black holes with ultralight scalar fields
Beijing Institute of Mathematical Sciences and Applications(北京数学与交叉科学研究院);St John’s College, Cambridge(剑桥大学圣约翰学院);DAMTP, Centre for Mathematical Sciences, University of Cambridge(剑桥大学数学科学中心应用数学与理论物理系)
该研究首次精确计算了被非最小曲率耦合大质量标量场包围的快速旋转黑洞的准正则模式频率领头阶偏移,其结果为利用现有引力波信号搜寻超轻标量粒子提供了可能。
2026-10-14 astro-ph.HE gr-qc
Searching for supermassive black holes binaries within SRG/eROSITA-De I: Properties of the X-ray selected candidates
本研究利用SRG/eROSITA全天巡天数据,通过软X射线光变曲线的准周期特征筛选超大质量黑洞双体候选体,经多波段后续观测得到16个候选体样本,估算出候选体占比的乐观上限并指出需进一步观测验证。
2025-05-05 astro-ph.GA astro-ph.HE