Fermi GBM follow-up of LIGO-Virgo binary black hole mergers -- detection prospects
费米-伽马射线暴监测器观测到了一个1秒长的伽马射线信号(GW 150914-GBM),该信号在双星黑洞合并GW 150914的第一次引力波探测后0.4秒开始。GW 150914-GBM与短伽马射线暴起源一致;然而,由于低伽玛射线通量和费米-GBM的不利位置的组合,无法明确声明这两个信号的物理关联。在这里,我们回答以下问题:如果GW 150914和GW 150914-GBM是关联的,有多少LIGO-Virgo双黑洞合并费米-GBM必须跟进,以检测第二个来源?为了回答这个问题,我们进行模拟观测的二元黑洞合并与LIGO-Virgo和采用不同的方案,从文献中的伽马射线发射。我们计算了LIGO-Virgo探测到的模拟双星黑洞合并数与Fermi-GBM探测到的伽马射线对应物数的比值,以及BBH与GRB的比值。这里考虑的大多数模型预测BBH与GRB的比率在5到20的范围内,但对于乐观的情况,可以低至2或悲观的假设高达700。因此,我们预计,第三次观测运行,其高比率的二进制黑洞检测和假设的联合检测的情况下,将提供强有力的约束所提出的模型。
2019-07-11 astro-ph.HE gr-qc
High-energy electromagnetic offline follow-up of LIGO-Virgo gravitational-wave binary coalescence candidate events
我们提出了两种不同的搜索方法的电磁对应物的引力波(GW)事件从地面探测器使用档案NASA的高能量数据从费米GBM和RXTE-ASM仪器。为了演示这些方法,我们使用了有限数量的代表性GW背景噪声事件,这些事件是在LIGO-Virgo S6/VSR 3联合科学运行的最后两个月内通过搜索二进制中子星合并产生的。由GW数据提供的时间和天空位置触发高能光子数据中的目标搜索。我们使用两个自定义管道:一个用于搜索GBM中的瞬发伽马射线对应物,另一个用于搜索ASM中的各种X射线余辉模型信号。我们测量了连接管道对弱伽马射线暴对应物的效率,以及一族模型X射线余辉。通过要求任一电磁仪器中的可检测信号与GW事件同时发生,我们能够拒绝绝大多数GW候选者。这将最响亮的幸存GW背景事件的信噪比降低了约15- 20%。
2015-02-18 astro-ph.HE
Observational implications of lowering the LIGO-Virgo alert threshold
LIGO-Virgo和世界各地的电磁频谱观测设施网络最近探测到与GW 170817相关的双星-中子星合并,使引力波事件的多信使探测成为现实。这些联合探测使我们能够更详细地探测引力波源,并为我们提供了信心十足地建立单独在引力波数据中无法检测到的事件的可能性。在本文中,我们探讨了使用低显著性引力波事件候选者的电磁跟踪来增加电磁对应物的置信检测样本的前景。我们发现,引力波警报阈值的变化,将大约增加一倍的可检测的天体物理事件的数量将增加超过5个数量级的误报率从每100年1到每年超过1000。我们发现,后续的低显着性候选人的本地化成本是微不足道的,因为相同的变化,以误报率只增加距离/面积本地化不到2的因素,并增加体积本地化不到4的因素。我们认为,EM后续阈值为低意义的候选人应设置警报纯度($P_\text{astro}$)的基础上,而不是假警报率。理想情况下,LIGO-Virgo会提供这种$P_\text{astro}$的估计值,但在没有它们的情况下,我们提供了LIGO-Virgo发出的引力波候选警报的平均纯度的估计值,作为LIGO-Virgo各个观测时期的假警报率的函数。
2018-06-26 astro-ph.HE
RATIR Followup of LIGO/Virgo Gravitational Wave Events
最近,由于LIGO/Virgo和空间/地基望远镜的共同努力,我们见证了第一个通过引力波(GW)和电磁波(EM)(GW 170817)对碰撞中子星的多信使探测。在本文中,我们报告的RATIR后续观察策略,并显示触发G194575的结果。这个触发器不是天体物理学的兴趣,但是,是一个强大的后续引擎的设计,探索大的天空误差区域的极大兴趣。我们讨论了6色光学/近红外成像相机RATIR的图像减法流水线的开发。考虑到2015年秋季的两个频段($i$和$r$)活动,我们发现在两个频段中同时检测的要求导致虚警率降低$\sim$ 10倍,这可以使用额外的频段进一步降低。我们还表明,我们所提出的算法的性能是强大的波动的观测条件,保持低误报率与系统效率的适度降低,可以克服利用重复访问。将我们的管线扩展到搜索光学或NIR检测(3个或更多个波段),分别考虑光学$riZ$和NIR $YJH$波段,应该会导致误报率$\approx 1\%$和效率$\approx 90\%$。RATIR的同时光学/近红外观测预计将产生大约一个候选瞬态在巨大的100 $\mathrm{deg^2}$ LIGO误差区域优先后续与更大的孔径望远镜。
2018-03-14 astro-ph.HE astro-ph.IM
The First Two Years of Electromagnetic Follow-Up with Advanced LIGO and Virgo
我们预计在本十年的晚些时候,先进的LIGO和Virgo将首次直接探测到引力波(GW)。虽然这项突破性的技术成就本身就是奖励,但更大的奖励可能是同时在引力和电磁通道中观测到紧凑的双星合并。在Advanced LIGO和Virgo运行的前两年(2015年至2016年),我们预计全球GW探测器阵列将提高灵敏度和寿命,并从两个扩展到三个探测器。我们建立了在这一转变过程中双星中子星(BNS)合并的探测率和天空定位精度模型。我们已经分析了一个大的,天体物理学的动机源人口使用实时检测和天空定位代码和更高的延迟参数估计代码,已明确建立在先进的LIGO/室女座时代的操作。我们表明,对于大多数BNS事件的快速天空定位,检测后约一分钟,是准确的完整的参数估计。我们证明,先进的处女座将在天空定位中发挥重要作用,即使它预计上线只有三分之一的灵敏度为先进的LIGO探测器。我们发现,90%置信区间的中位数从2015年的500平方度缩小到2016年的200平方度。我们的模拟中出现了第一次LIGO/Virgo探测的一些不同场景。
2014-10-22 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Liverpool Telescope follow-up of candidate electromagnetic counterparts during the first run of Advanced LIGO
引力波的第一次直接探测是在2015年底用高级LIGO探测器进行的。根据事先的安排,在第一次科学运行期间,将候选的引力波事件通知了电磁跟踪观测者的全球协作,许多设施都在寻找对应的观测者。没有发现对应物,这符合预期,因为这些事件被归类为黑洞-黑洞合并。然而,这些搜索为未来引力波探测器科学运行中类似的后续活动奠定了基础,其中探测中子星合并事件与可观测的电磁对应物的可能性要大得多。在2015年9月至2016年1月的第一次科学运行过程中,向电磁合作发出了三次警报。其中两个警报与引力波事件有关,分别命名为GW 150914和GW 151226。在本文中,我们提供了一个概述利物浦望远镜的贡献,在此期间的后续活动。由于任何引力波事件的天空位置都有数百平方度的不确定性,有效地搜索候选对应物需要具有大视场(~度)的巡天望远镜。利物浦望远镜的作用是提供任何候选者的后续分类光谱。我们跟踪了与所有三个警报相关的候选人,分别观察了1、9和17名候选人。我们将观察到的大多数瞬变归类为超新星。
2016-07-25 astro-ph.HE
Optical follow-up of gravitational wave events during the second advanced LIGO/VIRGO observing run with the DLT40 Survey
我们描述了GW的后续策略和DLT 40在LVC的第二次科学运行(O2)期间的后续结果。根据GW警报中提供的信息以及LVC发送的定位地图,DLT 40将迅速响应,对我们的排名算法选择的相应星系进行成像,以便实时搜索可能的EM对应物。在LVC O2运行期间,DLT 40跟踪了10个GW触发器,在每个事件的GW定位区域内观测了$\sim$ 20-100个星系。从这次活动中,我们确定了两个真正的瞬态源在GW本地化与适当的源时间-一个是无关的Ia型超新星(SN~ 2017 cbv),另一个是光学千诺瓦,AT 2017 fgo/SSS 17 a/DLT 17 ck,与双中子星合并GW 170817(又名伽马射线暴GRB 170817 A)。最后,我们讨论了DLT 40调查的计划,为即将到来的LVC O3运行,其中包括扩大我们的星系搜索领域到$D\approx$ 65 Mpc,以匹配LVC的计划的三个探测器的灵敏度二元中子星合并。
2019-01-25 astro-ph.HE
Prospects of electromagnetic follow-up of neutron star-black hole mergers in the LIGO-India era
Inter University Centre for Astronomy and Astrophysics(大学天体物理中心);Syracuse University(雪城大学)
本研究模拟LIGO-India时代NSBH并合,提出事件特定曝光优化策略,使EM后随观测数翻倍,年探测率最高达4.19,并有助于测量哈勃常数。
2026-09-10 astro-ph.HE gr-qc
A follow-up on intermediate-mass black hole candidates in the second LIGO-Virgo observing run with the Bayes Coherence Ratio
对中等质量黑洞群($10^2-10^6$ $M_{\odot}$)的探测将为它们的形成环境提供线索(例如,活动星系核盘、球状星团),并照亮了产生超大质量黑洞的潜在途径。地面引力波探测器对合并非常敏感,合并可以形成重达$\sim 450\ M_{\odot}$的中等质量黑洞。然而,地面探测器数据包含许多不相干的短时间噪声瞬变,可以模拟合并中等质量黑洞的引力波信号,限制了搜索的灵敏度。在这里,我们后续的二进制黑洞合并的候选人使用的排名统计,测量的一致性或不一致性的触发多探测器数据。我们使用这个统计数据对候选事件进行排名,这些事件最初是由全天空搜索管道识别的,使用LIGO第二次观测运行的数据,使用实验室框架总质量$>55\ M_{\odot}$。我们的分析没有提供新的中等质量黑洞的证据。然而,我们发现支持八个恒星质量的二元黑洞没有报告的第一个LIGO-Virgo引力波瞬态目录GWTC-1,其中七个以前已被其他目录。
2023-03-03 astro-ph.HE gr-qc physics.data-an
TOROS Optical follow-up of the Advanced LIGO-VIRGO O2 second observational campaign
我们介绍了由TOROS合作进行的光学跟踪的结果,这些结果是在高级LIGO-Virgo第二次观测运行(2016年11月-2017年8月)期间检测到的引力波事件。由于我们的观测仪器的视场($\sim100\arcmin$)有限,我们的目标是从我们的站点观测到的高定位概率区域内的星系。我们使用差分成像分析观察结果,然后使用随机森林算法来区分真实和虚假的瞬态。对于我们响应的所有三个事件,除了GW 170817,我们没有发现任何真正的光学瞬变与观察到的引力波事件有可能联系。我们的观测是利用博斯克阿莱格雷天文台、托洛洛山美洲天文台和克里斯蒂娜·托雷斯博士纪念天文台的望远镜进行的。我们的研究结果是一致的LIGO-Virgo检测的一个二元黑洞合并(GW 170104),没有电磁对应物的预期,以及二元中子星合并(GW 170817)的光学瞬态被发现的预期。
2019-01-09 astro-ph.HE astro-ph.IM
Supplement: Going the Distance: Mapping Host Galaxies of LIGO and Virgo Sources in Three Dimensions Using Local Cosmography and Targeted Follow-up
这是对Singer等人的信(https://arxiv.org/abs/1603.07333)的补充,在信中,我们展示了一种快速算法,用于从高级LIGO和Virgo观测的二元中子星合并中获得天空位置和光度距离的联合3D估计。我们认为,结合重建的体积与位置和红移的可能的宿主星系可以提供大口径,但小视场的仪器与一个可管理的目标列表,以搜索光学或红外发射。在本补充文件中,我们记录了新的基于HEALPix的文件格式,用于引力波瞬变的3D本地化。我们包括Python示例代码,向读者展示如何执行3D天空图的简单操作,并提取可能的宿主星系的排名列表。最后,我们包括快速体积重建算法的数学细节。
2016-09-22 astro-ph.HE astro-ph.IM
Optimisation of the Swift X-ray follow-up of Advanced LIGO and Virgo gravitational wave triggers in 2015--16
物理学中最令人兴奋的近期前景之一是先进的LIGO和Virgo探测器可能发现引力波。为了最大限度地提高探测的可信度和科学回报,识别电磁对应物至关重要。这并不是微不足道的,因为预计这些事件的局部化程度很差,特别是在短期内,误差区域覆盖数百甚至数千平方度。在本文中,我们讨论的前景,找到一个X射线对应的引力波触发与斯威夫特X射线望远镜,使用的假设,触发是由一个双中子星合并,也产生了一个短的伽马射线暴。我们表明,它是有益的GW误差区域内的目标星系,突出了需要基本上完整的星系目录的距离为300 Mpc。我们还表明,附近的轴上短伽玛暴要么是极其罕见的,或系统的亮度低于迄今为止检测到的。我们认为,从一个离轴伽玛射线暴触发GW设施的余辉发射检测的前景,发现的可探测性,和最好的时间来看,强烈依赖于爆发的特性,如环爆密度和我们的视角。
2015-09-22 astro-ph.HE
Implications of the search for optical counterparts during the second part of the Advanced LIGO's and Advanced Virgo's third observing run: lessons learned for future follow-up observations
利用引力波和电磁数据进行的多信使联合观测为致密天体的天体物理学研究提供了新的见解。第三次Advanced LIGO和Advanced Virgo观测运行于2019年4月1日开始;在11个月的观测期间,有14个紧凑的双星系统候选者,其中至少一个组件可能是中子星。尽管数十个地面和空间观测站进行了密集的后续活动,寻找对应物,但没有发现电磁对应物。根据之前对该活动前六个月的研究,我们在本文中介绍了从2019年10月到2020年3月的未来五个月的活动。我们重点介绍了两个中子星黑洞候选者(S191205 ah,S200105 ae),两个二元中子星候选者(S191213 g和S200213 t)和一个可能的中子星和一个“质量间隙”组件的二元合并,S200115 j。假设引力波候选者是天体物理学的起源和他们的位置被光学望远镜覆盖,我们推导出可能的约束条件的基础上,在事件中喷射的物质的非检测对应物。我们发现,在第三次观测运行的后半部分的后续观测没有达到必要的灵敏度,以约束潜在的引力波候选者的源属性。因此,我们建议,必须使用不同的策略,以便更好地利用可用的望远镜时间。我们研究了后续调查的不同选择,以优化天空定位覆盖范围,观察深度,以了解对方检测的可能性。
2020-06-26 astro-ph.HE gr-qc
Search for gravitational waves associated with the InterPlanetary Network short gamma ray bursts
我们概述了在LIGO的第五次科学运行和处女座的第一次科学运行期间,星际网络(IPN)探测到的与短伽马射线暴相关的引力波搜索背后的科学动机。短伽马射线暴的IPN定位限于不同形状和大小的扩展误差盒,并且对这些误差盒的搜索对数据分析提出了一系列挑战。我们将讨论这些挑战,并概述优化这些错误框搜索的方法。
2011-12-07 astro-ph.HE gr-qc
Data-driven expectations for electromagnetic counterpart searches based on LIGO/Virgo public alerts
自2017年首次探测到双中子星合并的伽马射线暴、光学/红外千诺瓦和全色余辉以来,引力波信号的电磁对应物的探测次数翻了一番。然而,在一次LIGO/Virgo观测运行之后,还没有第二次安全识别电磁对应物。这并不奇怪,因为LIGO和Virgo的第三次观测运行O3中事件的定位不确定性比预测的要大得多。我们解释了这一点,通过显示,数据分析的改进,现在允许LIGO/Virgo检测较弱,因此更差的本地化事件增加了检测的总数,其中本地化,镀金事件占整体的比例较小。我们提出了模拟未来两个LIGO/处女座/KAGRA观测运行,O 4和O 5,这是基于O3公共警报的统计数据。为了说明更新的预测可能产生的重大影响,我们研究了Zwicky瞬态设施的后续策略。考虑到望远镜时间的大量承诺以及需要优先考虑哪些事件被跟踪,现实和及时地预测引力波定位精度至关重要。我们包括我们的模拟本地化的数据发布,作为天文学家的公共计划资源。
2021-11-24 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
The LIGO HET Response (LIGHETR) Project to Discover and Spectroscopically Follow Optical Transients Associated with Neutron Star Mergers
LIGHETR项目利用Hobby-Eberly望远镜的VIRUS和LRS-2光谱仪,对LIGO/Virgo发现的中子星并合相关光学暂现源进行光谱跟踪,其观测频次超越GW170817,并在O3期间成功对候选体进行了光谱观测与性质确认。
2023-06-27 astro-ph.HE astro-ph.IM
Two Step Localization Method for Electromagnetic Followup of LIGO-Virgo-KAGRA Gravitational-Wave Triggers
Bar Ilan University(巴伊兰大学)
本文提出双步定位方法,通过协调宽视场和窄视场望远镜实时监测引力波天空定位,以提高电磁对应物的检测效率。
2025-12-04 astro-ph.HE
AGN (and other) astrophysics with Gravitational Wave Events
目前LIGO探测到的恒星质量双黑洞(sBBH)合并可能全部或部分起源于嵌入超大质量黑洞周围气体盘中的双黑洞合并。确定这些活动星系核(AGN)磁盘的sBBH合并率的贡献,使我们能够唯一地测量活动星系核磁盘的重要参数,包括其典型的密度,长宽比和寿命,从而把独特的限制星系形成的一个重要因素。这是第一次,引力波将使我们能够揭示活动星系核盘的隐藏内部的性质,而电磁辐射(EM)探测盘光球。来自LIGO的sBBH合并事件的本地化通常不足以与单个EM对应物相关联。然而,稀有源类型(如活动星系核)对LIGO事件率的贡献可以在统计基础上确定。为了确定活动星系核在未来十年对sBBH速率的贡献,需要:{ \em 1)LIGO搜索量的完整星系目录,2)LIGO事件的战略性多波长EM跟踪,3)对活动星系核盘和嵌入其中的物体行为的理论理解的重大进展。
2019-03-22 astro-ph.GA astro-ph.HE
Swift-XRT Follow-up of Gravitational Wave Triggers in the Second Advanced LIGO/Virgo Observing Run
Neil Gehrels Swift天文台对LIGO/Virgo协作(LVC)在第二次观测运行(“O2”)期间探测到的引力波(GW)事件进行了及时搜索。斯威夫特对8个LVC触发事件进行了广泛的平铺,其中两个事件的误报率非常低(GW 170814和划时代的GW 170817),表明其起源是天体物理学的高置信度;后者是第一个检测到电磁对应物的GW事件。在本文中,我们描述了O2和我们的搜索结果期间进行的后续行动。没有检测到GW的电磁对应物;这一结果是预期的,因为GW 170817仍然是唯一一个在LVC后来撤回一些事件后至少包含一颗中子星的天体物理事件。探测到了一些X射线源,其中大多数是活动星系核。我们讨论了瞬态X射线源的检测率及其在O2平铺搜索的影响。最后,我们描述了O2期间吸取的经验教训,以及如何使用这些经验教训来改进GW事件的\swift \随访。特别是,我们模拟人口的伽玛射线暴余辉,以评估我们的源排名系统的能力,以区分它们从无关的和未编目的X射线源。我们发现,$\approx$ 60-70%的喷流朝向地球的余辉将被赋予高等级(即,“有趣的”指定),但是通过对表现出衰落行为的源进行第三次后续观察,该分数可以增加到接近100%。
2019-10-11 astro-ph.HE
GRANDMA Observations of Advanced LIGO's and Advanced Virgo's Third Observational Campaign
GRANDMA是一个由25个不同大小的望远镜组成的网络,包括测光和光谱设施。该网络旨在协调引力波候选警报的后续观测,特别是那些具有较大定位不确定性的警报,以减少初始检测和光学确认之间的延迟。在本文中,我们详细介绍了GRANDMA在高级LIGO/高级室女座观测运行3(O3)期间的观测性能,重点是O3的第二部分;这包括有关候选人的覆盖范围和可能的天体物理起源的汇总统计数据。要做到这一点,我们量化我们的观测效率的引力波候选触发时间,观测和总覆盖范围之间的延迟。使用优化和强大的协调系统,GRANDMA跟踪了大约90%的引力波候选警报,即56个候选警报中的49个。这导致在O3期间超过9000 deg 2的覆盖。对于50%的警报,引力波候选触发和首次观测之间的延迟低于1.5小时。我们在O3期间没有检测到任何与引力波候选者对应的电磁对应物,这可能是由于非常大的局部化区域(平均数千度平方)和候选者相对较大的距离(60%的BNS候选者超过200 Mpc)。我们推导出两个潜在的二元中子星合并(GW 190425和S200213 t)的潜在kilonova属性的约束,假设事件的位置被成像。
2020-06-23 astro-ph.HE
Going the Distance: Mapping Host Galaxies of LIGO and Virgo Sources in Three Dimensions Using Local Cosmography and Targeted Follow-up
高级激光干涉引力波天文台(LIGO)在2015年9月发现了来自双黑洞合并的引力波(GW),并可能很快观察到来自中子星合并的信号。人们对寻找它们微弱和快速衰落的电磁(EM)对应物有相当大的兴趣,尽管GW位置的不确定性高达数百平方度。由于LIGO对双中子星的灵敏度仅限于局部宇宙,因此可以通过对附近星系的质量、光度或恒星形成进行加权来减少必须搜索的天空区域。由于GW观测提供了关于光度距离的信息,将重建的体积与星系的位置和红移相结合可以更显着地减少面积。一个关键的缺失成分是快速GW参数估计算法,该算法重建了天空位置和距离的完整分布。我们展示了第一个这样的算法,它需要不到一分钟,足够快,使即时EM后续。通过将三维后验图与星系目录相结合,我们可以将可能发生这一事件的星系数量减少1.4倍,将雨燕X射线望远镜的总曝光时间减少2倍,将天气光学巡天的总曝光时间减少2倍,将窄视场光学望远镜的总曝光时间减少3倍。这鼓励我们建议小视场光学仪器在重建体积内对最大星系进行有针对性的搜索方面发挥新的作用。
2016-09-22 astro-ph.HE gr-qc
An ASKAP search for a radio counterpart to the first high-significance neutron star-black hole merger LIGO/Virgo S190814bv
我们目前的搜索结果与LIGO/室女座源S190814 bv,一个可能的中子星-黑洞(NSBH)合并,与澳大利亚平方公里阵列探路者无线电瞬变。我们在合并后$ΔT$ =2、9和33天以944 MHz的频率对$30\,{\rm deg}^2$场进行成像,并将其与事件前110天观察到的快速ASKAP连续调查的参考图像进行比较。我们观测的每个时期都覆盖了LIGO/Virgo定位区域的$89\%$。我们对这一领域的无线电瞬变进行了无针对性的搜索,得到了21个候选者。对于其中之一,\object [AT 2019 osy]{AT 2019 osy},我们进行了多波长随访,最终排除了与S190814 bv的相关性。所有其他候选人可能是无关的变量,但我们不能最终排除它们。我们讨论了我们的结果的背景下,无线电发射的模型预测从中子星-黑洞合并和地方上的circummerge密度和倾斜角的合并约束。这次调查同时是NSBH合并的第一次大规模无线电后续行动,也是迄今为止最敏感的宽场无线电瞬变搜索。
2019-10-30 astro-ph.HE
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
The first six months of the Advanced LIGO's and Advanced Virgo's third observing run with GRANDMA
全球快速高级网络致力于多信使成瘾者(GRANDMA)。该网络由21台望远镜组成,配有光度和光谱设施。它们通过专用的基础设施连接在一起。该网络的目的是协调对瞬变事件的大型天空位置估计的观测,以加强其后续行动,并减少初始探测和光学确认之间的延迟。GRANDMA计划主要关注引力波警报的后续工作,以在Advanced LIGO和Advanced Virgo探测器的第三次观测活动期间找到并探测电磁对应物。但它允许任何涉及中微子或伽马射线暴的瞬态警报的后续行动,即使空间定位很差。我们提出了不同的设施,工具和方法,我们开发了这个网络,并显示其效率使用的观测LIGO/室女座S190425 z,一个二进制中子星合并的候选人。我们还报告了在LIGO-Virgo观测活动的前六个月期间进行的所有GRANDMA后续观测,并且假设事件的位置由我们的望远镜成像,我们推导出对kilonova属性的约束。
2019-11-06 astro-ph.HE astro-ph.IM
Geographic and seasonal influences on optical followup of gravitational wave events
我们研究了观测站位置对发现引力波源的光学/红外对应物的概率的影响。我们发现,对于LIGO-Virgo网络,发现光学/红外(OIR)对应物的几率显示出一定的纬度依赖性,但纵向依赖性很弱或没有。LIGO/Virgo观测运行的时间产生了更强的影响,北部OIR观测站在北部冬季找到对应观测站的机会更大。假设技术能力相同,2017年中期的三探测器网络观测有利于南部OIR观测站发现EM对应物。
2016-10-23 astro-ph.HE astro-ph.IM
Multi-messenger Gravitational-Wave + High-Energy Neutrino Searches with LIGO, Virgo, and IceCube
对引力波和高能中微子的多信使搜索为黑洞和中子星的动力学和粒子加速提供了重要的见解。随着LIGO的第三个观测周期(O3),引力波探测的数量大幅增加。联合信号的快速识别对于瞬态发射的电磁跟踪观测至关重要,瞬态发射只能在短时间内检测到。高能中微子的方向可以重建到亚度精度,使得联合探测比单独的引力波信号更好地定位。我们提出了联合搜索的最新灵敏度,并讨论了低延迟算法的多信使天体物理学(LLAMA),结合LIGO/室女座引力波候选人和搜索在低延迟符合高能中微子从冰立方中微子天文台。我们将从更好地理解双中子星合并的相对论和亚相对论流出的相互作用的角度,进一步讨论联合搜索的未来前景。
2019-08-14 astro-ph.HE
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
Observational Selection Effects with Ground-based Gravitational Wave Detectors
地基干涉仪并不是完美的全天空仪器,在考虑探测到的事件的分布时,必须考虑到它们的行为。特别是,LIGO探测器对北美和印度洋上空的源最敏感,随着地球的旋转,敏感区域会扫过天空。然而,由于探测器并不随时间均匀地获取数据,因此在可探测源的赤经上存在净偏差。两个LIGO探测器都优先在当地的夜晚收集数据;当两个探测器都在工作时,当地午夜的可能性是中午的两倍多。我们讨论了这些选择效应以及它们如何影响LIGO的观测和电磁跟踪。除了与季节变化相关的银河前景之外,我们发现赤道天文台可以通过$80\%$获取定位概率,而中纬度地区将更接近$70\%$。位于这两个LIGO站点附近的设施可以观测到比南部类似物更接近其天顶的源,但平均观测结果仍然不会比$44^\circ$更接近天顶。我们还发现,与世界其他地区相比,非洲或南大西洋的天文台在开始观测之前会等待更长的时间,尽管人们更喜欢LIGO附近的天文台。这些效应以及LIGO天线方向图的知识可以为电磁后续活动和优化提供信息,包括在引力波事件发生之前指导观测的可能性。
2016-07-30 astro-ph.HE astro-ph.IM
Gravitational Wave Follow-Up Using Low Energy Neutrinos in IceCube DeepCore
IceCube DeepCore是南极IceCube中微子天文台的密集填充阵列。虽然IceCube最适合探测能量为100 GeV及以上的中微子,但DeepCore允许探测能量较低的中微子。我们专注于一个样本的中微子能量高于约10 GeV,这是最初优化振荡实验。最近,它已经被改造成能够搜索天空中天体物理中微子的瞬态源。特别是,这个低能量数据集可用于对LIGO-Virgo仪器检测到的引力波瞬变进行后续搜索。这方面的研究补充了冰立方利用高能中微子样本对引力波事件的后续研究,将在这里讨论。
2021-07-23 astro-ph.HE
Searches after Gravitational Waves Using ARizona Observatories (SAGUARO): Observations and Analysis from Advanced LIGO/Virgo's Third Observing Run
随着Advanced LIGO/Virgo(O3)第三次观测运行的结束,我们详细分析了17个引力波(GW)事件(7个触发和10个纯粹偶然)的触发和偶然观测。我们使用莱蒙山1.5米望远镜(SAGUARO的发现引擎)搜索了总共4935度的$^2$,中值为5 $σ$瞬态探测深度为21.1 AB等。除了24小时内的触发事件外,我们的瞬时搜索还包括GW事件后$<120$ ~小时的时间间隔,提供了Lemmon山1.5 m望远镜可观测到的事件的$\sim$的1/2。我们涵盖了单个事件的2.1- 86%的LVC总概率($P_{\rm total}$),中位$P_{\rm total} \approx 8\%$在$<120$ ~小时内。在对我们的管道进行改进并添加偶然观察之后,我们在5 GW事件中发现了7个新的光学候选者,在搜索更多信息并与kilonova模型进行比较之后,我们无法排除这些候选者。使用公开的和我们自己的最新数据,我们调查了这17个事件的252个光学候选人,发现只有65%的人以某种身份被社区跟进。在总共252名候选人中,我们能够排除另外12名先前报告的对应候选人。根据这些结果,我们讨论了SAGUARO GW对应搜索的经验教训。我们讨论了如何观察和候选人的后续社区协调,以及档案数据的作用,是至关重要的,以提高后续工作的效率,并防止不必要的重复工作与有限的EM资源。
2020-12-21 astro-ph.HE
Revisiting the Galactic Double Neutron Star merger and LIGO detection rates
我们重新审视合并率银河系双中子星(DNS)系统在最近的观测洞察到的纵向和横向光束形状的相对论DNS PSR J1906 $+$ 0746。由于其年轻的年龄和相对论轨道,脉冲星对估计银河系合并率有重要贡献。我们遵循以前的分析建模的基础脉冲星人口的九个合并DNS系统和研究的影响和由此产生的不确定性时,取代简化假设在过去的实际知识的光束形状,其范围和观看几何。我们发现PSR J1906 $+$ 0746的个体贡献增加到$R = 6^{+28}_{-5}$ Myr $^{-1}$,尽管该值仍然与先前的估计值一致,但考虑到不确定性。我们还通过应用从PSR J1906+0746导出的通用波束形状来计算其他DNS系统对合并率的贡献,评估先前假设的影响。考虑到LIGO即将到来的O3敏感性,我们得出了$R^{\rm{gen}}_{\rm{MW}} = 32^{+19}_{-9}$ Myr $^{-1}$的联合银河DNS合并率,导致LIGO检测率为${R}^{\rm{gen}}_{\rm{LIGO}} = 3.5^{+2.1}_{-1.0}$ Myr $^{-1}$(90%置信限)。由于这些值与以前的估计很好地吻合,我们得出结论,通过研究射电脉冲星DNS种群来估计DNS合并和LIGO检测率的方法比以前认为的更不容易出现系统不确定性。
2021-07-28 astro-ph.HE
J-GEM optical and near-infrared follow-up of gravitational wave events during LIGO's and Virgo's third observing run
激光干涉仪引力波天文台科学合作组织和室女座合作组织在第三次观测运行期间(O3)发出了56个引力波通知。日本引力波电磁后续合作组织进行了光学和近红外观测,以确定和观测电磁对应物。我们建立了一个基于网络的系统,使我们能够获得和共享的候选宿主星系的对应,我们的观测状态的信息。候选宿主星系是从GLADE目录中选择的,其权重基于LVC提供的三维GW定位图。我们对观测到的星系进行了以星系为目标的广域盲测、实时数据分析和目视检查。我们在O3期间对23个GW事件进行了星系靶向跟踪,我们的观察覆盖的最大概率达到9.8%。其中,我们在探测后0.5天内成功开始了10 GW事件的观测。这一结果表明,我们的后续观测有可能约束电磁辐射模型的合并的双中子星的距离高达$\sim$ 100~Mpc的概率区域为$\leq$ 500~deg $^2$。
2021-06-09 astro-ph.HE
Constraining neutron star radii in black hole-neutron star mergers from their electromagnetic counterparts
黑洞(BH)和中子星(NS)双星的合并是令人感兴趣的,因为引力波(GW)的发射可以被电磁(EM)对应物所跟随,这可以为短的伽马射线暴提供动力。到目前为止,LIGO/Virgo只观察到一个候选的BH-NS事件,GW190426\_152155,它没有被任何EM对应事件跟随。我们讨论了如何存在(不存在)的残余磁盘,这权力的EM对应,可以与自旋测量LIGO/室女座一起使用,推导出NS的半径的下限(上限)。对于GW190426\_152155的情况,自旋和质量比上的大测量误差阻止对NS半径设置上限。当BH自旋的对齐分量(相对于轨道角动量)最大时,我们提出的方法效果最好,并且可以用于补充可以从GW信号中提取的信息,以获得关于NS状态方程的有价值的信息。
2021-03-03 astro-ph.GA astro-ph.HE
Search for Continuous Gravitational Waves from the Central Compact Objects in Supernova Remnants Cassiopeia A, Vela Jr. and G347.3-0.5
我们对来自超新星遗迹Vela Jr.的中心致密天体的连续近单色引力波进行了亚阈值后续搜索,仙后座A和SNR G347.3 $-$ 0.5。在这三个目标中,我们研究了引力波频率和频率导数值的最有希望的~ 10,000种组合,基于Einstein@Home搜索LIGO O 1观测运行数据的结果,致力于这些对象。设定选择阈值,以便可以使用新发布的O2运行LIGO数据确认信号。为了达到最佳的灵敏度,我们执行两个单独的后续搜索,在两个不同的延伸的O2数据。只有一个候选者在第一次O2随访调查中幸存下来,与SNR G347.3-0.5中的中央致密物体有关,但尚未最终确认。为了评估可能的天体物理起源,我们使用档案X射线观测和搜索脉冲信号的振幅调制在推定的旋转频率的中子星及其谐波。这是迄今为止对连续引力波候选者进行的第一次广泛的电磁跟踪。未发现显著相关信号。与LIGO O3运行同时进行的新的X射线观测将使对电磁对应物的更灵敏的搜索成为可能。一个集中的引力波搜索O3数据的基础上提供的参数,这里应该很容易能够阐明这个离群值的性质。对LIGO仪器的噪声调查也可能揭示相干污染的存在。
2020-05-13 astro-ph.HE
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
Multi-messenger constraints on LIGO/Virgo/KAGRA gravitational wave binary black holes merging in AGN disks
Carnegie Mellon University(卡内基梅隆大学);University of Toronto(多伦多大学)
研究通过统计方法分析引力波双黑洞合并与AGN盘耀斑的关联性,发现AGN盘中可能产生电磁对应物的BBH合并比例较低,强调需进一步区分耀斑来源以优化后续观测资源。
2026-03-02 astro-ph.GA astro-ph.HE
Facilitating follow-up of LIGO-Virgo events using rapid sky localization
快速有效地定位引力波(GW)事件可以在识别可能的电磁对应物方面发挥关键作用,从而有助于开创GW多信使天文学的时代。我们讨论了一种算法,准确和非常低的延迟($<$ 1秒)的GW源的定位只使用相对到达时间,相对相位,和相对信噪比的检测器对。该算法不依赖于距离和质量,可以推广到所有的离散源检测的地基探测器网络。我们的方法,而独立开发的,是类似于BAYESTAR的算法中的一些修改,从而提高计算效率。对于LIGO两个探测器配置(汉福德+利文斯顿)预计在2015年底,我们发现一个中位数50\%(90\%)的本地化143度$^2$(558度$^2$)的双中子星(网络信噪比阈值为12,对应的地平线距离为$\sim 130$ Mpc),与以前的发现一致。我们探讨了高SNR事件导致的定位改善,发现前4个(或10个)事件中最响亮的事件将中值天空定位区域减少了1.9(3.0)倍(对于2 GW探测器)和2.2(4.0)倍(对于3个探测器)。我们认为,在GW和电磁(EM)频谱的情况下,多信使联合检测。我们专门探讨的情况下,独立的,可能是高度不确定的,本地化,显示联合本地化区域显着减少。我们还表明,先前的二进制倾斜,可能产生的GRB观测,GW本地化的影响可以忽略不计。我们的算法是简单,快速,准确,并可能是特别实用的多信使天文学的发展。
2015-08-31 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
The time delay distribution and formation metallicity of LIGO-Virgo's binary black holes
利用LIGO-Virgo引力波瞬变星表GWTC-2,我们导出了双星黑洞(BBH)合并的时间延迟分布的第一个约束条件。假设祖先星的形成率跟随恒星形成率(SFR),数据支持合并的$43$ - $100\%$具有延迟时间$<4.5$ Gyr(90%可信度)。采用一个模型的金属丰度的演变,我们得到的BBH形成效率和形成和合并之间的时间延迟的分布的金属丰度依赖的联合约束。短时间的延迟是有利的,无论假设的金属丰度的依赖,虽然对短延迟的偏好减弱,因为我们认为更严格的低金属丰度阈值BBH形成。对于一个$p(τ) \propto τ^{-1}$时间延迟分布和祖形成率,遵循SFR没有金属依赖性,我们发现,$τ_\mathrm{min}<2.2$陀螺仪,而只考虑低金属性$Z < 0.3\,Z_\odot$ SFR,$τ_\mathrm{min} < 3.0$陀螺仪(90%的可信度)。或者,如果我们假设长时间的延迟,祖先的形成率必须在比SFR更高的红移处达到峰值。例如,对于具有$τ_\mathrm{min} = 4$ Gyr的$p(τ) \propto τ^{-1}$时间延迟分布,推断的祖细胞速率在$z > 3.9$处达到峰值(90%可信度)。最后,我们探讨是否推断的形成率和时间延迟分布随BBH质量。
2021-06-18 astro-ph.HE gr-qc
MASTER optical detection of the first LIGO/Virgo neutron stars merging GW170817
在三个LIGO/Virgo天线报告发现引力波脉冲GW 170817/ G298048之后(Abbott等人,2017年a),MASTER全球机器人网络望远镜获得了NS+NS合并后NGC 4993星系的第一张图像。后来发现了光学瞬变MASTER OTJ 130948.10 -232253.3/SSS 17 a,它似乎是由两颗中子星合并产生的千诺瓦。本文报道了在白光和B、V、R滤光片中对基洛诺瓦的独立探测和光度测定。我们注意到,发现的kilonova NGC 4993的光度非常接近早期提出的另一个可能的kilonova GRB 130603和GRB 080503。
2017-10-18 astro-ph.HE
On the gravitational lensing interpretation of three gravitational wave detections in the mass gap by LIGO and Virgo
我们从LIGO-Virgo的第三次运行中寻找可能受到引力透镜影响的引力波事件。引力透镜延迟了引力波的到达,并改变了它们的振幅--从而使推断出的原始质量产生偏差。这将为在中子星和黑洞之间的“质量间隙”中检测到GW提供一个物理上很好理解的解释,即引力透镜双星中子星(BNS)合并。我们在LIGO-Virgo的第三次运行中选择了三个GW检测,其中至少有一个组成紧凑物体在质量间隙中的概率被报告为高,延迟低-即候选透镜BNS合并。我们观测到的强大的强透镜星系团位于其天空定位误差图的峰值附近,用双子座望远镜上的GMOS仪器在$z'$波段达到了$\rm AB\simeq25.5$的灵敏度,并且没有检测到候选的透镜光学对应物。我们结合最近的kilonova光变曲线模型与最近的预测透镜BNS人口和我们跟踪的对象的属性,以表明现实的光学对应物在我们的观测中是可检测的。对其中两个候选者的进一步详细分析表明,它们是同一个低质量双黑洞合并的一对可信的图像,由本地星系或小星系群透镜。这进一步强调,以低延迟访问准确的大量信息将提高候选透镜BNS选择的效率。
2023-03-16 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
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
Do LIGO/Virgo black hole mergers produce AGN flares? The case of GW190521 and prospects for reaching a confident association
最近关于引力波(GW)双星黑洞(BBH)合并GW 190521与活动星系核(AGN)J124942.3+344929中的耀斑的关联的报道引起了极大的兴奋。然而,GW 190521是迄今为止检测到的所有GW事件中定位量最大的事件之一。90%的定域体积可能包含比$g \leq 20.5$ AB等亮的$7,400$未遮蔽活动星系核,它导致活动星系核耀斑与GW事件一致的概率为$\gtrsim 70\%$。我们提出了一个贝叶斯形式主义,通过分析一个人口的BBH事件与专门的后续观察,以估计AGN协会的信心。根据活动星系核引起的BBH的比例,需要对$\mathcal{O}(1)-\mathcal{O}(100)$ GW事件进行相应的搜索以建立可信的关联,而对于没有后续的搜索(即仅使用活动星系核和GW事件的位置),则需要多一个数量级以上。在下一次LIGO/Virgo/KAGRA观测运行(O 4)期间,只要BBH引起活动星系核耀斑的分数的真实值是$>0.1$,那么BBH事件的顶级$\sim 5\%$(基于体积定位和二进制质量)与总静止框架质量$\ge 50~M_\odot$的后续活动有望建立可信的关联。我们的形式主义,使我们能够共同推断宇宙学参数的BBH事件,包括机会符合耀斑的样本。在活动星系核关联的可信度确定之前,必须考虑偶然巧合的概率,以避免对天体物理和宇宙学的约束产生偏差。
2021-03-30 astro-ph.CO astro-ph.HE
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
Search for gravitational waves from twelve young supernova remnants with a hidden Markov model in Advanced LIGO's second observing run
来自快速旋转的中子星的持续引力波,例如在一些年轻的超新星遗迹中发现的那些,可能会落入先进的激光干涉仪引力波天文台(aLIGO)的灵敏度波段。由于频率和频率导数是未知的,并且由于源的年轻而迅速演变,因此这些信号的估计在计算上具有挑战性。隐马尔可夫模型(HMM),结合最大似然匹配滤波器,跟踪快速的频率演变半相干的计算效率的方式。我们提出了一个HMM搜索的结果,针对12个年轻的超新星遗迹的数据从先进的LIGO的第二次观测运行。六个目标产生高于搜索阈值的候选项,并在预定义的数据质量否决中幸存下来。然而,这些候选人的后续分析表明,他们都是一致的仪器噪声文物。
2020-10-22 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Low-Latency Algorithm for Multi-messenger Astrophysics (LLAMA) with Gravitational-Wave and High-Energy Neutrino Candidates
我们详细描述了在线数据分析管道,用于在高级LIGO和高级处女座的第二个观测周期(O2)的引力波(GW)和高能中微子(HENs)的共同来源的多信使搜索。除了提供对源事件的额外科学见解之外,低延迟重合HEN可以提供比单独GW更好的定位,从而允许更快的电磁跟踪。因此,将GW+HEN分析转换为低延迟的自动化管道对于未来的多信使工作至关重要。多信使天体物理学的O2低延迟算法(\pipeline)也作为未来在线GW+HEN搜索的概念验证,并导致代码库也可以处理其他信使。在O2期间,流水线用于将LIGO/Virgo GW候选作为触发器,并实时搜索由IceCube协作提供的落在重建的GW天空图的\ninetyCR内的时间上一致的HEN候选。该算法使用NASA的伽马射线坐标网络向LIGO/Virgo的电磁后续合作伙伴报告同步警报。
2019-01-16 astro-ph.HE
Search for gravitational waves from five low mass X-ray binaries in the second Advanced LIGO observing run with an improved hidden Markov model
低质量X射线双星是地面干涉仪连续引力波搜索的主要目标。本文给出了对五个低质量X射线双星的搜索结果,它们的自旋频率和轨道根数是从X射线脉动精确测量的:HETE J1900.1-2455,IGR J 00291 +5934,SAX J1808.4-3658,XTE J 0929 -314和XTE J1814-338。数据分析来自高级激光干涉仪引力波天文台(LIGO)的观测运行2。搜索算法使用隐马尔可夫模型跟踪自旋漂移,使用$\mathcal{J}$ -统计极大似然匹配滤波器跟踪轨道相位,并使用一套五个否决权来拒绝来自非高斯噪声的伪影。搜索产生了一些低的显着性,高于阈值的候选人符合选定的虚警概率。候选人将在随后的观察运行中得到跟踪。
2020-06-25 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
A Search for Binary Black Hole Mergers in LIGO O1-O3 Data with Convolutional Neural Networks
Harvard University(哈佛大学);The NSF AI Institute for Artificial Intelligence and Fundamental Interactions(美国国家科学基金会人工智能基础相互作用研究所);Faculty of Arts and Sciences Research Computing, Harvard University(哈佛大学本科研究院计算研究部);Center for Astrophysics — Harvard & Smithsonian(哈佛-史密森天体物理中心)
本研究利用卷积神经网络在LIGO O1-O3数据中检测双黑洞并合事件,实现了低延迟的引力波探测和多信使天文观测。
2026-01-27 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Simultaneous event detection rates by electromagnetic and gravitational wave detectors in the Advanced Era of LIGO and Virgo
我们提出了几个估计的合并的中子星的一个二元系统在电磁和引力波域的同时检测率,假设他们产生短伽玛射线暴。我们的估计是基于精心挑选的短伽马射线暴样本,并根据红移效应进行了校正。本文所提供的结果仅基于实际观测。在电磁波谱中,我们考虑了当前(斯威夫特和费米)和未来(LOFT和SVOM)任务的观测结果。在引力波领域,我们考虑的探测先进的处女座仪器单独和先进的LIGO和先进的处女座网络。我们讨论了样本中可能存在的偏差,以及如何解决这些偏差。对于目前的任务,假设在接下来的几年中检测,我们发现,我们应该同时观察0.11和4.2之间的引力波事件,每年与斯威夫特}和费米}分别。对于未来的项目(LOFT和SVOM),我们预计每年的常见检测不到一次。我们检查我们的结果与几个以前发表的引力波的检测率的一致性。
2013-11-15 astro-ph.HE
Early Advanced LIGO binary neutron-star sky localization and parameter estimation
2015年将见证先进LIGO的首次观测,并开启引力波(GW)先进探测器时代。对于地基GW探测器来说,最有希望的源之一是二元中子星(BNS)合并。为了使用天体物理学的任何探测,我们必须了解我们的参数估计分析的能力。通过模拟的GWs从天体物理学动机的人口BNS,我们研究的准确性,在早期先进的探测器时代的参数推断。我们发现,天空的位置,这是很重要的电磁后续,可以快速确定(~5秒),但天空面积可能是数百平方度。组件质量和自旋之间的简并意味着单个质量和自旋的测量存在显著的不确定性;然而,啁啾质量被很好地测量(通常优于0.1%)。
2016-06-03 astro-ph.HE gr-qc
An Updated Galactic Double Neutron Star Merger Rate Based on Radio Pulsar Populations
按照Pol等人描述的程序,我们更新了银河系双中子星(DNS)合并率,包括新的,高度偏心的DNS系统J0509+3801(林奇等人)。这导致了一个新的银河系DNS合并率为$\mathcal{R}_{\rm MW} = 37^{+24}_{-11}$ Myr $^{-1}$,其中误差代表90%的置信区间。Advanced LIGO的相应DNS合并检测率为$\mathcal{R} = 1.9^{+1.2}_{-0.6} \times \left( D_{\rm r} / 100 \ \rm Mpc \right)^3 \rm yr^{-1},$,其中$D_{\rm r}$为范围距离。使用130 Mpc的LIGO O3距离(Abbott等人),我们预测LIGO在O3灵敏度下每年将探测到3到7次DNS合并。
2020-02-06 astro-ph.HE
Implications of the search for optical counterparts during the first six months of the Advanced LIGO's and Advanced Virgo's third observing run: possible limits on the ejecta mass and binary properties
GW 170817表明,中子星合并不仅发射引力波,而且还可以释放多个波长的电磁信号。在先进LIGO和室女座探测器第三次观测运行的前半部分,已经有一些引力波候选者的紧凑的双星系统,其中至少有一个组件是潜在的中子星。在本文中,我们将更详细地研究候选者S190425 z,S190426 c,S190510 g,S190901 ap和S190910 h,预测它们可能具有非零残余质量。所有这些触发事件都伴随着天文学界的广泛运动,对它们的光学对应物进行电磁搜索;然而,根据公布的分类,其中一些事件很有可能不是外星起源的。假设触发器是由一个紧凑的二进制聚结,并已覆盖在EM后续活动的各个源位置,我们采用三种不同的kilonova模型,并应用它们来推导出可能的约束与公开可用的引力波触发信息一致的物质喷射和缺乏kilonova检测。这些喷出物质量的上限可能与二元中子星候选者S190425 z的最大质量限制以及潜在黑洞-中子星候选者S190426 c的质量比、自旋和NS紧致性限制有关。我们的研究结果表明,对未来的引力波事件,先进的探测器的视界极限附近的更深的电磁观测是必不可少的。
2019-12-04 astro-ph.HE gr-qc
Archival Search for IceCube Sub-TeV Neutrino Counterparts to Sub-Threshold Gravitational Wave Events from the Third Observing Run of the LIGO-Virgo-KAGRA
本研究提出利用IceCube DeepCore归档数据,通过非分箱极大似然法搜索LIGO-Virgo-KAGRA第三次观测运行中约100个次阈值引力波事件的亚TeV中微子对应体,以增强其天体物理意义并推进多信使天文学发展。
2025-09-16 astro-ph.HE
Efficacy of Galaxy Catalogues for following up gravitational wave events
本文评估了在LIGO O4运行期间,利用NED-LVS星系星表进行按质量优先排序的定向观测以追踪引力波电磁对应体的有效性,发现该方法在近距离事件中有效,但在远距离因星系数量过多和星表不完整而受限。
2025-07-15 astro-ph.HE
Supernova and prompt gravitational-wave precursors to LIGO gravitational-wave sources and short-GRBs
最近通过引力波发射探测到了双黑洞和双中子星的合并,后者随后是合并后的电磁对应物,在合并后几秒钟到几周内出现。虽然理论上已经预测到合并后的电磁对应物,但很少有人提出GW源的电磁前兆,而且尚未观察到。在这里,我们表明,一小部分的${\rm a}\,{\rm few\times}10^{-4}-10^{-1}$的LIGO GW源和短伽玛暴,可能是由超新星爆炸前几年到几十年的合并。GW源中的每一个BH/NS-祖先都被认为是在超新星之后形成的,可能伴随着对新生致密天体的出生速度。演化和出生踢决定了幸存双星的轨道,因此也决定了致密双星的诞生和最终合并之间的延迟时间。我们使用的数据从二进制进化人口合成模型表明,延迟时间分布有一个不可忽略的尾巴的超短延迟时间在1-100年之间,从而产生潜在的可观察到的超新星前体GW源。此外,未来的LISA/DECIGO GW空间探测器将能够在最后合并之前的几周到几十年的合并前阶段探测GW-螺旋。因此,这些超短延迟时间源可以产生一种独特类型的迅速出现的LISA/DECIGO-GW源,伴随着\emph{coincident}超新星。档案(和/或直接)检测的前体(符合)SNe与GW和/或短伽玛暴将提供前所未有的合并双星的特点,以及他们以前的演变,通过超新星和出生踢,否则无法通过其他手段。
2017-10-24 astro-ph.HE astro-ph.SR