Possible golden events for ringdown gravitational waves
在广义相对论中，黑洞的拟正态模参数空间存在一个禁区。利用双黑洞产生的引力波的旋进相位和衰荡相位，我们提出了两种检验广义相对论的方法。我们还评估我们的方法将如何工作时，我们将它们应用到流行III黑洞二进制与典型的群众。采用事件发生率估计范围的简单平均值，我们的预期发生率为500 ${\rm yr^{-1}}$。那么，信噪比大于20和大于50的事件发生率分别为32 ${\rm yr^{-1}}$和2 ${\rm yr^{-1}}$。因此，在强引力区，通过观测到预期的准正规模，有很好的机会来证实（或反驳）爱因斯坦理论。
2015-09-03 astro-ph.HE gr-qc
Spectroscopic analysis of stellar mass black-hole mergers in our local universe with ground-based gravitational wave detectors
受先进激光干涉引力波天文台（Advanced LIGO）最近发现的二元黑洞合并的启发，我们研究了地面探测器对恒星质量二元黑洞合并形成的最终克尔黑洞衰荡期间发射的信号进行光谱分析的前景。如果我们假设乐观的速率为240 Gpc $^{-3}$ yr $^{-1}$，那么Advanced LIGO每年可以测量到大约3个事件。此外，对现有LIGO探测器的升级将大大增加测量多个振铃模式的可能性。新的地面设施，如爱因斯坦望远镜或宇宙探测器，每年可以测量大约数千次的振铃模式。我们执行蒙特卡罗注入$10^{6}$二进制黑洞合并在一个搜索体积定义的半径为1500兆秒差距的球体为中心的检测器，为各种建议的地面检测器模型。我们假设一个均匀的随机分布的祖二进制，天空的位置和方向的组件质量调查人口的分数，满足我们的标准的可检测性和可分辨的多个振铃模式。我们研究了次主导模式$l=m=3$、$l=m=4$和$l=2, m=1$的可检测性和可分辨性。我们的研究结果表明，与$l=m=3$和$l=2, m=1$的模式是最有前途的候选人的次主导模式的可测性。我们发现，恒星质量的黑洞合并，可分解性是不是这些模式的限制性标准。我们强调，$l=2, m=1$模式的可测量性不受可分辨性标准的阻碍。
2017-01-28 gr-qc
Testing the no-hair theorem with black hole ringdowns using TIGER
爱因斯坦望远镜（ET）是一个拟议中的第三代引力波观测站，它将通过观察黑洞振铃信号的特征频率和阻尼时间来检验无毛定理。在以前的工作中，它表明，与一个单一的$500 - 1000\,M_\odot$黑洞的距离$\lesssim 6$ Gpc（或红移$z \lesssim 1$），在频率和阻尼时间的几个百分点的偏差的主导和次主导模式将在可检测的范围内。考虑到这样的源可能相对稀少，看看无毛定理在多大程度上可以用更远距离的事件和更小的信噪比来检验，从而访问更大的空间体积和更多的源，这是很有趣的。我们采用了一种名为TIGER（通用相对论测试基础设施）的模型选择方案，该方案最初是为了测试广义相对论而开发的，其微弱的二进制合并信号将在第二代探测器（如Advanced LIGO和Advanced Virgo）中看到。TIGER非常适用于低信噪比的情况，并且可以将来自多个源的信息结合起来，以实现更强的测试。通过使用爱因斯坦望远镜的预期噪声功率谱密度进行一系列的模拟，我们表明，与TIGER，类似的偏差，从无毛定理，在以前的工作中考虑将检测到极大的信心，使用均匀分布在共同移动体积到50 Gpc（$z \lesssim 5$）的$\mathcal{O}(10)$源。
2014-09-24 gr-qc
Measuring gravitational waves from binary black hole coalescences: I. Signal to noise for inspiral, merger, and ringdown
我们估计预期的信噪比（SNR）从三个阶段（螺旋，合并，衰荡）的合并二进制黑洞（BBH）的初始和先进的地基干涉仪（LIGO/VIRGO）和天基干涉仪（LISA）。LIGO/VIRGO可以在几个到大约2000个太阳质量的质量范围内进行中等信噪比（几十个），中等精度的BBH聚并研究; LISA可以在大约10^5到10^8个太阳质量的质量范围内进行高信噪比（10^4量级）的高精度研究。BBH很可能是LIGO/VIRGO探测到的第一个源：它们的可见距离比合并的中子星双星大得多（初始干涉仪可达500 Mpc）（迄今为止被认为是LIGO/VIRGO的“面包和黄油”主力源，初始干涉仪可看到约30 Mpc）。低质量的BBH（初始LIGO干涉仪最大50个太阳质量;高级干涉仪最大100个太阳质量; LISA最大10^6个太阳质量）最好通过它们被熟知的螺旋波来搜索;更高质量的BBH必须通过它们被知之甚少的合并波和/或它们被熟知的振铃波来搜索。基于衰荡波的大质量BBH匹配滤波搜索应该能够找到质量范围为100至700太阳质量到200 Mpc（初始LIGO干涉仪）的BBH，以及200至3000太阳质量到z=1（先进干涉仪）。所需的模板数量级为6000或更少。使用“噪声监视”搜索算法，在不详细了解波形形状的情况下，基于合并波的搜索可以将检测到的大量BBH的数量增加到从螺旋波和振铃波发现的数量的10倍或更多倍。来自…
1997-11-04 astro-ph gr-qc
Inspiral-merger-ringdown waveforms of spinning, precessing black-hole binaries in the effective-one-body formalism
我们描述了一个通用的程序来产生自旋，进动波形，包括inspiral，合并和衰荡阶段的有效一体（EOB）的方法。该程序使用的进动框架中，进动引起的振幅和相位调制最小化，和惯性系，与自旋的最后黑洞，在其中我们进行了匹配的吸气暴跌合并振铃波形对齐。作为第一个应用程序，我们建立自旋，进动EOB波形的引力模式l=2，使在nonprecessing限制这些波形同意EOB波形最近校准的数值相对论波形。在不重新校准EOB模型的情况下，我们将EOB和后牛顿进动波形与Caltech-Cornell-CITA合作产生的两个数值相对论波形进行比较。数值波形有35个和65个重力波周期。我们发现EOB和数值相对论的旋进波形和自旋演化有着显著的一致性。合并时的相位差约为0.2 rad，而使用高级LIGO噪声谱密度计算的失配在仅在合并时的时间和相位以及偏振角上最大化时低于2%。
2013-07-23 gr-qc
Are gravitational wave ringdown echoes always equal-interval ?
引力波（GW）振铃波形可能包含“回波”，编码新的物理在强引力制度。人们通常认为，新的物理学产生的GW回波的间隔是恒定的。我们指出，这一假设并不总是适用的。特别是，如果合并后的物体最初是一个虫洞，它慢慢地夹断，并最终崩溃成一个黑洞，后期的振铃波形表现出一系列的回波，其间隔随时间而增加。我们还评估了这如何影响Advanced LIGO/Virgo探测这些新信号的能力。
2018-06-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Black hole spectroscopy with coherent mode stacking
通过测量双黑洞合并产生的引力波中的多重振铃模式，可以检验广义相对论中黑洞的基本性质，并约束修正的引力理论。为了提高先进的LIGO/处女座执行这些任务的能力，我们提出了一个相干模式叠加方法来搜索一个选定的目标模式内的多个合并事件的集合。我们首先重新调整每个信号，使每个信号中的目标模式具有相同的频率，然后对波形进行建设性求和。实现这种相干叠加的一个关键因素是利用从每个事件的激励合并阶段提取的先验信息。为了说明该方法，我们进行了一项研究与模拟事件的目标l=m=3振铃模式的残余黑洞。我们表明，这种方法可以显着提高信噪比的集体目标模式相比，单个最响亮的事件。使用目前的合并率的估计，我们表明，它很可能是先进时代的探测器可以测量这种集体振铃模式与一年的重合数据收集在设计灵敏度。
2017-01-20 gr-qc
An eccentric binary black hole inspiral-merger-ringdown gravitational waveform model from numerical relativity and post-Newtonian theory
本文提出了一种计算非自旋偏心双黑洞系统的螺旋、合并和衰荡引力波形的方法。使用后牛顿展开来计算螺旋波形，并且通过内插少量准圆形NR波形来计算合并波形。圆形合并波形的使用是可能的，因为偏心双星在合并前的最后几个周期中循环，我们证明了质量比$q = m_1/m_2 = 3$。完整的模型被校准到23个数值相对论（NR）模拟，从合并前的约20个周期开始，偏心率$e_\text{ref} \le 0.08$和质量比$q \le 3$，其中$e_\text{ref}$是合并前的偏心率约7个周期。NR波形足够长，使得对于具有总质量$M \ge 80 M_\odot$（$230 M_\odot$）的BBH系统，它们在30 Hz（10 Hz）以上开始。我们发现，对于先进的LIGO在其第一次观测运行时的灵敏度，偏心模型具有超过97%的NR的忠实性与系统的总质量$M \ge 85 M_\odot$在整个参数空间（$e_\text{ref} \le 0.08, q \le 3$）。对于总质量为$M \ge 70 M_\odot$的系统，对$e_\text{ref} \lesssim 0.05$和$q \le 3$的忠实度超过97%。该模型的NR波形和Mathematica代码是公开的。
2017-09-06 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
From black holes to their progenitors: A full population study in measuring black hole binary parameters from ringdown signals
受扰动的黑洞会发出引力辐射，通常称为振铃信号，其频率和时间常数取决于黑洞的质量和自旋。我调查的情况下，从两个最初的非旋转的黑洞的各种质量比，在准圆形轨道的黑洞合并。观测到的振铃信号将由黑洞相对于地球的自旋轴方向、天空位置和偏振角等参数确定，这些参数在特定观测中可以取任何值。我已经进行了统计分析，这些变量的影响，侧重于检测和测量的多模振铃信号使用重新制定的欧洲LISA任务，下一个引力波天文台，非政府组织，第三代地基天文台，爱因斯坦望远镜和先进的时代探测器，aLIGO。在可能的范围内，我已经讨论了这些结果对合理的事件率的影响，以及关于超大质量和中等质量黑洞的形成和生长的天体物理意义。
2012-03-22 astro-ph.CO 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
Designing a template bank to observe compact binary coalescences in Advanced LIGO's second observing run
我们描述的方法和新技术用于构建一组波形，或模板银行，适用于搜索紧凑的二元聚结在先进的LIGO的第二次观测运行。该模板库适用于观测由两个中子星、两个黑洞或一个中子星和一个黑洞组成的系统。后牛顿公式用于模拟总质量小于4 $M_{\odot}$的波形，最新的有效单体模型，校准到数值相关性，包括合并和振铃，用于总质量大于4 $M_{\odot}$。忽略了自旋进动、物质、轨道偏心率和四极外辐射模的影响。与Advanced LIGO第一次观测运行中用于搜索紧凑双星合并的模板库相比，这里我们包括总质量高达数百个太阳质量的双星黑洞系统，从而提高了观测此类系统的能力。我们引入一种技术来改变波形滤波器的起始频率，使我们的银行可以同时包含二进制中子星和高质量的二进制黑洞波形。我们还引入了一个下限的滤波器波形长度，排除非常短的持续时间，高质量的模板，其灵敏度大大降低的干涉仪的特性和性能。
2017-05-04 gr-qc
Inspiral-merger-ringdown waveforms with gravitational self-force results within the effective-one-body formalism
本文提出首个主要由引力自力结果构建的无自旋EOB波形模型SEOBNR-GSF，通过将GSF信息引入哈密顿量，在中等到可比质量比区间优于2GSF旋近波形，且与SXS数值相对论模拟的失配度与SEOBNRv5相当。
2025-09-24 gr-qc
Prototype effective-one-body model for nonprecessing spinning inspiral-merger-ringdown waveforms
我们首先利用5个非旋进和2个轻度旋进（chi_i \simeq-0.44，+0.44）的黑洞双星数值相对论波形，标定了非旋进旋转双星的有效单体（EOB）模型，特别是它的动力学和主导的（2，2）引力波模式。然后，我们将上述结果与Teukolsky方程产生的小质量比模拟的最新结果相结合，并建立了一个用于检测目的的原型EOB模型，该模型能够为具有任何质量比和单个黑洞自旋的非旋进自旋黑洞双星产生吸气合并振铃波形。我们将原型EOB模型与自旋chi_i =-0.95，+0.97的两个等质量高自旋黑洞的数值相对论波形进行比较，这两个波形在EOB模型校准时是不可用的。在Advanced LIGO的情况下，我们发现对于总质量为20-200 M_（\odot）的样品，原型EOB波形和数值相对论波形之间的失配总是小于0.003，失配仅通过在初始相位和时间上最大化来计算。为了成功地生成单个黑洞自旋chi_i \gtrsim 0.7的合并波形，原型EOB模型需要通过以下方式进行改进：（i）更好地模拟坍缩动力学;（ii）在引力波模式和辐射-反作用力中包括高阶PN自旋项。
2012-08-21 gr-qc
Search for the birefringence of gravitational waves with the third observing run of Advanced LIGO-Virgo
当CPT对称性被破坏时，引力波在从远距离源传播到地球的过程中会达到双折射。如果它足够大，这种双折射可以通过先进的LIGO，Virgo和KAGRA探测器网络测量。在这项工作中，我们对该网络的第三次观测，即两个星表GWTC-2和GWTC-3的引力波的双折射进行了约束。对于色散关系$ω^{2}=k^{2}\pm2ζk^{3}$，我们的分析显示了CPT违规参数，即\textcolor{black}{{$ζ=4.07^{+5.91}_{-5.79}\times10^{-17}\mathrm{m}$}}，在$68\%$置信水平上的最新最严格的限制。这个极限是严格的$\sim$ 5倍比现有的一个{（$\sim 2\times10^{-16}$ m）}，并代表了第一个$\sim$ 10 GeV尺度的CPT对称性的测试在引力波。贝叶斯因子的结果强烈不利于引力波的双折射情况。
2022-04-01 gr-qc
Inspiral-merger-ringdown waveforms in Einstein-scalar-Gauss-Bonnet gravity within the effective-one-body formalism
本研究基于SEOBNRv5PHM模型首次构建爱因斯坦-标量-高斯-贝内特引力下的完整旋进-并合-铃宕波形模型，通过多起引力波事件约束其耦合常数，并指出下一代探测器可大幅提升约束精度。
2024-06-19 gr-qc
Template-based Gravitational-Wave Echoes Search Using Bayesian Model Selection
来自两个黑洞合并的引力波信号的振铃被认为是对残余致密物体结构的探测，它可能比黑洞更奇特。已经指出，对于不同类型的奇异致密天体，在衰荡后期会有一系列的回波训练。在本文中，我们提出了一个基于模板的搜索方法，使用贝叶斯统计搜索的引力波的回波。在引力波事件中存在或不存在回波的证据可以通过执行贝叶斯模型选择来建立。贝叶斯模型选择中的Occam因子将自动惩罚更复杂的模型，即引力波应变数据中存在回波，因为其拟合数据的自由度更高。我们发现，搜索方法是能够识别引力波回波与阿贝迪等人。的回波波形模型约82.3%的时间在模拟高斯噪声中的先进LIGO和Virgo网络和约61.1%的时间在实际噪声中的先进LIGO的第一次观测运行与$\geq 5σ$的意义。使用这种方法进行分析的数据先进的LIGO的第一次观测运行，我们没有发现统计上的显着证据的引力波回波的检测。特别是，我们发现$<1σ$相结合的三个事件在先进的LIGO的第一次观测运行的证据。在本文中开发的分析技术是独立的波形模型，并可以使用不同的参数化回波波形模型，以提供更现实的证据，从外来紧凑的对象的回波的存在。
2019-06-04 gr-qc
Matched-filtering and parameter estimation of ringdown waveforms
使用最近的结果，从数值相对论模拟的非自旋二进制黑洞合并，我们重新审视的问题，检测振铃波形和估计的源参数，考虑LISA和地球上的干涉仪。我们发现，先进的LIGO和EGO可以检测到中等质量的黑洞的质量高达约1000太阳质量的光度距离的几个Gpc。对于典型的多极能量分布，我们表明，目前使用的单模衰荡模板在LIGO数据流中的衰荡搜索可以产生显着的事件损失（> 10%的黑洞质量的大间隔的所有探测器）和非常大的参数估计误差的黑洞的质量和自旋。我们估计单阶段多模式搜索需要超过10^6个模板。因此，我们建议使用“两阶段”搜索来节省计算成本：单模式模板可用于检测，但一旦检测完成，应使用多模式模板或Prony方法来估计参数。我们更新的关键信噪比的估计需要测试的假设，两个或更多的模式存在于信号中，并解决他们的频率，显示第二代地球为基础的探测器和LISA有可能进行无头发测试。
2007-11-18 astro-ph gr-qc
An improved effective-one-body model of spinning, nonprecessing binary black holes for the era of gravitational-wave astrophysics with advanced detectors
我们提高了有效单体（EOB）波形的准确性，在先进的LIGO的第一次观测运行的旋转，非旋进黑洞的二进制校准他们的一组141数值相对论（NR）波形。与先前的EOBNR模型相比，NR模拟将校准域扩展到更大的质量比和自旋。在黑洞微扰理论中计算的克尔自旋接近极值的合并振铃波形提供了额外的输入校准。对于吸气-俯冲阶段，我们使用马尔可夫链蒙特卡罗算法来有效地探索校准空间。对于合并振铃阶段，我们用唯象公式拟合NR信号。在将校准模型外推到任意质量比和自旋之后，当仅在初始相位和时间上最大化时，（主导模式）EOBNR波形具有高于所有NR波形的$99\%$的忠实性--在设计Advanced-LIGO灵敏度时。这意味着由于对这些二进制配置进行建模，事件率的损失可以忽略不计。我们发现，未来的NR模拟在质量比$\gtrsim 4$和双自旋$\gtrsim 0.8$将是至关重要的，以解决不同的方式外推波形模型之间的差异。我们还发现，一些NR模拟，已经存在于这样的区域的参数空间太短，以约束模型的低频部分。最后，我们构建了一个降阶版本的EOBNR模型，以加快波形生成的数量级，从而在Advanced LIGO即将到来的观测运行期间实现密集的数据分析应用。
2017-03-29 gr-qc
Quasinormal Ringing for Acoustic Black Holes at Low Temperature
本文以Gross-Pitaevskii（GP）方程为出发点，研究了凝聚态“黑洞"的类似物。线性化的GP方程对应于黑洞背景下的波动方程，在适当的条件下给出了拟正规模。我们认为，通过观测低温凝聚态物质中的准正规衰荡波，可以了解声学黑洞的详细特征和相应的几何信息。
2005-05-13 gr-qc
A practical Bayesian method for gravitational-wave ringdown analysis with multiple modes
Peking University（北京大学）；Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics, Peking University（北京大学科维理天文与天体物理研究所）；Dalian University of Technology（大连理工大学）；Institute for Gravitational Wave Astronomy, Henan Academy of Sciences（河南省科学院引力波天文研究中心）；National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台）
本文提出FIREFLY算法，通过贝叶斯推断加速引力波环降信号分析，减少计算成本并提高效率，适用于多模式情况。
2025-02-03 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Directed search for continuous gravitational-wave signals from the Galactic Center in the Advanced LIGO second observing run
在这项工作中，我们提出了一个连续的引力波从银河系中心使用LIGO O2数据搜索的结果。搜索使用带采样数据定向搜索流水线，其执行半相干宽参数空间搜索，利用FrequencyHough变换算法的鲁棒性。搜索的目标是孤立的非对称旋转中子星发出的信号，这些中子星位于距离银河系中心25-150秒差距的范围内。该搜索中覆盖的频率范围在10和710 Hz之间，自旋下降范围从$-1.8\times10^{-9}$到$3.7\times10^{-11}$ Hz/s。没有检测到连续波信号，并且给出了引力波振幅的上限。对于Livingston检测器，$95\%$置信水平下最严格的上限是频率接近160 Hz时的$\sim 1.4 \times 10^{-25}$。迄今为止，这是对来自银河系中心的连续引力波信号最敏感的定向搜索，也是使用LIGO第二次观测运行的第一次此类搜索。
2020-05-02 gr-qc
Search for binary black hole mergers in the third observing run of Advanced LIGO-Virgo using coherent WaveBurst enhanced with machine learning
在这项工作中，我们使用的相干WaveBurst（cWB）管道增强与机器学习（ML）搜索二进制黑洞（BBH）合并在先进的LIGO-Virgo应变数据从第三次观测运行（O3）。我们检测，具有同等或更高的意义，所有的引力波（GW）事件先前报告的标准cWB搜索BBH合并在第三GW瞬态目录（GWTC-3）。ML增强的cWB搜索从目录中识别出先前被标准cWB搜索遗漏的五个附加GW候选事件。此外，我们确定了三个边缘候选事件没有在GWTC-3中列出。对于模拟事件均匀分布在一个基准体积，我们提高了检测效率相对于标准cWB搜索约$20\%$恒星质量和中等质量的黑洞二进制合并，检测到的误报率小于$1\,\mathrm{yr}^{-1}$。我们显示的鲁棒性的ML增强搜索检测的通用BBH信号报告增加的灵敏度的自旋旋进和偏心BBH事件相比，标准的cWB搜索。此外，我们比较了ML增强的cWB搜索不同的检测器网络的改进。
2022-01-05 gr-qc
Inspiral-merger-ringdown multipolar waveforms of nonspinning black-hole binaries using the effective-one-body formalism
我们校准的有效单体（EOB）模型的质量比为1，2，3，4，和6的数值相对论模拟，通过最大限度地提高相位和振幅的协议的主导模式（2，2）和子主导模式（2，1），（3，3），（4，4）和（5，5）。校准的EOB波形和低频下的数值波形对齐，对于所考虑的所有质量比，在整个演化过程中，模型和数值模拟之间的（2，2）模式的相位差保持在0.1 rad以下。在（2，2）模的峰值振幅处的分数振幅差为2%，并且在衰荡期间增长到12%。使用先进的LIGO噪声曲线，我们研究的有效性和测量精度的EOB模型，并强调建模的高阶模式的参数估计的相关性。我们发现，有效性，测量的不匹配，EOB和数值相对论偏振，其中只包括（2，2）模式之间的小于0.2%的二进制与总质量20-200 Msun和质量比1，2，3，4，和6。当数值相对论极化包含最强的七个模式，并且考虑质量小于50 Msun的恒星质量黑洞时，质量比δ（1）的失配可以高达5%（0.2%）当仅包括EOB（2，2）模式时，当考虑本文标定的四个次超前EOB模时，失配的上界为0.5%（0.07%）。对于质量大于50兆太阳的中等质量黑洞的双星，失配更大。我们还确定的信噪比的EOB模型在这里开发的可以用来测量二进制参数的系统偏差小于由于探测器噪声的统计误差。
2012-03-09 gr-qc
Studies of waveform requirements for intermediate mass-ratio coalescence searches with advanced detectors
恒星质量致密物体合并成中等质量黑洞（中等质量比合并; IMRAC）是地面引力波干涉仪在所谓高级配置中的一个重要天体物理来源。然而，对这些系统进行有效的基于匹配滤波器的搜索的能力受到缺乏可靠波形的限制。在这里，我们考虑的双星中，中等质量的黑洞的质量范围在24 - 200太阳质量与恒星质量的伴侣有质量范围在1.4 - 18.5太阳质量。此外，我们将双星的质量比q限制在1/140 < q < 1/10的范围内，并将我们的研究限制在具有非自旋组件的圆形双星的情况下。我们调查的相对贡献的信噪比（SNR）的三个不同阶段的合并：螺旋，合并和衰荡。我们发现，合并和振铃贡献了相当大一部分的总SNR的质量参数空间的大部分，虽然在有限的一部分的SNR是占主导地位的inspiral阶段。我们进一步确定了IMRAC质量空间中的三个区域，其中：（i）仅吸气搜索可以在检测率L损失在10% < L <27%的范围内的情况下执行，（ii）基于仅吸气模板的搜索导致检测率损失在27% < L <50%的范围内，以及（iii）包括合并和振铃的模板对于防止超过50%的检测率损失是必不可少的。我们调查的有效性，其中的IMRAC波形空间的吸气仅部分被覆盖，通过比较几个现有的波形家庭在这个制度。我们的研究结果加强了广泛的数值相对论模拟IMRAC的重要性，需要进一步研究合适的近似方案在这个质量范围内。
2014-01-07 astro-ph.HE gr-qc
Constraints on quasi-normal-mode frequencies with LIGO-Virgo binary-black-hole observations
广义相对论（GR）中的无毛猜想指出，克尔黑洞（BH）完全由其质量和自旋描述。因此，复杂的准正常模式（QNM）频率的一个双黑洞（BBH）的衰荡可以唯一地确定的质量和自旋的残余物体。相反，QNM频率的测量可以是无毛猜想的独立测试。本文扩展到纺纱BH早期的工作，提出了测试无头发猜想通过测量复杂的QNM频率的BBH振铃使用参数化的吸气合并振铃波形的有效一体的形式主义，从而充分利用整个信号功率和消除依赖于预测或估计的开始时间的振铃。我们的方法被用来分析的合并残留物的性质的BBH观测LIGO-Virgo在其第三次观测（O3 a）运行的上半年。在高斯噪声中使用GR和非GR合成信号注入测试我们的方法后，我们首次分析了来自第一次（O 1）和第二次（O2）LIGO-Virgo观测运行的两个BBH，以及来自O3 a运行的两个额外BBH。然后，我们提供联合约束与O3 a运行的已发布结果。在最不可知和保守的情况下，我们结合了来自不同事件的信息，使用分层的方法，我们得到，在$90\%$的可信度，占主导地位的QNM的频率（阻尼时间）的分数偏差分别是$δf_{220}=0.03^{+0.10}_{-0.09}$（$δτ_{220}=0.10^{+0.44}_{-0.39}$），一个因素的改进$\sim 4$（$\sim 2$）与我们的模型在LIGO-Virgo出版物中获得的结果。迄今为止，单事件最严格的约束仍然是…
2021-06-16 astro-ph.HE gr-qc
Template bank for sub solar mass compact binary mergers in the fourth observing run of Advanced LIGO, Advanced Virgo, and KAGRA
本文为 LIGO-Virgo-KAGRA 第四次观测运行构建了次太阳质量致密双星并合搜索模板库，通过改进几何流形算法支持极低组分质量，并用模拟信号验证了其搜索有效性。
2025-05-08 gr-qc
A Tale of Two Calibrators: Comparing Newtonian and Photon Calibration in Advanced LIGO after the Third Observing Run
The Australian National University（澳大利亚国立大学）；University of Washington（华盛顿大学）；LIGO Hanford Observatory（LIGO汉福德天文台）；LIGO Livingston Observatory（LIGO利文斯顿天文台）；Missouri Institute of Science and Technology（密苏里科技大学）；Kenyon College（肯扬学院）
该研究对比了高级LIGO第三次观测运行后的NCal与PCal两种校准系统，发现二者应变振幅比值相差约1%，强调需维护多个独立校准参考以验证LIGO的校准。
2026-09-09 gr-qc
Directed searches for continuous gravitational waves from twelve supernova remnants in data from Advanced LIGO's second observing run
我们描述了连续引力波从12个以及本地化的非脉冲候选中子星在年轻的超新星遗迹使用先进的LIGO的第二次观测运行的数据直接搜索。我们假设每一颗中子星都是孤立的，并在15 - 150赫兹的频段内搜索，这与已知年轻中子星的预期频率一致。在使用F统计量和基于数据的否决对12.0到55.9天的数据进行连贯整合后，我们没有发现天体物理信号的证据。在某些情况下，我们设定了内在引力波振幅的上限，大于10^{-25}，通常比Advanced LIGO第一次观测的相同物体的上限高出两倍。
2020-03-30 astro-ph.HE gr-qc
Enriching the Symphony of Gravitational Waves from Binary Black Holes by Tuning Higher Harmonics
对于第一次，我们构建了一个有效的单体形式主义的自旋，nonprecessing二进制黑洞，其中包括超过占主导地位的$(\ell,|m|) = (2,2)$模式，特别是$(\ell,|m|)=(2,1),(3,3),(4,4),(5,5)$的引力模式内的吸气合并振铃波形模型。我们的多极波形模型采用了最近（mounted）后牛顿的结果，从157数值相对论模拟的inspiral和信息，和13个波形的黑洞微扰理论的（暴跌）合并和ringdown。我们通过针对用于构建模型的数值相关性波形计算波形模型的忠实度来量化包括高阶模式在内的改进准确度。我们定义的忠实性匹配最大化的时间，到达相位，引力波偏振和天空位置的波形模型，并平均超过二进制方向，引力波偏振和天空位置的数值相对论波形。当波形模型只包含$(2,2)$模式时，我们发现，对于总质量为$20-200 M_\odot$（使用高级LIGO的设计噪声曲线）的双星，包含$\ell \leq$ 5的所有模式的数值相对论波形的平均忠实度范围从$90\%$到$99.9\%$。相比之下，当$(2,1),(3,3),(4,4),(5,5)$模式也包括在模型中时，除了数值相对性目录中的四种配置之外，所有配置的忠实度都提高到$99\%$，这四种配置的忠实度大于$98.5\%$。使用我们的研究结果，我们还开发了一个（独立的）合并振铃信号的波形模型，校准到数值相关性波…
2022-07-21 gr-qc
Black Hole Spectroscopy with Conditional Variational Autoencoder
本文提出基于条件变分自编码器的机器学习框架，用于加速黑洞振铃参数估计，在克尔假设下推断残余性质，并扩展到膜世界引力偏差，与贝叶斯分析对比验证性能。
2025-06-21 astro-ph.HE gr-qc
Extracting equation of state parameters from black hole-neutron star mergers: aligned-spin black holes and a preliminary waveform model
黑洞-中子星系统通过潮汐相互作用和可能的中子星潮汐扰动，将中子星状态方程的信息编码在系统的波形中。在上升过程中，这些信息依赖于中子星的潮汐变形能力λ，并且发现在合并和衰荡过程中，λ也是最好的测量参数。我们进行了134次模拟，系统地改变了状态方程以及质量比、中子星质量和黑洞的对齐自旋。使用这些模拟，我们已经开发了一个完整的吸气合并振铃波形校准到这些数值波形的分析表示，我们使用这个分析波形来估计的精度，可以用引力波探测器测量的λ。我们发现，虽然inspiral潮汐信号很小，相干结合这个信号与合并振铃物质效应提高了λ的可测量性的一个因素~3，只使用合并振铃物质效应单独。然而，合并所有波形参数之间的相关性则将Lambda的可测量性降低约3倍。λ的不确定性随质量比的增加而增加，但随黑洞自旋的增加而减小。总的来说，一个先进的LIGO探测器可以测量质量比Q = 2--5，黑洞自旋J_BH/M_BH ^2 = -0.5--0.75，中子星质量M_NS = 1.2M_sun--1.45M_sun，最佳定向距离为100 Mpc，不确定度为~10%--100%。对于拟议中的爱因斯坦望远镜，λ的不确定性要小一个数量级。
2013-03-25 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
Search for gravitational-wave transients associated with magnetar bursts during the third Advanced LIGO and Advanced Virgo observing run
磁星是一种中子星，具有极强的偶极磁场，被观察到显示出一系列的x射线耀斑行为，但耀斑机制还没有很好的理解。Advanced LIGO和Virgo的第三次观测从2019年4月1日延长到2020年3月27日，包含来自已知磁星SGR 1935+2154以及新发现的磁星Swift J1818-1607的X射线耀斑。我们寻找引力波符合这些磁星耀斑与最低限度建模，相干搜索，专门针对短时间的引力波产生的激发f-模式在磁星的核心，以及长时间的引力波激发的准周期振荡中观察到的巨大耀斑的尾巴。在本文中，我们报告这些搜索的方法和灵敏度估计，以及天体物理学的影响。
2022-10-25 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Calibration of the AdvancedVirgo+ Gravitational Wave Detector and Reconstruction of the Detector Strain h(t) during the Observing Run O4
本文研究先进处女座+引力波探测器在O4观测运行期间的校准及探测器应变h(t)重建。基于辅助执行器等进行校准，通过线性噪声减法等在线重建h(t)，生成分析就绪应变数据，用于离线数据分析并公开，提高了源参数估计精度。
2026-07-22 gr-qc
Search for continuous gravitational waves from Fomalhaut b in the second Advanced LIGO observing run with a hidden Markov model
结果是从一个连续的引力波从附近的中子星候选人，北落师门b的半相干搜索，使用在第二次观测运行的高级LIGO收集的数据。搜索是基于一个隐马尔可夫模型计划，能够跟踪信号频率的演变，从恒星的长期自旋下降和随机定时噪声的同时。该方案与频域匹配滤波器（$\mathcal{F}$ -统计）相结合，在五天的时间拉伸相干计算。搜索100-1000 Hz的频带。在通过一系列否决之后，一个略高于1%虚警概率阈值的候选人仍需进一步审查。在90%置信水平下，给出了全频带内的应变上限。
2021-06-17 astro-ph.IM gr-qc
Identifying strong gravitational-wave lensing during the second observing run of Advanced LIGO and Advanced Virgo
我们进行贝叶斯模型选择与参数估计，以确定潜在的透镜引力波图像从第二次观测运行（O2）的先进LIGO和先进处女座。具体来说，我们计算贝叶斯证据的一对事件被透镜或不透镜（unlensed）使用嵌套抽样。我们考虑离散聚结相移，可以诱导如果引力波信号与透镜焦散线在模型选择中相互作用。我们发现，一对事件，GW170104和GW170814与$π/2$合并相移，有一个显着的贝叶斯因子（$B^L_{U}$ $\sim 1.98 \times 10^4$）有利于透镜假说。然而，考虑到事件之间约7个月的长时间延迟后，时间贝叶斯因子显著较小（$B_t \sim 8.7\times10^{-2}$）。对于星系和星系团透镜，在O2灵敏度下探测到强透镜对的先验概率都非常小。将透镜效应和定时贝叶斯因子与透镜效应的先验几率相结合，得到几率比为$O^L_{U} \sim 20$。然而，模型依赖的时间和先验几率因素并没有提供强有力的证据来证明这对是强透镜的。
2020-09-23 astro-ph.HE gr-qc
Search for a Gravitational-Wave Background from Sound Speed Resonance from Advanced LIGO and Advanced Virgo's First Three Observing Runs
该研究利用LIGO和Virgo前三次观测数据搜索声速共振产生的随机引力波背景，未发现显著信号，并在95%置信水平上对振荡开始时间设定上限，展示了探测器探测暴胀模型的能力。
2025-02-04 astro-ph.CO gr-qc
Template-space metric for searches for gravitational waves from the inspiral, merger and ringdown of binary black holes
利用干涉型引力波探测器探测来自双黑洞的引力波（GW），需要在分析数据的同时构造用于匹配滤波的模板库。在二进制参数空间上放置模板以及来自多个探测器的GW触发的重合测试利用了重力波形空间上的度量定义。虽然最近的搜索采用波形模板连贯地描述的螺旋，合并和振铃（IMR）的聚结，在模板银行和符合测试中使用的度量来自后牛顿螺旋波形。在本文中，我们计算的IMR波形族IMRPhenomB的质量和有效自旋参数的参数空间的模板空间度量。我们还提出了一个坐标系，这是一个修改后的版本后牛顿啁啾时间坐标，其中的度量是缓慢变化的参数空间。使用该度量分析计算的匹配函数与数值计算的“精确”匹配函数具有极好的一致性。我们表明，该度量是能够提供一个合理的近似匹配功能的其他IMR波形的家庭，使有效的一个身体模型校准数值相对论（EOBNRv2）。这个度量的可用性可以有助于提高在先进的探测器时代从二元黑洞中搜索GW的灵敏度。
2015-06-19 astro-ph.HE gr-qc
Constraints on Pre-Big-Bang Cosmology from Advanced LIGO and Advanced Virgo's First Three Observing Runs
本研究利用Advanced LIGO和Advanced Virgo前三次观测数据，通过贝叶斯分析寻找大爆炸前宇宙学预测的随机引力波背景，未发现信号但设定了参数下限，证明引力波观测可测试早期宇宙理论。
2025-09-18 astro-ph.CO gr-qc
Posterior samples of the parameters of binary black holes from Advanced LIGO, Virgo's second observing run
利用LIGO和Virgo天文台的引力波开放数据，对观测到的7个双星黑洞合并事件（GW170104、GW170608、GW170729、GW170809、GW170814、GW170818和GW170823）进行了参数估计分析。我们描述的方法，使用引力波数据的参数估计的致密双星，我们提出的推断天体物理参数的后验分布。我们发布了后验概率密度函数的样本，并提供了有关使用和复制本文所述结果的教程。
2019-06-03 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Search for intermediate mass black hole binaries in the third observing run of Advanced LIGO and Advanced Virgo
中等质量黑洞（IMBHs）的质量范围大约为$100$-$10^5\,M_\odot$，介于恒星坍缩形成的黑洞（BH）和星系中心的超大质量黑洞之间。IMBH双星的合并是地球探测器网络可以获得的最具能量的引力波源。在Advanced LIGO和Advanced Virgo的前两次观测中，没有产生任何显著的IMBH二进制信号。在第三次观测运行（O3）中，增加的网络灵敏度使得能够检测到GW 190521，该信号与质量$\sim 150\,M_\odot\,$的二元合并一致，提供了IMBH形成的直接证据。在这里，我们报告了一个专门的搜索O3数据进一步IMBH二进制合并，结合建模（匹配滤波器）和模型独立的搜索方法。我们发现一些边缘的候选人，但没有足够的显着，以表明检测进一步IMBH合并。我们量化的灵敏度的个人搜索方法和组合搜索使用一套IMBH二进制信号通过数值相对论，包括自旋与二进制轨道轴不对准的影响，并提出了由此产生的天体物理合并率的上限。我们最严格的限制是等质量和对齐的自旋BH二进制的总质量$200\,M_\odot$和有效对齐自旋0.8在$0.056\,Gpc^{-3} yr^{-1}$（90 $\%$置信度），一个3.5的因素比以前的LIGO-Virgo限制。我们还更新了估计的合并率类似于GW 190521到$0.08\, Gpc^{-3}yr^{-1}$。
2021-05-31 astro-ph.HE gr-qc
Template bank for compact binary mergers in the fourth observing run of Advanced LIGO, Advanced Virgo, and KAGRA
本文提出用新的二叉树方法 manifold 构建第四次观测运行中致密双星并合模板库，覆盖总质量达 400 M⊙ 的系统，并通过新的波形分组方式将 GstLAL 管道中 SVD 的计算效率提升近 5 倍。
2023-12-21 gr-qc
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
Constraints on Inflation with Null Energy Condition Violation from Advanced LIGO and Advanced Virgo's First Three Observing Runs
本研究利用先进LIGO和Virgo前三次观测数据搜索暴胀中零能量条件破坏的引力波特征，未发现显著信号，并给出张量功率谱振幅上限$P_{T,2}\lesssim0.15$（95%置信度），与脉冲星计时阵列约束一致，支持NEC破坏解释其信号。
2024-05-19 astro-ph.CO gr-qc
Degeneracy between mass and spin in black-hole-binary waveforms
本文研究了由黑洞双星合并产生的引力波中质量和自旋的简并性。我们专注于自旋对齐的波形，并获得我们的结果使用唯象模型，调整到数值相对论模拟。低质量双星（特别是中子星双星）的简并性是已知的，引力波探测器只对螺旋相位敏感，波形可以用后牛顿理论建模。在这里，我们考虑黑洞二进制，探测器也将是敏感的合并和振铃，并证明了简并持续在一个广泛的质量范围。在低质量时，简并度介于质量比和总自旋之间，啁啾质量精确确定。在更高的质量，简并持续，但不那么明显的特点是恒定啁啾质量的合并和衰荡变得更加显着。我们认为，这种退化的重要性都进行搜索（包括搜索，只有非旋转模板被使用），并在参数提取所观察到的系统。我们比较了Advanced LIGO探测器的早期（~2015年）和最终（2018年以后）版本之间的观测能力。
2012-11-02 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
Measuring intermediate mass black hole binaries with advanced gravitational wave detectors
我们进行了一个系统的研究，以探索的准确性，可以测量的中间质量黑洞双星系统的参数，从他们的引力波（GW）签名使用第二代GW探测器。我们利用最新的降阶模型，其中包含螺旋，合并和振铃信号的对齐自旋有效单体波形（SEOBNR）显着加快计算。我们探讨的测量精度的二进制与总质量之间的50和500 $M_\odot$和质量比之间的现象0.1和1。我们发现：（1）当总质量低于~200 $M_\odot$时，信号的螺旋部分决定了信噪比，啁啾质量参数可以被精确测量;（2）当总质量较高时，信号的信息含量由衰荡决定，总质量的测量更精确;（iii）低质量伴星的质量估计得很差，特别是在高总质量和更极端的质量比时;（iv）对于我们的非自旋部件的注入装置，自旋不能精确测量。最重要的是，我们发现，在考虑的范围内的所有值的质量比和网络的信噪比为15的非自旋组件的二进制文件，自旋对齐模板分析，存在一个中等质量的黑洞质量>100 $M_\odot$可以确认与95%的置信度在任何二进制文件，包括一个组件的质量为130 $M_\odot$或更大。
2015-12-16 astro-ph.HE gr-qc
Constraints on the ultralight scalar boson from Advanced LIGO and Advanced Virgo's first three observing runs using the stochastic gravitational-wave background
超轻玻色子是有希望的暗物质候选者，可以触发旋转黑洞（BH）的超辐射不稳定性，导致BH周围长时间旋转的“玻色子云”，并通过单色引力波（GW）的发射耗散它们的能量。我们专注于标量玻色子最低限度地耦合到孤立的恒星起源BH（SBH）和他们的二元合并残留物，并进行贝叶斯数据分析，以搜索随机GW背景的所有不稳定模式，可以触发超辐射不稳定性使用先进LIGO和先进处女座的前三次观测运行的数据。我们没有发现这样的信号的证据，因此排除了标量玻色子的质量范围内的$[1.5, 16]\times10^{-13}$ eV，$[1.9, 8.3]\times10^{-13}$ eV和$[1.3, 17]\times10^{-13}$ eV在$95\%$置信水平的孤立SBH具有均匀的无量纲自旋分布在$[0,1]$，$[0,0.5]$和$[0.5,1]$，分别。
2022-07-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Review of the Advanced LIGO gravitational wave observatories leading to observing run four
来自双黑洞和中子星合并的引力波正被定期探测到。截至2021年，LIGO和Virgo探测器已经进行了90次有把握的引力波探测。目前正在进行工作，以进一步提高第四次观测运行的探测器的灵敏度，包括安装一些A+升级，旨在降低限制引力波灵敏度的基本噪声。在这篇综述中，我们将概述LIGO探测器的工作原理，包括它们的光学配置和锁定获取过程，讨论探测器的基本和技术噪声限制，并与当前测量的灵敏度进行比较，并回顾目前正在安装在探测器中的A+升级。
2022-02-02 astro-ph.IM gr-qc physics.ins-det
Search for Eccentric Binary Neutron Star Mergers in the first and second observing runs of Advanced LIGO
我们提出了一个搜索合并的双中子星的引力波，有不可忽略的偏心率，因为他们进入LIGO观测波段。我们使用的是2015年至2017年期间的公共Advanced LIGO数据，其中包含LIGO-Hanford和LIGO-Livingston重合观测时间的$\sim164$天。使用PyCBC工具包使用匹配过滤进行检索。我们发现没有显着的二元中子星候选人超过GW 170817，这是以前报道的搜索双星在圆形轨道。我们把90%的上限$\sim1700$合并$\textrm{Gpc}^{-3} \textrm{Yr}^{-1}$偏心$\lesssim 0.43$在主导模式的引力波频率为10赫兹。没有检测到这些数据是一致的偏心双星中子星合并率的理论预测。使用我们测量的速率，我们估计未来的引力波探测器的敏感体积，并将其与理论速率预测进行比较。我们发现，在没有事先检测的情况下，宇宙探测器6个月的观测所设定的速率限制将限制所有目前合理的偏心双中子星形成模型。
2019-12-19 astro-ph.HE gr-qc
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
Measuring the Speed of Gravitational Waves from the First and Second Observing Run of Advanced LIGO and Advanced Virgo
单次观测的引力波传播速度可以通过贝叶斯推断下引力波探测器之间的时间延迟来测量。然后，可以将多个测量结果组合起来，以产生更准确的结果。通过对GW 170817/GRB 170817 A产生的引力波和γ射线的近同时探测，发现引力波信号的传播速度与γ射线的传播速度相差约1/$10^{15}$。在这里，我们提出了一种不同的方法来测量引力波的速度，而不是基于相关的电磁信号，而是通过测量跨越地理上分离的探测器网络的渡越时间。虽然这种方法的精确度要低得多，但它提供了对引力波速度的独立测量。对于由Advanced LIGO和Advanced Virgo观测到的双星中子星GW 170817，通过将源的天空定位固定在电磁对应物上，将引力波波的传播速度限制在90%置信区间（0.97c，1.02c），其中c是真空中的光速。通过对Advanced LIGO和Advanced Virgo第二次观测的7个BBH事件和BNS事件的综合分析，将90%置信区间缩小到（0.97c，1.01c）。对引力波速度的精确测量使我们能够检验广义相对论。我们进一步解释这些结果的重力标准模型扩展（SME）提供的测试框架内。在这样做时，我们获得同时约束的9个非双折射，nondispersive系数洛伦兹违反在重力部门的中小企业和地方的各向异性的重力速度的限制。
2020-07-13 astro-ph.HE gr-qc
