Toward Low-Latency, High-Fidelity Calibration of the LIGO Detectors with Enhanced Monitoring Tools
本文回顾先进LIGO标定历史，介绍为O4运行开发的低延迟标定流水线改进及实时监测新工具，以提升标定数据的稳健性、可靠性与准确性。
2025-10-09 astro-ph.IM gr-qc
Reconstructing the calibrated strain signal in the Advanced LIGO detectors
高级LIGO的原始探测器输出需要校准以计算无量纲应变h（t）。使用低延迟、在线程序和高延迟、离线程序在时域中产生校准的应变数据。低延迟h（t）数据流在两个阶段中产生，第一阶段在操作检测器的反馈控制系统的相同计算机上执行。该阶段称为前端校准，使用无限脉冲响应（IIR）滤波，并以16384 Hz数字采样率执行所有操作。由于若干限制，该过程目前在校准的应变数据中引入了某些系统误差，从而激发了低延迟过程的第二阶段，称为低延迟gstlal校准流水线。gstlal校准流水线使用有限脉冲响应（FIR）滤波来将校正应用于前端校准的输出。它将时间相关的校正因子应用于校准应变的感测和致动部件，以减少系统误差。gstlal校准流水线也用于高延迟中以重新校准数据，这是必要的，主要是由于校准数据中的在线丢失以及对校准模型或滤波器的识别改进。
2018-03-13 astro-ph.IM gr-qc
Instrumental vetoes for transient gravitational-wave triggers using noise-coupling models: The bilinear-coupling veto
LIGO和Virgo最近完成了对引力波在其初始目标灵敏度上的搜索，很快Advanced LIGO和Advanced Virgo将开始具有更好能力的观测。在搜索短持续时间信号时，例如合并紧凑二元吸气或“突发”事件，噪声瞬变可能是有问题的。干涉引力波探测器是高度复杂的仪器，根据过去的经验，数据往往包含大量的噪声瞬变，不易与可能的引力波信号区分开来。为了对短持续时间的引力波信号执行灵敏的搜索，重要的是识别这些噪声伪影，并且“否决”它们。在这里，我们描述了这样一个否决权，双线性耦合否决权，它利用的干涉引力波探测器的输出应变通道的仪器噪声的耦合的经验模型。在该方法中，我们检查在表观信号时来自输出应变通道的数据是否与来自辅助通道的双线性组合的数据一致。我们讨论了最近的LIGO数据的否决权的应用程序的结果，其可能的效用时，使用先进的LIGO和先进的处女座的数据。
2014-05-27 astro-ph.IM gr-qc
Impact of noise transients on low latency gravitational-wave event localisation
引力波（GW）数据包含称为“毛刺”的非高斯噪声瞬变。在第三次LIGO-Virgo观测运行期间，所有引力波候选者中约有24%处于故障附近，而由于探测器灵敏度的提高，未来的观测运行可能会影响更多的事件。这带来了一个问题，因为毛刺可能会影响GW源参数的估计，包括天空定位，这对识别电磁（EM）对应物至关重要。在本文中，我们提出了一项研究，估计有多少天空定位是受附近的小故障在低延迟。我们将双星黑洞（BBH）、双星中子星（BNS）和中子星-黑洞（NSBH）信号注入到包含三种不同类型毛刺的数据中：斑点、雷暴和快速散射。这些小故障的影响是通过估计望远镜需要搜索的瓦片点的数量来评估的，直到观察到事件的真实天空位置。我们发现，blip毛刺影响本地化的BBH合并最，在最极端的情况下，BBH事件是完全错过了，即使是20度$^2$的视野（FOV）望远镜。雷暴故障对BBH和NSBH事件的影响最大，特别是在没有第三个干涉仪的情况下，而BNS事件似乎不受影响。快速散射毛刺仅对NSBH信号影响低延迟定位。对于双干涉仪网络，小型（FOV=1度$^2$）和大型（FOV=20度$^2$）望远镜受到影响，而三干涉仪定位偏差足够小，不会影响大型（FOV=20度$^2$）望远镜。
2022-05-24 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
GW-YOLO: Multi-transient segmentation in LIGO using computer vision
LIGO Laboratory, Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院 LIGO 实验室）；University of California, Riverside（加州大学河滨分校）；Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics（天文与天体物理跨大学中心）
本文提出GW-YOLO，一种基于YOLO的计算机视觉工具，用于引力波干涉仪数据的实时多瞬变分割，可同时识别噪声与信号并提供像素级时频定位，在特定信噪比下实现50%的检测效率。
2026-09-22 astro-ph.IM gr-qc
Investigation of the effects of non-Gaussian noise transients and their mitigation in parameterized gravitational-wave tests of general relativity
Advanced LIGO和Advanced Virgo对致密双星合并产生的引力波的探测为研究强场、高度相对论性的引力机制提供了机会。广义相对论（GR）的引力波测试通常假设高斯和稳态探测器噪声，因此，不考虑非高斯的瞬态噪声特征（毛刺）。我们提出的结果进行参数化的引力波测试的模拟信号从双黑洞合并重叠三类频繁发生的仪器故障具有明显不同的形态。然后，我们审查和应用三个毛刺缓解方法，并评估其效果，减少错误的偏差GR。通过考虑9种情况下的毛刺与模拟信号重叠，我们表明，考虑中的短持续时间，宽带光点和tomte毛刺引入错误的GR违规，并使用修复滤波器和毛刺模型减法可以一贯消除这种错误的违规行为，而不引入额外的影响。
2022-02-01 astro-ph.IM gr-qc
Low latency search for compact binary coalescences using MBTA
多波段模板分析是一种低延迟分析管道，用于探测引力波以触发电磁跟踪观测。对引力波和电磁波的符合观测将使我们能够对高能天文事件有一个完整的了解。我们给出了MBTA管道的轮廓，以及将引力波候选事件分发给我们的天文合作伙伴的程序。我们给出了一些细节，最近的工作已经完成，以改善MBTA管道，现在正在为先进的探测器时代做准备。
2015-07-07 astro-ph.IM gr-qc
A new method to distinguish gravitational-wave signals from detector noise transients with Gravity Spy
本文提出一种基于Gravity Spy分类模型重构的新方法，用于区分引力波信号与探测器噪声瞬变，在O3b数据中正确分类75%的撤回候选事件为噪声，并100%识别真实天体物理信号。
2024-02-05 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
The GstLAL Search Analysis Methods for Compact Binary Mergers in Advanced LIGO's Second and Advanced Virgo's First Observing Runs
在成功完成第一次观测运行（2015年9月12日至2016年1月12日）后，Advanced LIGO探测器进行了升级，以提高第二次观测运行（2016年11月30日至2017年8月26日）的灵敏度。高级处女座探测器于2017年8月1日加入了第二次观测运行。我们讨论了在此期间发生的更新，在GstLAL为基础的inspiral管道，这是用来检测引力波从合并的紧凑的二进制文件在低延迟和离线配置。这些更新包括部署零延迟白化滤波器以将管道的总体延迟减少多达32秒，在分析中并入Virgo数据流，引入单检测器搜索以分析来自仅一个检测器运行时的时段的数据，向似然比排名统计添加新参数，增加搜索的参数空间，以及引入模板质量相关的毛刺切除阈值化方法。
2019-01-24 gr-qc
Globally coherent short duration magnetic field transients and their effect on ground based gravitational-wave detectors
人们已经认识到，舒曼共振产生的磁场可能会影响LIGO和Virgo对随机引力波背景的搜索。这里介绍的是在LIGO和Virgo站点的磁强计中同时发生的短持续时间磁场瞬变的观测结果。来自波兰和美国科罗拉多州的低噪声磁力计的数据也被使用，并显示了全球范围的短时间磁瞬变。我们测量至少2.3符合（波兰和科罗拉多州之间）磁瞬变事件，每天其中一个脉冲超过200 pT。考虑到最近测量的先进LIGO的磁耦合到差动臂运动的值，每天都会有几个事件同时出现在引力波探测器位置，并可能移动$10^{-18}$ m级的测试质量。我们确认，在先进的探测器时代，短时间的瞬态引力波搜索必须占相关的磁场噪声在全球探测器网络。
2016-12-04 astro-ph.IM gr-qc physics.ins-det
Searching for gravitational-wave transients with a qualitative signal model: seedless clustering strategies
在应变功率谱图中，引力波爆发可以观察到明亮的像素簇。聚类算法可用于识别候选引力波事件。聚类通常通过将功率超过某个阈值的种子像素分组在一起来识别。然而，如果引力波信号是长寿命的，那么多余的能量可能会分散在许多像素上，这些像素都没有足够的亮度成为种子。没有种子，通过聚类进行检测的问题变得更加复杂。在本文中，我们研究了搜索长寿命窄带引力波爆发的无籽聚类算法。使用四个天体物理动机的测试波形，我们比较了两种算法，使用种子的无籽聚类算法。我们发现，种子算法可以检测引力波信号（在固定的误报率和误报率）之间的距离大于150-200%的种子为基础的聚类算法，相应的显着增加检测量：420- 740%。这种灵敏度的提高可能会将第二代探测器（如Advanced LIGO和Advanced Virgo）的探测范围扩大到天体物理学上感兴趣的距离。
2013-09-04 astro-ph.IM gr-qc
QoQ: a Q-transform based test for Gravitational Wave transient events
针对引力波瞬态搜索中噪声毛刺造成的误报背景，提出基于Q变换和时频像素占用率的QoQ检验方法，可减少40%公开警报撤回且灵敏度损失极小，适用于在线与离线搜索。
2023-05-14 astro-ph.IM gr-qc
Utilizing aLIGO Glitch Classifications to Validate Gravitational-Wave Candidates
先进的LIGO数据包含许多噪声瞬变或“毛刺”，已被证明可以通过增加随机重合发生的速率来降低匹配滤波器搜索紧凑双星中引力波的灵敏度。这些瞬变现象的存在促使人们进行了大量的工作，以确定观测到的引力波事件在本质上是天体物理事件。我们讨论了PyCBC搜索恒星质量双星的引力波的各种常见的故障，在先进的LIGO的第一次和第二次观测运行中观察到的响应。我们展示了这些瞬态如何从紧凑的二进制聚结模拟波形和量化的可能性，一类给定的毛刺将在搜索管道中创建一个触发器。我们探索的特定波形参数是最相似的不同的毛刺类，并演示如何使用这些相似性的知识时，评估引力波候选人的意义。
2020-02-21 astro-ph.IM gr-qc
Realtime search for compact binary mergers in Advanced LIGO and Virgo's third observing run using PyCBC Live
Advanced LIGO和Advanced Virgo的第三次观测运行发生在2019年4月至2020年3月之间，产生了数十个引力波候选者，其中许多现在已被公布为可靠的探测。第三次观测的一个关键要求是快速识别和公开报道紧凑的双星合并，这使得电磁和中微子观测站能够进行大规模的后续观测活动。PyCBC Live是一种基于频域匹配滤波的紧凑二进制合并的低延迟搜索，已在第二次和第三次观测运行期间使用，以及其他低延迟分析，以从LIGO和Virgo获取的数据中生成这些快速警报。本文描述并评估了第二次观察运行后对PyCBC Live所做的改进，这些改进定义了第三次观察运行期间的操作和性能。
2022-02-01 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Towards low-latency real-time detection of gravitational waves from compact binary coalescences in the era of advanced detectors
对引力波（GW）事件的电磁（EM）跟踪观测将有助于揭示源的性质，如果电磁跟踪可以在GW事件变得可观测时立即开始，则可以了解更多。在本文中，我们提出了一个计算效率高的时域算法，能够检测引力波（GWs）从合并的二进制紧凑的对象几乎为零的时间延迟。在信号足够强的情况下，我们的算法还具有在合并之前触发EM观测的灵活性。我们的算法的效率的关键来自于使用所谓的无限脉冲响应（IIR）滤波器，递归地过滤时间序列数据链。计算成本通过模板插值技术进一步降低，该技术要求仅对比另外要求的要粗糙得多的模板库进行滤波以充分恢复最佳信噪比。对未来的检测器的灵敏度延伸到较低的频率，我们的算法的计算成本增加，而不显着相比，传统的时域相关方法。此外，在小于数百至数千秒的延迟下，该方法预计在计算上比直接的频域方法更有效。
2011-08-16 gr-qc
The needle in the hundred square degree haystack: The hunt for binary neutron star mergers with LIGO and Palomar Transient Factory
先进的LIGO和Virgo实验准备在本十年内首次直接探测引力波（GW）。最终的奖励将是在引力和电磁通道中联合观测一个紧凑的双星合并。然而，GW的天空位置不确定数百平方度将构成挑战。我描述了一个实时检测管道和快速贝叶斯参数估计代码，这将使它能够迅速搜索光学同行在先进的LIGO。在分析了一个全面的人口模拟GW源，我们描述的天空定位精度，GW探测器网络将实现每个探测器上线，并朝着设计灵敏度的进展。接下来，在准备与中间帕洛玛瞬态工厂（iPTF）的光学搜索，我们已经开发了一种独特的能力，检测光学余辉的伽马射线暴（GRB）检测费米伽马射线暴监测器（GBM）。它的可比误差区域提供了一个密切的平行先进的LIGO问题，但费米的独特访问MeV-GeV光子和其几乎所有的天空覆盖范围可能使我们能够在一个相对未开发的部分GRB参数空间的光学余辉。我们提出了八个GBM-iPTF余辉的发现和宽带跟踪观测。其中两个爆发的红移较低，相对于“标准”宇宙学爆发而言，是次发光的，并且已经在光谱上证实了宽线Ic型超新星。这两次爆发可能与从先驱包层爆发的温和相对论性激波相一致，而不是超相对论性喷流内部激波的标准机制。在技术层面上，GBM-iPTF的努力是一个原型，用于定位和观测Zwicky瞬态设施的高级LIGO中GW事件的光学对应物。
2015-01-12 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Transient Classification in LIGO data using Difference Boosting Neural Network
引力波探测器数据中瞬变现象的检测和分类对于有效地搜索真实的天体物理事件和识别噪声源至关重要。我们提出了一种混合的方法，用于分类的短时间瞬变引力波数据中看到的监督和无监督的机器学习技术。为了训练分类器，我们使用通过对数据应用一维小波分解获得的相对小波能量和相应的熵。训练分类器的预测精度的9个模拟类的引力波瞬变和LIGO的第六次科学运行的硬件注入报告。有针对性的搜索一对夫妇的已知类的非天体物理信号在先进的LIGO数据的第一次观测运行。使用最少的训练样本准确识别瞬态类的能力使得所提出的方法成为LIGO探测器表征以及搜索短持续时间引力波信号的有用工具。
2017-05-09 astro-ph.IM gr-qc
Summed Parallel Infinite Impulse Response (SPIIR) Filters For Low-Latency Gravitational Wave Detection
随着目前引力波探测器的升级，首次探测到引力波信号有望在未来十年内出现。低延迟的引力波触发器将是必要的，以便对与其来源有关的事件进行快速后续电磁观测，例如，与短的伽马射线暴有关的迅速的光辐射。在本文中，我们提出了一个新的时域低延迟算法，用于识别噪声探测器数据中的紧凑的二进制合并事件产生的引力波的存在。我们的方法计算的信噪比从一个银行的并行无限脉冲响应（IIR）滤波器的总和。我们表明，我们的总和并行无限脉冲响应（SPIIR）方法可以恢复的信噪比大于99%的最佳匹配滤波器产生的。我们强调先进的探测器，这将需要更大的模板银行的SPIIR方法的好处。
2011-08-16 astro-ph.IM gr-qc
Localization of gravitational wave sources with networks of advanced detectors
与引力波探测器和其他天文仪器的重合观测是LIGO、Virgo和GEO探测器网络实验的重点。随着下一代先进探测器的上线，它们将成为未来GW天文学的必要组成部分。这种联合观测的成功直接取决于GW探测器的源定位能力。在本文中，我们目前的研究与未来先进的探测器网络的瞬态源的天空定位，并描述其基本属性。通过重建天空坐标的ad hoc信号注入到模拟探测器噪声，我们研究了源定位的准确性和依赖于注入信号的强度，波形和网络配置。
2011-01-27 astro-ph.IM gr-qc
Image-based deep learning for classification of noise transients in gravitational wave detectors
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare（意大利国家核物理研究所）
引力波的发现开创了引力天文学的新纪元，为宇宙源的多信使研究开辟了新的途径。由于它们的灵敏度，高级LIGO和高级Virgo干涉仪将探测更大的空间，并扩大发现新的引力波发射体的能力。这些探测器的特性是一项主要任务，以识别噪声的主要来源，并优化干涉仪的灵敏度。毛刺是瞬态噪声事件，可以影响干涉仪的数据质量，其分类是检测器表征的重要任务。深度学习技术是一种很有前途的故障识别和分类工具。我们提出了一个分类管道，该管道利用卷积神经网络从表示为图像的时频演化开始对毛刺进行分类。我们评估了模拟毛刺的分类精度，表明该算法可以自动分类毛刺非常快的时间尺度和高精度，从而提供了一个很有前途的工具，在线检测器表征。
2018-03-27 astro-ph.IM cs.CV gr-qc
Improving the Data Quality of Advanced LIGO Based on Early Engineering Run Results
高级激光干涉仪引力波天文台探测器已完成初始升级阶段，将于2015年底进入第一次观测运行，预计探测器灵敏度将在未来运行中提高。通过现场专员和LIGO科学合作组织的探测器表征小组的共同努力，两个LIGO观测站的干涉仪性能在数据质量方面从调试工作开始到现在都有了很大的改善。先进的LIGO在灵敏度上已经超过了增强型LIGO，并且会对天体物理搜索产生负面影响的噪声瞬变率也有所改善。在这里，我们详细介绍了在第一次观测运行之前为提高LIGO数据质量而进行的一些工作。
2016-01-28 astro-ph.IM gr-qc
Unmasking noise transients masquerading as intermediate-mass black hole binaries
本文提出一种新的相似性度量，通过量化天体物理参数在探测器网络中的一致性，区分中等质量黑洞双星与伪装成它们的短时标高强度glitch，以保护IMBH族群研究免受噪声污染。
2024-03-29 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational-wave searches in the era of Advanced LIGO and Virgo
引力波天文学的领域已经被用干涉探测器进行的引力波观测所开辟。本文综述了美国激光干涉仪引力波天文台和意大利Virgo天文台目前使用的引力波探测器和数据分析方法。这些分析方法也将用于最近完成的日本KAGRA天文台。数据分析算法的目标是四类引力波之一。短持续时间，瞬态源包括紧凑的二进制合并，和突发源起源于不良的模拟或意外的来源。长持续时间源包括发射频率一致的连续信号的源，以及形成随机背景的许多未分辨源。描述潜在的来源和搜索引力波从这些类的详细。
2021-08-02 astro-ph.IM gr-qc
Data analysis challenges in transient gravitational-wave astronomy
引力波是爱因斯坦的广义相对论预言的时空动力学的辐射解。世界范围内的一系列大规模和高灵敏度的干涉探测器不断仔细检查当地时空的几何形状，希望能探测到偏离，这将是来自遥远天体物理源的撞击引力波的信号。寻找隐藏在非平稳和非高斯仪器噪声中的罕见和微弱的引力波信号是一个特别具有挑战性的问题。我们将概述Virgo（欧洲）和LIGO（美国）迄今为止获得的数据分析技术和相关观测结果，以及这些探测器即将推出的高级版本所提供的前景。
2013-03-03 astro-ph.IM gr-qc physics.data-an
Real-Time Detection of Unmodelled Gravitational-Wave Transients Using Convolutional Neural Networks
Gravity Exploration Institute, School of Physics and Astronomy, Cardiff University（卡迪夫大学物理与天文学学院重力探索研究所）
本文提出一种新型卷积神经网络，用于实时检测无精确模型的引力波瞬态信号，具有低延迟和高效计算优势。
2024-06-18 astro-ph.IM gr-qc
Method for estimation of gravitational-wave transient model parameters in frequency-time maps
用于检测引力波信号的常见技术是在引力波检测器数据的频率-时间图中搜索过量功率。在检测到的情况下，将进行模型选择和参数估计，以探索源的属性。在本文中，我们发展了一种贝叶斯统计方法，用于从观测到的频率-时间图中的引力波信号中提取依赖于模型的参数。我们证明了该方法通过恢复模型引力波信号的参数添加到模拟先进的LIGO噪声。我们还描述了该方法的性能，并讨论了未来工作的前景。
2014-04-17 gr-qc
Training Process of Unsupervised Learning Architecture for Gravity Spy Dataset
引力波探测器数据中出现的瞬态噪声经常会导致探测器不稳定、引力波信号重叠或模仿等问题。由于瞬态噪声被认为与环境和仪器有关，因此对其进行分类将有助于了解其来源并提高探测器的性能。在以前的研究中，提出了一种使用时频2D图像（频谱图）对瞬态噪声进行分类的架构，该架构使用无监督深度学习结合变分自动编码器和不变信息聚类。所提出的无监督学习架构应用于重力间谍数据集，该数据集由高级激光干涉仪引力波天文台（Advanced LIGO）瞬态噪声及其相关元数据组成，以讨论在线或离线数据分析的潜力。在这项研究中，专注于重力间谍数据集，以前的研究的无监督学习架构的训练过程进行了检查和报告。
2022-08-07 gr-qc stat.ML
GW150914: The Advanced LIGO Detectors in the Era of First Discoveries
经过重大升级，激光干涉引力波天文台（LIGO）的两个先进探测器在2015年9月至2016年1月期间进行了首次观测。在100 Hz下的应变灵敏度为$10^{-23}/\sqrt{\mathrm{Hz}}$时，可观测体积和测量时间的乘积在同步观测的前16天内超过了所有先前运行的结果。2015年9月14日，先进的LIGO探测器观测到一个瞬态引力波信号，被确定为两个黑洞的合并[Phys. Rev. Lett. 116，061102（2016）]，开启了引力波天文学的时代。两个探测器同时观测到的事件GW 150914的组合信噪比为24。在这里，我们介绍了实现这种观察的探测器的主要特征。在全灵敏度下，先进的LIGO探测器的设计是为了提供另一个三倍的信噪比的改善，为二元黑洞系统类似的质量GW 150914。
2016-02-11 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Distinguishing short duration noise transients in LIGO data to improve the PyCBC search for gravitational waves from high mass binary black hole mergers
“Blip glitch”是LIGO数据中的一种短时瞬态噪声。其中大多数的原因目前尚不清楚。短持续时间的瞬态噪声为搜索最高质量的二元黑洞系统带来了挑战，因为应用信号一致性的标准方法，其在候选事件的累积信噪比中寻找一致性，由于其时间和频率演化的相似性，无法将许多光点毛刺与短持续时间的引力波信号区分开来。我们展示了一种简单的方法，在先进的LIGO的第二次观测运行，包括与处女座天文台的联合观测期间，分离大部分的这种瞬态噪声从潜在的引力波源。这产生了一个$\sim 20\%$的高质量的二元黑洞合并（$> 60 M_{\odot}$）的PyCBC分析的检测率的改善。
2018-05-27 gr-qc
Transient gravitational waves from pulsar post-glitch recoveries
本工作探讨了中子星（NS）山的引力波（GW）是否可以用当前的第二代和未来的第三代GW探测器检测。特别是，我们专注于一种情况下，瞬态山后立即形成NS故障。在毛刺中，NS的自旋频率突然增加，然后通常以指数方式恢复到毛刺之前的自旋频率，但从未完全达到毛刺之前的自旋频率。如果恢复归因于由于瞬态山引起的额外扭矩，我们发现来自该山的GW在设计灵敏度下可以用先进的LIGO边缘检测到，并且很可能被第三代探测器（如爱因斯坦望远镜）检测到。使用这个模型，我们能够找到GW的振幅和持续时间的观测值的解析表达式。
2020-08-24 astro-ph.HE gr-qc
Rapid Bayesian position reconstruction for gravitational-wave transients
在接下来的几年里，Advanced LIGO和Virgo应该会探测到来自双中子星和中子星-黑洞合并的引力波。这些源也被预测为广泛的电磁瞬变提供动力。由于电磁信号可能很微弱，而且会迅速消失，因此观测它们取决于从引力波观测中快速推断出天空的位置。用于引力波参数估计的马尔可夫链蒙特卡罗方法可能需要数小时或更长时间。我们介绍BAYESTAR，一个快速的，贝叶斯的，非马尔可夫链蒙特卡罗天空定位算法，只需几秒钟，以产生概率天空地图，在准确性上与完整的分析。BAYESTAR的快速定位将使寻找紧凑双星合并的电磁对应物成为可能。
2016-01-15 astro-ph.HE gr-qc
Search for gravitational-wave bursts in the third Advanced LIGO-Virgo run with coherent WaveBurst enhanced by Machine Learning
本文提出了一个通用的短持续时间引力波（GW）瞬变（或GW爆发）的高级LIGO和高级处女座的第三次观测运行的数据中的搜索。我们使用相干WaveBurst（cWB）管道增强决策树分类算法更有效地分离GW信号噪声瞬态。机器学习（ML）算法在一组代表性的噪声事件和一组与任何已知信号模型不相关的模拟随机信号上进行训练。这种训练过程保留了搜索的模型独立性。我们证明了ML增强的cWB管道可以检测GW信号在一个更大的距离比以前的模型无关的搜索。在广泛的模拟信号范围内实现了灵敏度的提高，目的是测试这种模型不可知搜索的鲁棒性。在每世纪一个事件的误报率，可检测的信号幅度降低到几乎一个数量级，最显着的单周期信号形态。这种ML增强的管道也提高了检测效率的紧凑的二进制合并在广泛的质量范围内，从恒星质量的中等质量的黑洞，无论是圆形和椭圆形的轨道。在排除先前检测到的紧凑双星后，没有新的引力波信号被观察到的两重汉福德-利文斯顿和三重汉福德-利文斯顿-室女座探测器网络。随着全天搜索灵敏度的提高，我们得到了最严格的约束条件的各向同性发射的引力波能量的短持续时间爆发源。
2022-11-11 gr-qc
MaxWave Signal: Rapid, coherent maximum likelihood wavelet reconstruction of transient signals in gravitational wave data
Montana State University（蒙大拿州立大学）
提出MaxWave扩展算法，通过相干多探测器小波重建和自适应噪声加权，实现快速瞬态信号提取与干扰抑制，提升弱信号灵敏度。
2026-06-23 gr-qc
Application of dictionary learning to denoise LIGO's blip noise transients
引力波探测器的数据流受到仪器和环境造成的瞬态噪声特征或“毛刺”的污染。在这项工作中，我们研究了使用全变分方法和学习字典来减轻数据中这些瞬变的影响。我们专注于一种特定类型的瞬态，“光点”毛刺，因为这是最常见的类型的毛刺存在于LIGO探测器和他们的波形很容易识别。我们随机选择了80个分散在高级LIGO O 1运行数据中的小故障，这些数据由公民科学项目Gravity Spy提供。我们的研究结果表明，字典学习方法是一种有效的方法来建模和减去大部分的毛刺的贡献，在所有的情况下分析，特别是在频率低于$\sim 1$ kHz。当采用具有不同原子长度的字典的组合时，毛刺的高频分量被最好地去除。作为进一步的例子，我们将我们的方法应用于LIGO-Livingston数据中可见的毛刺合并的时间附近的二进制中子星信号GW 170817，找到令人满意的结果。本文是我们正在进行的计划的第一步，自动分类和减去所有家庭的引力波毛刺采用变分方法。
2020-03-30 gr-qc
Thanks for the memory: measuring gravitational-wave memory in the first LIGO/Virgo gravitational-wave transient catalog
引力波记忆是广义相对论的一种强场效应，表现为时空中的永久位移。我们开发了一个贝叶斯框架来检测引力波记忆与先进的LIGO/Virgo探测器网络。我们将此算法应用于LIGO/Virgo的第一个瞬态引力波目录中的10个二元黑洞合并。我们没有发现记忆的证据，这与预期一致。为了估计何时会检测到内存，我们使用目前最好的人口估计构建一个现实的样本的二元黑洞观测LIGO/处女座在设计灵敏度。我们表明，$\mathcal{O}(2000)$二元黑洞观测的合奏可以用来找到明确的证据引力波记忆。我们的结论是，记忆很可能是在早期A+/处女座+时代检测到的。
2019-11-28 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational Waves and Electromagnetic Transients
先进的引力波（GW）探测器网络已经开始对合并的紧凑双星信号进行例行探测。数据表明，在这些源的相当一部分中，至少有一个组成部分是中子星，带来了电磁辐射的可能性。到目前为止，EM和GW辐射之间的联系已被证实只有一个来源，GW 170817。对宽带多波长数据和GW信号的联合分析已经产生了丰富的信息，这些信息跨越了喷流物理学、宇宙学和核合成等不同领域。在这里，我们讨论了这种联合观测的重要性，以及目前和不久的将来努力发现和研究更多的电磁对应GW源。
2022-04-24 astro-ph.HE gr-qc
Search setup for long-duration transient gravitational waves from glitching pulsars during LIGO-Virgo third observing run
脉冲星是旋转的中子星，它发出电磁束。我们希望双星会慢慢降低它们的旋转频率。然而，突然增加的旋转频率已被观察到从不同的恒星。这些事件被称为“小故障”，随后是一个放松阶段，时间从几天到几个月不等。引力波（GW）的发射可能遵循这些特殊的事件。我们给出了一个概述的设置GW数据的分析从先进的LIGO和处女座第三次观测运行（O3）arXiv：2112.10990搜索瞬态GW信号持续数小时至数月后，在已知的卫星故障。该搜索方法包括放置一个模板网格在频率旋转降频空间与固定的网格间距。然后，对于每个点，我们计算瞬态F统计量，该统计量在一组瞬态参数（如电位信号的持续时间和开始时间）上最大化。然后设置检测统计量的阈值，并且我们在每个候选者的参数空间上搜索峰值。
2022-01-21 astro-ph.HE gr-qc
A morphology-independent search for gravitational wave echoes in data from the first and second observing runs of Advanced LIGO and Advanced Virgo
引力波回波被认为是具有近地平线结构的奇异致密天体的一个确凿证据。最近有观测声称，回波确实存在于高级LIGO和高级Virgo的数据中，紧接着来自假定的双黑洞合并以及双中子星合并的引力波信号。在本文中，我们部署了一个形态独立的搜索算法的回声介绍曾等人，Phys. Rev. D 98，024023（2018），它（a）能够准确地重建可能的回波信号，对它们的形态进行最小假设，（b）计算贝叶斯证据，假设数据包含信号，仪器故障，或只是平稳的高斯噪声。在这里，我们应用这种分析方法的所有重要事件的第一个引力波瞬态目录（GWTC-1），其中包括信号的双黑洞和双中子星合并发现在第一和第二次观测运行的高级LIGO和高级处女座。在所有情况下，信号与噪声和信号与毛刺的证据比均未高于从探测器噪声中获得的相应“背景分布”，最小$p$值为3%（对于事件GW 170823）。因此，我们没有发现统计学上显着的证据，回声在GWTC-1。
2019-06-26 gr-qc
Search for gravitational waves associated with high-energy neutrinos detected by IceCube during the third observing run of LIGO-Virgo
Universiteit Gent（根特大学）；STAR Institute, Université de Liège（列日大学STAR研究所）；Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；University of Catania（卡塔尼亚大学）；Cardiff University（卡迪夫大学）
本研究在LIGO-Virgo O3运行期间，对IceCube探测到的高能中微子相关引力波开展无模型定向搜寻，未发现显著引力波信号，同时设定了不同发射模型下引力波源的距离下限。
2026-07-31 astro-ph.HE gr-qc
Probing the environment of gravitational wave transient sources with TeV afterglow emission
最近，高级激光干涉引力波天文台（aLIGO）探测到了由双黑洞（BH）合并产生的引力波（GW）瞬变。如果GBM探测到的短GRB与GW 150914真实相关，系统也可能产生广角相对论外流。有人认为，双中子星（或中子星-黑洞双星）的合并，另一个有希望的GW瞬变源，也产生快速，广角流出。在本文中，我们计算了高能伽玛射线辐射所产生的冲击波驱动这些广角外流。我们发现，TeV的排放所产生的反康普顿过程中的相对论流出所造成的合并的二进制BH类似的GW 150914可以检测到的地面IACT望远镜，如切伦科夫望远镜阵列（CTA），如果源发生在{一个稠密介质的密度$n > 0.3 cm^{-3}$ }。对于中子星-中子星（NS-NS）和NS-BH并合，如果它们发生在稠密介质{含$n > 10-100 cm^{-3}$}中，则也可以探测到宽角度、弱相对论流出的TeV辐射。因此，TeV余辉发射将成为GW瞬变环境的有用探测器，可以揭示GW瞬变祖先的演化通道。
2016-08-06 astro-ph.HE gr-qc
First search for long-duration transient gravitational waves after glitches in the Vela and Crab pulsars
引力波（GWs）可以为研究中子星的结构和动力学提供一个新的窗口。在这里，我们提出了第一次搜索长时间的准单色GW脉冲星毛刺触发的瞬态。我们重点关注在2016年12月12日Vela脉冲星（PSR J 0835 -4510）和2017年3月27日Crab脉冲星（PSR J 0534 +2200）的无线电计时中观察到的两个故障，在Advanced LIGO第二次观测运行（O2）期间。我们假设GW频率位于一个狭窄的频带内，大约是从射电观测中已知的自旋频率的两倍。使用全相干瞬态启用F统计方法搜索长达四个月的瞬态。我们没有发现任何可信的GW候选人的目标，并通过模拟信号注入，我们设置90%的上限（恒定）GW应变作为瞬态持续时间的函数。对于较大的船帆座毛刺，我们接近于击败一个间接的上限时，在毛刺中释放的总能量将作为GW发射，从而表明，类似的故障后搜索在提高检测器灵敏度可以很快产生故障模型的物理约束。
2019-09-18 astro-ph.HE gr-qc
Towards rapid transient identification and characterization of kilonovae
随着先进的引力波探测器的灵敏度不断提高，人们有望在十年内首次联合探测到来自致密双星合并的电磁波和引力波信号。然而，目前的引力波可能性天空区域跨越$\sim 100-1000\,\textrm{deg}^2$，因此，它是一个具有挑战性的任务，以确定哪个，如果有的话，瞬态对应于引力波事件。在这项研究中，我们最近的kilonovae/macronovae光曲线模型之间的比较，以评估潜在的光曲线模板对应的识别。我们表明，最近的分析和参数化模型，这些同行的结果与更复杂的辐射转移模拟定性协议。我们的分析表明，与改进的光变曲线模型具有较小的不确定性，它将成为可能的直接从光变曲线测量提取有关喷出物的属性和二进制参数的信息。在引力波和kilonovae参数估计结果相结合的情况下，得到更严格的约束。然而，为了为即将到来的探测做好准备，需要更现实的kilonovae模型。这将需要数值相对论与更详细的微观物理，更好的辐射转移模拟，以及更好地理解基础的核物理。
2017-08-25 astro-ph.HE gr-qc
Predicting electromagnetic counterparts using low-latency, gravitational-wave data products
自GW 170817和AT 2017 gfo的发现以来，对引力波对应物的研究一直在认真进行。从那时起，缺乏检测到其他光学对应物连接到双中子星或黑洞-中子星候选人突出了需要一个更好的判别标准，以支持这一努力。目前，低延迟的引力波警报包含了关于双星性质的初步信息，因此，也包含了关于探测到的双星是否可能有电磁对应物的初步信息。目前的警报方法是一种分类器，它估计在合并过程中产生的黑洞外部存在碎片盘的概率，以及信号是双星中子星、黑洞-中子星、双星黑洞或地球起源的概率。在这项工作中，我们扩展这种方法来预测喷出物的属性，并提供这些事件的潜在光变曲线的轮廓，以改善后续的观察策略。的各种来源的不确定性进行了讨论，我们的结论是，我们的无知喷出物的成分和不足的约束的二进制参数，低延迟管道，代表的主要局限性。为了验证该方法，我们测试了我们的方法在第二次和第三次高级LIGO-Virgo观测运行的真实事件上。
2021-06-28 astro-ph.HE gr-qc
