Gravitational rotation of polarization: Clarifying the gauge dependence and prediction for double pulsar
从广义相对论的基本概念出发，研究了运动引力透镜对偏振角的影响。特别是，我们澄清了现有的混乱，在文献中显示和解释为什么这样的旋转必须明确取决于观察者和镜头之间的相对运动。我们更新了对双脉冲星PSR J 0737 -3039的这种效应的预测，并估计了$\sim 10^{-7}rad$的旋转角。尽管信号很小，但这比Ruggiero和Tartaglia先前的预测大了$10$个数量级，后者显然是被文献中的混乱所误导。
2017-01-28 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational waves from Population III binary black holes are consistent with LIGO/Virgo O3a data for the chirp mass larger than $\sim 20M_{\odot}$
LIGO/Virgo O3 a观测到的双黑洞合并的概率数分布函数具有双峰，分别是啁啾质量$M_c$、总质量$M_t$、主黑洞质量$M_1$和次黑洞质量$M_2$的函数.较大的啁啾质量峰位于$M_c \cong 30 M_{\odot}$。$M_2$与$M_1$的分布遵循$M_2\cong 0.7M_1$的关系。对于$f(M) \propto M^{-α}$形式的星族III星初始质量函数，用$0\leq α\leq 1.5$进行的星族合成数值模拟与$M_c \gtrsim 20M_{\odot}$的O3 a数据一致.模拟数据的$M_2$与$M_1$的分布也与O3 a数据的$M_2\cong 0.7M_1$关系一致。
2021-09-08 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Double O-Ne-Mg white dwarfs merging as the source of the Powerfull Gravitational Waves for LIGO/VIRGO type interferometers
提出了一种新的用于LIGO/VIRGO探测器的强非旋入引力波（GW）源。双O-Ne-Mg白矮星合并可以产生频率在几百赫兹范围内的强引力波。这类事件之后可能会出现Ia型超新星。
2017-03-23 astro-ph.HE
The Nature of Double-Peaked [O III] Active Galactic Nuclei
具有双峰[O III]谱线的活动星系核可能是亚千秒差距或千秒差距尺度的双星活动星系核。然而，纯气体运动学可以产生相同的双峰线轮廓的空间积分光谱。在这里，我们结合积分场光谱和高分辨率成像的42双峰[O III]活动星系核斯隆数字巡天调查人口的组成部分。我们发现了两个双星活动星系核，其中的谱线分裂是由合并核的轨道运动驱动的。这样的天体只占双峰活动星系核的2%。几乎所有（~98%）的双峰活动星系核都是由于气体运动学而被选中的;其中一半显示出从核延伸4-20 kpc的空间分辨窄线区域。偶然，我们发现两个光谱未解决的二元活动星系气体运动产生的双峰[O III]线。相对频繁的偶然发现表明，只有约1%的活动星系核在Sloan谱中出现双峰，而所有Sloan活动星系核中有2.2 - 0.8 ^{+2.5}%是活动星系核。因此，双峰样本在寻找二元活动星系核方面并不比其他活动星系核样本有多大优势。双星活动星系核的比例意味着活动星系核占空比的增加（8 - 3 ^{+8}%），说明星系间的相互作用增强了核吸积。我们说明，积分场光谱是至关重要的识别二进制活动星系核：几个对象以前被归类为“二进制活动星系核”与长缝光谱是最有可能的单活动星系核扩展窄线区域。本文还讨论了辐射压驱动下扩展窄线区的形成。
2011-10-26 astro-ph.CO astro-ph.HE
Gravitational wave quasinormal mode from Population III massive black hole binaries in various models of population synthesis
针对双黑洞合并后的残余黑洞，我们证明了在不同的参数和函数下，可以探测到第三族双黑洞合并的引力波，其探测率为$5.9-500~{\rm events~yr^{-1}}~({\rm SFR_p}/ (10^{-2.5}~M_\odot~{\rm yr^{-1}~Mpc^{-3}})) \cdot ({\rm [f_b/(1+f_b)]/0.33})$.该速率是针对第二代引力波探测器（如KAGRA）的SNR $>8$事件估计的。这里，${\rm SFR_p}$和${\rm f_b}$分别是星族III恒星形成率和双星比例的峰值。当我们仅考虑SNR为$>35$的事件时，事件率变为$0.046-4.21~{\rm events~yr^{-1}}~({\rm SFR_p}/ (10^{-2.5}~M_\odot~{\rm yr^{-1}~Mpc^{-3}})) \cdot ({\rm [f_b/(1+f_b)]/0.33})$。这表明，对于剩余黑洞的自旋$q_f>0.95$，当信噪比$>35$小于$0.037~{\rm events~yr^{-1}}~({\rm SFR_p}/ (10^{-2.5}~M_\odot~{\rm yr^{-1}~Mpc^{-3}})) \cdot ({\rm [f_b/(1+f_b)]/0.33})$时，我们得到的事件率为$>35$，而对于第三代探测器如爱因斯坦望远…
2016-06-01 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Constraining Population III stellar demographics with next-generation gravitational-wave observatories
本文提出利用贝叶斯深度学习仿真器结合非参数恒星形成历史模型，从下一代引力波天文台模拟星表中区分第三族与第一/二族黑洞并合事件，并实现对第三族初始质量函数谱指数和恒星形成率密度的有效约束。
2025-05-10 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Detecting eclipsing double white dwarfs with electromagnetic and gravitational waves
本文用双星种群合成模拟两类双白矮星，评估 TianQin、LISA 及 Gaia、VRO 的电磁与引力波探测能力和参数估计精度，发现可联合发现数十颗食双白矮星。
2024-12-05 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Gravitational Wave Sources from Pop III Stars are Preferentially Located within the Cores of their Host Galaxies
最近，对黑洞合并产生的引力波（GW）的探测开辟了一个新的观测宇宙的窗口。第一次和第三次LIGO探测到的黑洞（$36-29 \, \mathrm{M_{\odot}}$和$32-19 \, \mathrm{M_{\odot}}$）的质量表明，低金属丰度的恒星是它们最有可能的祖先。基于高分辨率的N体模拟，再加上国家的最先进的金属富集模型，我们发现，残留的Pop III星优先位于星系的核心。Pop III恒星产生GW信号的概率在距离星系中心$\sim 0.5 \, \mathrm{kpc}$处达到$\sim 90\%$，而核心外的基准值为$\sim 5\%$。凸起内的预测合并率是$\sim 60 \times β_{III} \, \mathrm{Gpc^{-3} \, yr^{-1}}$（$β_{III}$是Pop III二元分数）。为了匹配LIGO合并率的$90\%$可信范围，我们得到：$0.03 < β_{III} < 0.88$。未来GW天文台的进展和可能的电磁对应物的发现可以使这些源在其宿主星系内定位。GW事件优先集中在星系核球内，这将为Pop III恒星的存在提供间接证据。
2017-06-29 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Primordial Black Holes and Gravitational Waves in the $U(1)_{B-L}$ Extended Inert Doublet Model: A First-Order Phase Transition Perspective
该研究分析$U(1)_{B-L}$扩展惰性二重态模型，识别支持强双重一阶相变的参数空间，并阐明其产生随机引力波背景及作为暗物质的原初黑洞的可能性。
2024-12-05 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Measuring the mass function of isolated stellar remnants with gravitational microlensing. I. Revisiting the OGLE-III dark lens candidates
引力微透镜可以探测到黑暗的恒星残骸--黑洞或中子星--即使它们是孤立的。然而，这是具有挑战性的估计质量孤立的暗恒星遗迹，仅使用光度数据的微透镜事件。最近对OGLE-III长时间尺度微透镜事件的分析显示了年度视差效应，声称许多明亮的事件是由于“质量间隙”物体（质量介于中子星和黑洞之间）。在这里，我们提出了一个更新和校正的方法，可用于估计质量的黑暗恒星残留物中检测到的微透镜事件给定的光变曲线数据和源的自行车的详细描述。我们使用这种更新的方法，结合来自盖亚EDR 3的新自行，来修改之前在OGLE-III数据中发现的暗遗迹候选者的质量。我们证明，在以前的工作中确定的“质量差距”和黑洞事件的质量被高估，因此，这些对象是最有可能的主序星，白矮星，或中子星。
2021-07-29 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Precision ephemerides for gravitational-wave searches -- III. Revised system parameters of Sco X-1
低质量X射线双星中的中子星被认为是连续引力波的候选源。这些中子星通常每秒旋转数百次。吸积的过程可能会产生并支持致密物体的非轴对称扭曲，导致引力波的持续发射。我们提出了一个研究现有的光谱数据的Sco X-1，连续引力波搜索的主要目标，目的是提供修订后的关键轨道参数所需的定向搜索与先进的LIGO数据的约束。从圆轨道拟合到改进的波文辐射分量径向速度曲线，我们得到了更新的轨道周期和星历。中心的对称性测量从鲍文多普勒断层扫描产生一个中心的光盘组件的90公里$\mathrm{s^{-1}}$，我们解释为修订上限的NS $K_1$的预计轨道速度。通过MonteCarlo二进制参数计算，对$K_1$和转动加宽施加新的限制，我们得到了一套完整的动力学系统参数约束，包括40- 90 km $\mathrm{s^{-1}}$的新范围。最后，我们讨论了更新后的轨道参数对未来连续波搜索的影响。
2018-06-04 astro-ph.HE
Dark matter in the solar system III: The distribution function of WIMPs at the Earth from gravitational capture
在这最后一个系列的三个弱相互作用大质量粒子（WIMP）的暗物质在太阳系中，我们专注于WIMP绑定到系统的引力散射了行星。我们提出了一个玩具太阳系中的WIMP轨道模拟只包括太阳和木星。正如以前的工作所建议的，我们发现，在地球上的引力捕获的WIMP的密度是小的，在很大程度上不敏感的弹性散射在太阳的细节。然而，我们发现引力捕获的WIMP的密度可能会受到外部银河系引力场的影响。如果这些场不重要，那么地球上引力捕获的WIMP的密度应该与太阳系中弹性散射捕获的WIMP的最大密度相似。使用标准的假设晕WIMP分布函数，我们发现，引力捕获的WIMP的直接检测事件率的贡献可以忽略不计。虽然这些WIMP确实主导了地球中WIMP的湮灭率，但中微子望远镜中的事件率太低，无法在下一代中微子望远镜中观察到。
2009-02-09 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Visualizing the Number of Existing and Future Gravitational-Wave Detections from Merging Double Compact Objects
本文通过可视化展示了双致密天体并合引力波探测数量受分析流程等因素影响而存在的不确定性，并预测了下一代探测器未来每年数百万次探测的指数级增长前景，同时提供了公开代码。
2024-04-23 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Relativistic AGN jets III. Synthesis of synchrotron emission from Double-Double Radio Galaxies
双-双射电星系（DDRG）类与幕式喷流爆发有关。不同的区域和成分如何增加无线电图像中的总强度还不太清楚。在本文中，我们合成同步辐射图像DDRG的基础上特殊相对论流体动力学模拟，先进的近似磁场。我们研究的同步加速器图像：三种不同的径向射流剖面;有序，纠缠或混合磁场;光谱老化同步冷却;从不同的射流组件的贡献;视角和多普勒（去）助推; DDRG的演变的各个时代。为了将我们的结果与观测数据联系起来，我们采用J1835+6204作为参考源。在所有的情况下，合成的同步加速器图像都显示出两对清晰的热点，分别位于内叶和外叶。最好的相似性是获得分段等容射流模型，约$\vartheta \sim -71^{\circ}$，即倾斜的视角与较低的射流朝向观察者，主要纠缠（$\gtrsim 70$百分比的磁压力）在湍流，而不是有序的领域。当观测频率与截止频率之比为$ν_{\rm obs}/ν_{\infty,0} \gtrsim 10^{-3}$，对应于$\sim 3 \cdot 10^2$ MHz时，光谱老化效应变得显著。对于视角$\vartheta \lesssim -30^{\circ}$，不再能够识别DDRG形态。第二股喷流必须在第一股喷流寿命的$\lesssim$ 4%内注入，才能形成DDRG结构，这与活动星系核反馈约束有关。
2020-07-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Gravitational Wave Emission of Double White Dwarf Coalescences
Ia型超新星（SNe Ia）被广泛用作探测宇宙的标准烛光。然而，这些猛烈的爆炸是如何产生的，本身仍然是一个备受争议的问题。Ia型超新星主要有两种流行的模型，即双简并模型和单简并模型。双简并方案认为Ia超新星是由两颗简并的白矮星合并而成，而单简并方案则认为单个简并的白矮星从其正常伴星不断吸积，当质量过大时，最终将导致灾难性的爆炸，从而形成Ia超新星。引力波天文学的迅速发展使人们对Ia超新星的性质有了新的认识。在这项研究中，我们计算了双白矮星合并的引力波发射，并将其与几个即将到来的探测器的灵敏度进行比较。研究发现，局域宇宙中双白矮星并合产生的引力波辐射强度足以被LISA探测到。我们认为，LISA类引力波探测器的灵敏度在0.01 - 0.1 Hz的频率范围内，将是一个强大的工具，以检验双简并模型的超新星Ia，也探测宇宙。
2020-04-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
Gravitational-wave radiation from double compact objects with eLISA in the Galaxy
银河系盘场中双致密天体（DCO：NS+WD、NS+NS、BH+NS和BH+BH双星）的螺旋相位在$10^{-4}$到0.1 Hz的频率范围内提供了一个潜在的源，它可以被欧洲新引力天文台（NGO：eLISA来自于以前的LISA提案）项目探测到。在这个频率范围内，可以从DCO源获得更强的引力波（GW）辐射，因为它们比其他紧凑双星拥有更多的质量（例如，近双星白矮星）。在这项研究中，我们的目标是计算引力波信号的可分辨DCO源在银河系中使用的二进制人口合成的方法，并进行这些二进制的物理性质，使用蒙特卡罗模拟。结合eLISA探测器的灵敏度曲线和近距离双白矮星的混淆极限本底，我们发现只有少数DCO源可以被eLISA探测器探测到。在低频eLISA观测的背景下，我们发现NS+WD，NS+NS，BH+NS和BH+BH的数量分别为132，16，3和6。
2014-04-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
Gravitational wave of intermediate-mass black holes in Population III star clusters
先前的理论研究表明，第三星族（Pop3）恒星倾向于形成于金属含量极低的气体云中，大约$10^5 M_\odot$嵌入在迷你暗物质晕中。非常大质量的恒星可以通过Pop3星团中的多次碰撞形成，并最终演化为中等质量黑洞（IMBH）。在这项工作中，我们进行逐星$N$体模拟的长期演化的Pop3星团。我们发现，如果迷你暗物质晕今天可以生存，这些星团可以避免银河系环境的潮汐破坏，并可以有效地产生IMBH-BH合并之间的广泛的红移从0到20。平均引力波事件发生率估计为$0.1-0.8~\mathrm{yr}^{-1} \mathrm{Gpc}^{-3}$，大约有$40-80$ %的合并发生在高红移（$z>6$）。特征应变表明，LISA、天琴和太极能探测到部分低红移合并，而DECIGO和先进的LIGO/VIRGO/Kagra能探测到大部分合并。具有配对不稳定BH的合并具有大约$0.01-0.15$ ~yr $^{-1}$ ~Gpc $^{-3}$的速率，这可以解释类似GW 190521的事件。
2022-07-20 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Gravitational waves from mergers of Population III binary black holes: roles played by two evolution channels
本研究基于A-SLOTH代码模拟第三代双黑洞的两种演化通道，分析其对宇宙并合事件占比、随机引力波背景及爱因斯坦望远镜探测率的影响，明确了两类通道的特征与相对重要性。
2024-09-11 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
