Stochastic Gravitational-Wave Background from Stellar Core-Collapse Events
我们估计的随机引力波背景所产生的所有恒星核心坍缩事件在宇宙中的基础上最近的数值模拟的引力波信号预测。我们专注于从缓慢或非旋转的恒星的波形,包括快速旋转,高质量的祖细胞作为极端情况下的限制。我们最现实的估计比第三代地球引力波探测器的灵敏度低100多倍,而且可能比宇宙学对随机引力波背景的贡献更弱。
2022-03-28 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Barrow entropy and stochastic gravitational wave background generated from cosmological QCD phase transition
本文在Barrow熵的框架下研究了早期宇宙f阶宇宙学QCD相变过程中产生的随机引力波背景.我们首先导出了在有迹异常时随机引力波背景谱表达式的Barrow修正。然后,将气泡壁碰撞、声波和磁流体动力学湍流作为随机引力波的源,分析了Barrow熵对随机引力波信号的总能量密度和峰值信号的影响。最后,我们讨论了探测这些随机引力波信号的探测器的可能性。结果表明,Barrow熵的作用在宇宙温度随哈勃参数的时间演化过程中起着重要作用,它导致了随机引力波波信号向低频方向移动,从而使正在进行和即将进行的引力波实验有可能探测到随机引力波信号.
2023-02-13 gr-qc
Measurement of a Stochastic Gravitational Wave Background with a Single Laser Interferometer
激光干涉仪引力波探测器可以在其自由光谱范围内工作。我们表明,在这种情况下,当干涉仪是很好地理解一个可以检测到一个随机的背景,使用一个单一的检测器。
2005-01-27 gr-qc
Applicability of multi-component study on Bayesian searches for targeted anisotropic stochastic gravitational-wave background
The University of Tokyo(东京大学);University of Nevada, Las Vegas(内华达大学拉斯维加斯分校)
本文研究了多组分模型在贝叶斯搜索目标各向异性随机引力波背景中的适用性,发现单一模型可能引入偏差,而多组分模型能有效缓解此问题。
2025-12-03 astro-ph.HE gr-qc
Upper Limit on a Stochastic Background of Gravitational Waves from Seismic Measurements in the Range 0.05 Hz to 1 Hz
在本文中,我们提出了一个上限的$Ω_{\rm GW}<1.2\times 10^{8}$的各向同性随机引力波(GW)的背景下集成了一年的频率范围为0.05 Hz - 1 Hz,提高了约9个数量级的高精度实验室实验的电流上限。这个极限是通过F. J. Dyson在40多年前描述的自由表面效应,利用地球本身对GWs的响应获得的。反应是由一个全球网络的宽带地震仪选择,以最大限度地提高灵敏度。
2014-01-13 astro-ph.IM gr-qc
Search for a Stochastic Gravitational-wave Background using a pair of Torsion-bar Antennas
利用两个扭杆微扰器(TOBA),我们对随机引力波背景(SGWB)设定了一个新的上限。TOBA是一种低频引力波探测器,带有由引力波的潮汐力旋转的条形测试质量。在日本东京和京都对TOBA同时进行7小时观测的结果是,我们的置信度为95%的上限为0.035 - 0.830 Hz的$Ω_{\rm gw}h_0^2 < 1.9 \times 10^{17}$,其中$h_{0}$是哈勃常数,单位为100 km/s/Mpc,$Ω_{\rm gw}$是每对数频率间隔的引力波能量密度,单位为闭合密度。我们成功地更新了上限并扩展了探索的频带。
2014-01-27 astro-ph.IM gr-qc
Constraining modified theories of gravity with gravitational wave stochastic background
引力波的直接发现终于为我们的宇宙打开了一扇新的观测窗口,这表明合并的双黑洞的数量比之前预期的要大。这些源产生了一个无法分辨的引力波背景,可能被地面干涉仪观测到。在本文中,我们调查如何修改后的重力理论,使用ppE形式主义建模,影响预期的信号,并分析所产生的随机背景的可探测性由当前和未来的地基干涉仪。我们发现AdLIGO将能够设置修改后的理论的约束,表明它们可能会显着提高目前的界限从天体物理观测的二进制brachiars。
2016-08-29 astro-ph.HE gr-qc
Angular Resolution of the Search for Anisotropic Stochastic Gravitational-Wave Background with Terrestrial Gravitational-Wave Detectors
我们考虑各向异性搜索的随机引力波(GW)的背景分解成它的球谐分量的引力波天空。先前的分析使用衍射极限来定义在此搜索中使用的最高阶球谐分量。我们调查的角分辨率的搜索是否确实是衍射限制测试我们的能力,检测和本地化模拟GW信号。我们表明,虽然使用低阶球谐模式是最佳的初始检测GW源,检测到的源可以更好地定位与高阶球谐比预期的衍射极限参数的基础上。此外,我们讨论了如何恢复模拟GW源的能力是由网络中的检测器的数量,搜索的频率范围内进行,以及通过它的GW天空图的协方差矩阵的正则化的方法的影响。虽然我们主要考虑点源信号在这项研究中,我们简要地应用我们的方法,空间扩展的来源,并讨论我们的分析这些信号的潜在的未来修改。
2022-03-31 astro-ph.IM gr-qc
Overlap reduction functions for a polarized stochastic gravitational-wave background in the Einstein Telescope-Cosmic Explorer and the LISA-Taiji networks
本文将基于球谐展开的重叠减少函数计算方法推广到第三代地基 Einstein Telescope-Cosmic Explorer 网络及 LISA-Taiji 空间联合任务,以分析极化随机引力波背景。
2023-06-04 astro-ph.IM gr-qc
A radiometer for stochastic gravitational waves
LIGO科学合作组织最近报告了一个新的上限,该上限是根据第三次LIGO科学运行(S3)的数据获得的引力波的各向同性随机背景。现在,我提出了一种新的方法来获得方向上限,LIGO科学合作计划打算用于未来的LIGO科学运行,基本上实现了一个引力波辐射计。
2005-10-20 gr-qc
Measuring neutron-star ellipticity with measurements of the stochastic gravitational-wave background
在LIGO和Virgo等探测器的分析波段中,银河系中子星是一个很有前途的引力波源。以前对来自中子星的引力波的研究主要集中在探测单个中子星上,这些中子星要么是附近的,要么是高度非球形的。在这里,我们考虑的随机引力波信号所产生的星系中子星的合奏。使用人口合成模型,我们估计当前和计划的引力波观测站的平均中子星椭圆率$ε$作为带内银河系中子星$N_\text{tot}$的数量的函数的单西格玛灵敏度。对于$N_\text{tot}\approx 53000$的合理情况,假设初始LIGO探测器共定位一年的观测时间,我们发现它是$σ_ε=2.1\times10^{-7}$,这与附近一些中子星的当前边界相当。(The目前最好的$95\%$上限是$ε\lesssim7\times10^{-8}.$)目前还不清楚高级LIGO是否可以使用空间分离的探测器来显著提高这种灵敏度。对于建议的爱因斯坦望远镜,我们估计,$σε=5.6\times10^{-10}$。最后,我们表明,随机测量可以结合测量单个中子星,以估计带内银河系中子星的数量。这样,随机引力波的测量为研究银河系中子星提供了一个补充工具。
2014-06-12 astro-ph.HE gr-qc
Spectral Variance in a Stochastic Gravitational-Wave Background From a Binary Population
本文研究双星随机引力波背景的频谱涨落,推导方差、偏度和峰度随频率变化的解析幂律标度,并经数值族群合成验证,可用于解释纳赫兹信号起源。
2024-08-05 astro-ph.HE gr-qc
Polarization-based Tests of Gravity with the Stochastic Gravitational-Wave Background
利用先进的LIGO和先进的Virgo直接观测引力波,为在强场、高度动态的状态下检验广义相对论提供了新的机会。其中一个机会就是测量引力波的偏振。虽然广义相对论只预言了两种张量引力波偏振,但广义度规引力理论允许多达四种额外的矢量和标量模式。对这些交替极化的探测将明显违反广义相对论。最近,LIGO-Virgo对双星黑洞合并GW 170814的探测首次直接限制了引力波的偏振。然而,目前这一代地面探测器在灵敏地确定瞬态引力波信号的偏振内容方面能力有限。相比之下,随机引力波背景的观测提供了一种直接测量一般引力波偏振的方法。随机背景是由许多单独不可分辨的引力波信号叠加而产生的,可以通过高级LIGO在设计灵敏度下检测到。在本文中,我们提出了一种贝叶斯方法来检测和表征的极化随机背景。我们探索的前景估计参数的背景,并量化的限制,先进的LIGO可以放置在矢量和标量偏振在没有检测。最后,我们研究如何引进新的地面探测器,如先进的处女座援助我们的能力,以检测或约束替代偏振的随机背景。我们发现,虽然先进处女座的加入并没有显着提高检测前景,它可能会显着提高我们的能力,估计混合偏振背景的参数。
2017-10-18 astro-ph.HE gr-qc
Analytical results for the power-law sensitivity curve of stochastic gravitational-wave backgrounds
本文解析推导了随机引力波背景幂律灵敏度曲线的一般特征,给出精确参数方程、峰值灵敏度公式及对数-对数图凸性证明,并澄清若干概念问题。
2025-03-11 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
Stochastic backgrounds of gravitational waves
我们回顾了搜索随机背景的引力波的动机,我们比较实验的灵敏度,可以在不久的将来达到现有的界限和理论预测。
2000-08-11 astro-ph gr-qc hep-ph
Stochastic Gravitational Wave Backgrounds
大量独立源的叠加可以产生引力波的随机背景。在宇宙最早期发生的物理过程当然创造了一种随机背景,这种背景在某种程度上存在于今天。这类似于宇宙微波背景,它是早期宇宙的电磁记录。最近由Advanced LIGO和Advanced Virgo探测器观测到的引力波表明,在宇宙历史上也存在着由双黑洞和双中子星合并产生的随机背景。无论随机背景是直接观察到的,还是在特定频带中对其设置上限,都可以对它进行重要的天体物理学和宇宙学陈述。本文将从这些引力波的来源到目前用于观测它们的方法,总结随机背景的研究现状。
2018-11-21 gr-qc
Oscillatory amplitude of stochastic gravitational wave spectrum
将早期宇宙中产生的原初引力波置于压缩真空态中,研究了各种膨胀宇宙模型中由此产生的随机背景。随机引力波的量子效应导致振幅和谱能量密度比没有压缩效应时的整体增强,加速阶段振幅继续增大,加速宇宙中谱在更高频率范围内呈现振荡行为.通过量子效应,还发现再热现象对整个光谱都有影响。本文的研究结果将有助于检验当前和未来的引力波探测器探测到随机引力波的可能性以及这些波是否存在于压缩真空态。
2022-02-15 gr-qc
Stochastic background of relic scalar gravitational waves from scalar-tensor gravity
残余引力波的随机背景是由早期暴胀产生的绝热放大零点涨落过程获得的。原则上,它提供了一个独特的残余引力波频谱。在标量-张量引力的框架下,讨论了引力波的标量模以及在张量模旁边产生的标量分量的本原产生。我们还讨论了这样一个遗迹标量分量的上限相对于WMAP的约束。
2007-07-03 gr-qc
Stochastic Backgrounds of Gravitational Waves from Cosmological Sources: Techniques and Applications to Preheating
在暴胀之后的一段时间里,存在着几种产生引力波随机背景的机制。这些机制在本质上通常是经典的,引力波是由早期宇宙中的场的不均匀性而不是量子涨落产生的。由此产生的随机背景可能是下一代引力波探测器。我们开发了一个框架来计算这样的背景分析和计算。作为我们框架的一个应用,我们考虑了在一个简单的预热模型中产生的引力波的随机背景。
2008-10-06 astro-ph gr-qc hep-th
An Efficient Approximation to the Likelihood for Gravitational Wave Stochastic Background Detection Using Pulsar Timing Data
用脉冲星计时阵列直接探测引力波将在未来几年内成为可能。在低频区($10^{-7}$ Hz -- $10^{-9}$ Hz),我们预期来自多个源的引力波的叠加将表现为各向同性的随机引力波背景。目前,存在许多技术来检测这样的信号;然而,许多检测方法在计算上具有挑战性。在这里,我们介绍了一个近似的脉冲星定时阵列的全似然函数,结果在计算节省成正比的阵列中的脉冲星的数量的平方。通过一系列的模拟,我们表明,近似似然函数再现从全似然函数获得的结果。我们进一步通过分析和模拟表明,平均而言,这个近似似然函数给出了天体物理现实随机背景振幅的无偏参数估计。
2013-02-07 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
Mapping Anisotropies in the Stochastic Gravitational-Wave Background with space detector networks
Sun Yat-sen University (Zhuhai Campus)(中山大学(珠海校区));Henan Normal University(河南师范大学)
本研究首次建立TianQin、LISA、Taiji联合的空间引力波探测器网络的各向异性随机引力波背景专用分析流水线,通过最大似然估计实现全天图重建,最高可探测多极矩l=14的角功率谱,助力致密双星与早期宇宙研究。
2025-10-30 astro-ph.IM gr-qc
A stochastic template placement algorithm for gravitational wave data analysis
本文提出了一种在任意参数空间中构造匹配滤波器模板库的算法。该方法随机放置模板,然后删除那些“太接近”在一起。一些简单的模型,以这种方式产生的随机模板银行的性质和最优性进行了研究。这些模板银行的有效性引力波搜索二元螺旋波形进行了检查。然后将随机模板库的性质与当前用于引力波数据分析的确定性放置的模板库进行比较。
2009-08-14 gr-qc
Gravitational brainwaves, quantum fluctuations and stochastic quantization
众所周知,大脑的生物活动包括电波的辐射。这些波是由离子电流和电荷在大脑神经元之间传播产生的。但是很明显,这些离子和电荷是由它们的相关质量携带的,根据引力理论,这些质量应该产生极弱的引力波。在下文中,我们使用随机量子化(SQ)理论来计算找到大量辐射类似引力波的大脑的概率。我们也利用这个SQ理论推导出与已知兰姆位移有关的平衡态。
2007-08-13 gr-qc
Inferring the lensing rate of LIGO-Virgo sources from the stochastic gravitational wave background
引力波的强透镜效应更有可能发生在遥远的源,但预测的事件发生率是高度不确定的,有许多天体物理起源的建议。本文通过研究随机引力波背景(SGWB)的振幅,为强透镜系统的事件率估计开辟了一条新的途径。该方法可以直接给出高红移双星合并速率的上界,并将其转化为强透镜系统合并速率的上界。我们表明,从正在进行的分析的激光干涉仪引力波天文台(LIGO)-处女座,并在未来从LIGO-Virgo的设计灵敏度严格的界限上的透镜事件率可以施加使用SGWB信号。结合测量响亮的引力波事件与一个未解决的随机背景检测将提高估计的数量透镜事件在高红移。该方法对于从引力波观测中理解透镜系统和非透镜系统的布居具有重要意义。
2020-12-07 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Stochastic Background of Relic Scalar Gravitational Waves tuned by Extended Gravity
残余引力波的随机背景是由早期暴胀产生的绝热放大零点涨落过程获得的。它提供了一个独特的残余引力波频谱。在标量-张量引力的框架下,讨论了引力波的标量模以及在张量模旁边产生的标量分量的本原产生。然后,我们分析了不同可行的$f(R)$ -引力对太阳系的测试和随机引力波背景。目的是在局部和宇宙学尺度上为该理论获得实验界限,以便选择能够在没有宇宙学常数但避开弱场约束的情况下处理加速宇宙膨胀的模型。它表明,可行的$f(R)$ -重力考虑不仅满足本地测试,但另外,通过PPN-和随机引力波的大类参数的界限。
2009-06-19 gr-qc
Stochastic background of gravitational waves "tuned" by $f(R)$ gravity
引力波的宇宙学背景可以通过引力扩展理论来调节。特别地,可以证明,假设Ricci标量$R$的泛函数$f(R)$,给出了控制早期宇宙中引力波演化和产生机制的参数化方法。
2009-02-18 gr-qc
Quantum scalar field propagator in a stochastic gravitational plane wave
随机度规既可以出现在经典引力中,也可以出现在量子引力中。我们证明了如果线性化的随机高斯引力平面波的频谱为$ω^{4γ-1}$($0\leq γ<1$),那么当动量较大时,标量场的等时传播子表现为$p^{-\frac{1}{1-γ}}$.我们讨论的量子场论模型,这种反常行为可能出现。
2022-12-06 gr-qc hep-th
Stochastic Background of Gravitational Waves as a Benchmark for Extended Theories of Gravity
引力波的宇宙学背景可以通过引力扩展理论来调节。特别地,我们可以证明,假设Ricci标量R的通类函数f(R)给出了一种控制早期宇宙中引力波演化和产生机制的参数化方法。
2008-11-30 gr-qc
Anisotropies in the Gravitational-Wave Stochastic Background
我们考虑引力波(SBGW)的随机背景中的各向异性所产生的随机波动的引力波源的数量。我们首先开发的一般形式主义,可以应用到不同的宇宙学或天体物理的情况。然后,我们应用这种形式主义来计算SBGW的各向异性与宇宙弦环的数量的波动,同时考虑宇宙弦尖点和扭结。我们计算作为角度和频率的函数的各向异性。
2011-12-12 astro-ph.CO gr-qc
Stochastic Gravitational Wave Measurements with Bar Detectors: Dependence of Response on Detector Orientation
互相关测量对各向同性随机引力波背景的响应依赖于通过重叠减少函数的观测几何。如果被关联的探测器之一是一个方向可以改变的共振棒,那么对随机引力波的响应就可以被调制。我推导出这种调制的一般形式作为方位角的函数,无论是在零频率限制和在任意频率。附近的探测器,如LIGO利文斯顿ALLEGRO,处女座AURIGA,处女座NAUTILUS,和EXPLORER-AURIGA,随机互相关测量目前正在执行,计划,或考虑之间的比较。
2005-09-27 gr-qc
Constraining a stochastic variation of the gravitational coupling with binary systems
本研究在牛顿极限下分析引力耦合常数G的随机涨落对双星系统演化的作用,发现可通过激光测距观测数据的累积效应约束G的涨落,并重新探讨了该涨落对宇宙学模型的影响。
2023-06-16 gr-qc hep-th
Searching for stochastic gravitational-wave background with the co-located LIGO interferometers
本文介绍了由LIGO科学合作组织开发的技术,使用位于华盛顿州汉福德的一对LIGO干涉仪来搜索随机引力波背景。我们使用干涉仪和环境监测仪器之间的相关性,以及两个干涉仪之间的时移(这里首次描述)来识别来自非重力源的相关噪声。我们否决特别嘈杂的频段,并评估残留的非引力耦合的水平,存在于幸存的数据。
2008-01-22 gr-qc
Correlations for an anisotropic polarized stochastic gravitational wave background in pulsar timing arrays
本文推导了适用于脉冲星计时与平方公里阵列的随机引力波背景相关性一般公式,刻画含亚光速张量、矢量和标量自由度的各向异性极化信号。
2024-02-25 astro-ph.CO gr-qc
Component separation map-making for stochastic gravitational wave background
未分辨引力波源的叠加将产生一个持久的随机引力波背景。然而,不同类型的天体物理学和宇宙学来源可能存在于背景中。我们提出了一种算法,分离的组件与不同的频谱指数到个人的天空地图。为了演示该方法,我们模拟了不同光谱指数和相应天空图的GW信号,例如,点源,如室女星系团和扩展的像银河系,并应用我们的方法来恢复注入的地图。
2019-04-10 gr-qc
On the Detection of a Scalar Stochastic Background of Gravitational Waves
在不久的将来,我们将见证激光干涉仪和球形共振质量探测器的全面运作。在这项工作中,我们研究了这样的引力波探测器对一个标量随机背景的引力波的灵敏度。我们的计算进行了最小和非最小耦合的标量场。
2001-06-20 astro-ph gr-qc hep-th
Prospect of probing dark energy using stochastic gravitational waves
我们研究了使用LISA和Advanced LIGO等引力波实验探测暗能量行为的可能性。使用两种流行的暗能量状态方程参数化,我们表明,利用LISA和Advanced LIGO目前对随机引力波的探测灵敏度,可以探测到目前宇宙学观测所允许的大部分暗能量状态方程参数空间。
2015-04-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Improved limits on a stochastic gravitational-wave background and its anisotropies from Advanced LIGO O1 and O2 runs
我们整合了整个公开的高级LIGO(ALIGO)数据集,以获得随机引力波背景(SGWB)的最大似然约束图。从这些我们得到的随机背景$Ω_{\rm GW}$的能量密度的限制,和它的各向异性。我们发现95%的置信限$Ω_{\rm GW} < 5.2\times 10^{-8}$在$50$ Hz的光谱指数$α=2/3$一致的随机背景,由于螺旋事件和$Ω_{\rm GW} < 3.2\times 10^{-7}$的规模(频率)不变的频谱。我们还报告了三个宽带积分的数据的角功率谱$C_\ell$的上限。最后,我们提出了一个估计,我们将数据集成到10个单独的光谱箱作为第一次尝试进行模型独立的估计SGWB及其各向异性。
2019-07-24 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
A "Neutrino Fog" For Gravitational Waves: The Stochastic Gravitational Wave Background from Supernova Neutrino Memory
Arizona State University(亚利桑那州立大学)
该研究通过三维超新星模拟建模,揭示超新星中微子记忆产生的随机引力波背景的两个成分,指出记忆成分的探测前景最佳,其能量密度或影响宇宙学信号搜寻。
2026-08-05 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Detecting the Cosmological Stochastic Background of Gravitational Waves with FastICA
我们证明了宇宙学早期产生的引力波的随机背景严格依赖于假设的引力理论。特别是函数f(R)的具体形式,其中R是Ricci标量,与引力波的演化和产生机制有关。使用神经网络算法,它只需要非高斯性质和输入信号的独立性,我们得出结论,为了检测CSB信号,像处女座的探测器的干涉灵敏度将得到改善。
2009-02-18 gr-qc
The stochastic gravitational wave background from magnetars
磁星已经成为引力波源的一个潜在候选者,可以被当前和未来的地面和地基引力波探测器探测到。本文主要研究扭曲旋转中子星的引力波辐射。变形被假定为围绕垂直于旋转轴的轴对称。该形式适用于中子星的背景下,其磁场已被自己变形。通过引入来自宇宙中所有磁星的效应,基于各种建议的磁场配置,如极向,环向,随机引力波背景(SGWB)可以产生。我们选择弄清楚如何使用随机引力波背景的观测来了解更多与磁星行为相关的物理学,基于对磁星偏心率的限制。
2021-10-14 astro-ph.CO gr-qc
Searching for Bispectrum of Stochastic Gravitational Waves with Pulsar Timing Arrays
研究了如何利用脉冲星定时阵探测随机引力波的双谱。双谱是探索随机引力波起源的关键。特别是,双谱的形状携带有价值的信息的膨胀模型。我们表明,一个适当的过滤器功能的三点相关性,使我们能够提取一个特定的配置的动量三角形的双谱。计算了重叠减少函数,讨论了多个双谱的检测策略。
2019-03-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Upper Limits on a Stochastic Background of Gravitational Waves
激光干涉仪引力波天文台(LIGO)进行了第三次科学运行,所有三个干涉仪的灵敏度都有很大提高。我们对此次运行期间获取的大约200小时的数据进行了分析,用于搜索引力辐射的随机背景。我们把上界存储为引力辐射的能量密度为三种不同的光谱功率定律。对于平坦频谱,我们在69-156 Hz频带中的Ω_0 <8.4e-4的极限比该频率范围内的先前结果低约10^5倍。
2005-07-11 astro-ph gr-qc
Stochastic Gravitational-Wave Background from Axion-Monodromy Oscillons in String Theory During Preheating
轴子单值性是弦紧化中的一种普遍现象。研究了轴子单值暴胀在预热过程中引力波背景的产生。通过使用伪谱方法进行晶格模拟,我们发现在轴子单值暴胀和尖点势中,渐近线性$|ϕ|$和$ϕ^{2/3}$势在预热过程中产生了显著的单峰随机引力波背景.这可能使我们能够通过引力波探索弦的紧化。
2019-09-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A New Probe of Gravitational Parity Violation Through (Non-)Observation of the Stochastic Gravitational-Wave Background
本研究提出利用随机引力波背景探测引力宇称破坏,通过分析致密双星事件非探测数据及预测未来探测器性能,对双折射效应施加约束,发现第三代探测器可将约束改善至少两个数量级。
2023-12-19 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Gravitational ABJ Anomaly, Stochastic Matter Production, and Leptogenesis
本研究提出早期宇宙部分手征随机引力波通过引力ABJ反常随机产生费米子物质的机制,可解释全部暗物质遗迹密度与宇宙物质-反物质不对称性,且引力波的暂时手征性会留下可保存的量子遗迹。
2024-12-12 gr-qc hep-ph hep-th
Probing non-tensorial polarizations of stochastic gravitational-wave backgrounds with ground-based laser interferometers
在四维引力的广义度规理论中,除了广义相对论中的两个张量模式外,还允许引力波有六种偏振:两种标量模式和两种矢量模式。这种额外的偏振模式出现是由于在修正的引力理论或额外维度的理论中有额外的自由度。因此,观测到的引力波可以用来约束引力的扩展模型。在本文中,我们调查的附加偏振模式的引力波,特别是专注于一个随机的引力波的背景下,在地球上的激光干涉探测器的可探测性。我们发现多个探测器可以分离探测器输出中的偏振模式的混合,并且它们对随机引力波背景的每个偏振模式具有几乎相同的灵敏度。
2009-04-17 astro-ph.CO gr-qc
Limits on the Stochastic Gravitational Wave Background and Prospects for Single Source Detection with GRACE Follow-On
通过对最新结果的重新解释,GRACE后续任务可以应用于引力波天文学。现有的GRACE后续数据将随机引力波背景限制在100 mHz的$Ω_{GW}<3.3\times10^{7}$。通过专门的分析,GRACE后续计划可能能够探测到本地中子星双星的螺旋,亚星系恒星质量黑洞双星的螺旋,或者银河系内中等质量黑洞双星的合并。
2020-05-13 gr-qc
Correlation analysis of stochastic gravitational wave background around 0.1-1Hz
讨论了在未来的空间任务中直接测量0.1-1Hz随机引力波背景的前景。本文假定采用相关分析技术,对两套LISA型干涉仪的TDI变量进行最优选择。对拟议任务的背景检测的信噪比及其基本参数(振幅、频谱指数)的估计误差进行了评估。
2006-01-20 astro-ph gr-qc
The signal of the stochastic gravitational wave background and the angular correlation of its energy density
在可观测的宇宙中,所有已分辨和未分辨的天体物理源所发射的引力波辐射产生一个随机背景。这种背景具有从物质分布的不均匀性继承的方向依赖性。本文提出了一种新的和独立的推导其能量密度的角度依赖性,通过集中在总的引力波信号产生的非相干源的合奏。这种方法阐明了角相关的起源和可以由干涉仪测量的引力波信号与随机背景的能量密度之间的关系。
2018-04-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Stochastic Quantum Gravity, Gravitational Collapse and Grey Holes
量子引力被视为广义相对论时空度规的随机量子化。结果表明,由于几何的随机涨落行为,恒星引力坍缩中奇异性的发生概率密度为零。此外,当恒星坍缩时,一个遥远的观测者在恒星史瓦西半径处看到无穷大的红移的概率密度为零。因此,在引力坍缩过程中,黑洞事件视界的形成概率密度为零。一个灰色的明显的事件视界在坍缩过程中形成,允许信息逃逸。
2014-02-04 gr-qc hep-th
Stochastic gravitational-wave background as a tool to investigate multi-channel astrophysical and primordial black-hole mergers
合并的二元黑洞的形成可以通过多个天体物理通道发生,例如,孤立的二元进化和动力学形成,或者,有一个原始的起源。越来越大的双黑洞合并的引力波目录允许不同的理论预测之间的第一个模型选择研究,以限制他们的一些模型的不确定性和分支比。在这项工作中,我们将展示如何添加一个额外的和独立的约束模型选择使用随机引力波背景。与模型选择分析相比,模型选择分析的鉴别能力仅限于引力波探测器视界(目前LIGO-Virgo的红移为$z\lesssim 1$),随机引力波背景解释了宇宙中所有引力波信号的红移积分。作为一个工作的例子,我们认为分支比的结果,从模型选择研究,包括潜在的贡献,从天体物理和原始渠道。我们重新归一化的相对贡献,每个通道的检测事件率计算总的随机引力波背景能量密度。预测的振幅低于LIGO-Virgo目前对GWTC-2的观测上限,这表明模型选择分析的结果不受当前背景限制的影响。此外,给定一组人口模型和推断的分支比,我们发现,即使预测的背景不会被当前一代的引力波探测器探测到,它将被第三代探测器,如爱因斯坦望远镜和天基探测器,如LISA。
2021-12-21 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Searching for a Stochastic Background of Gravitational Waves with LIGO
激光干涉仪引力波天文台(LIGO)已经进行了第四次科学运行S4,与之前的运行相比,干涉仪灵敏度显着提高。利用在这次科学运行中获得的数据,我们对引力波的随机背景的振幅进行了限制。对于与频率无关的频谱,新的极限是$Ω_{\rm GW} < 6.5 \times 10^{-5}$。这是目前在51-150 Hz频率范围内最灵敏的结果,比之前的LIGO结果提高了13倍。我们讨论的互补性的新结果与其他限制随机背景的引力波,我们调查的影响,新的结果为不同的模型,这种背景。
2006-09-21 astro-ph gr-qc
An estimate of the stochastic gravitational wave background from the MassiveBlackII simulation
超大质量黑洞双星的人口预计将产生一个随机引力波背景(SGWB)的脉冲星定时阵列(PTA)的频率范围为$10^{-9}$- $10^{-7}$ Hz。探测这种信号是当前的观测目标,因此对其特征的预测具有重要意义。在这项工作中,我们使用超大质量黑洞二进制合并从MassiveBlackII模拟估计的随机背景的特征应变。我们研究了一个引力波驱动的二元演化模型和一个模型,其中还包括恒星散射和一个circumbinary气盘的影响。结果与PTA上限一致,与文献中的估计值相似。在引力波驱动和恒星散射/气体盘的情况下,发现在$1 yr^{-1}$参考频率处的特征应变分别为$A_{yr^{-1}} = 6.9 \times 10^{-16}$和$A_{yr^{-1}} = 6.4 \times 10^{-16}$。使用后一种方法,我们的模型表明,SGWB是温和的抑制相比,纯粹的引力波驱动模型的频率内的PTA频带降低。
2022-02-11 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Vacuum Amplification of Chiral Gravitational Waves and the Stochastic Gravitational Wave Background
本文研究了动力学Chern-Simons引力中引力波的宇宙真空放大,开发了计算Pontryagin耦合诱导引力子产生的框架,并在四种赝标量演化场景下分析了宇称破坏对随机引力波背景能量功率谱的主导作用。
2025-04-29 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc