Electromagnetic Counterparts to Black Hole Mergers Detected by LIGO
恒星质量黑洞（BH）的合并，如LIGO观测到的GW 150914，预计不会有电磁对应物。然而，费米GBM探测器在引力波（GW）信号GW 150914后0.4秒识别出伽马射线瞬变，并具有一致的天空定位。我表明，这两个信号可能是相关的，如果由LIGO检测到的BH二进制起源于两个块在一个哑铃形配置，形成时，一个快速旋转的大质量恒星的核心崩溃。在这种情况下，BH双星合并之后是一个伽马射线暴（GRB），它来自于残留BH周围的吸积流。未来对伽玛射线暴余辉的探测可以用来确定源的红移和精确定位。一群具有GRB红移的标准GW塞壬将为精确测量宇宙学距离作为红移的函数提供一种新的方法。
2016-02-22 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Monte-Carlo simulations of black hole mergers in AGN disks: Low $χ_{\rm eff}$ mergers and predictions for LIGO
超大质量黑洞周围的吸积盘是用LIGO探测到的恒星质量黑洞合并的有希望的地点。在这里，我们提出的蒙特卡罗模拟的黑洞合并的1-D AGN盘模型的结果。对于盘体中的自旋分布，关键发现是：（1）$χ_{\rm eff}$的分布自然地以$\tildeχ_{\rm eff} \approx 0.0$为中心，（2）$χ_{\rm eff}$分布的宽度对于低出生自旋是窄的。对于盘体质量分布，主要发现有：（3）质量比$\tilde{q} \sim 0.5-0.7$，（4）盘体最大合并质量为$\sim 100-200M_{\odot}$，（5）盘体合并的$\sim 1\%$涉及BH $>50M_{\odot}$，（6）盘体合并的$\simeq 80\%$是第一代BH对。此外，在一个迁移陷阱的合并增长IMBH与典型的合并质量比$\tilde{q}\sim 0.1$。LIGO对黑洞$>10^{2}M_{\odot}$的持续探测对活动星系核盘中迁移陷阱的存在（以及活动星系核盘的密度和结构）以及活动星系核盘的平均寿命都有很大的限制。如果活动星系核盘的寿命相对较短（$\leq 1$ Myr），那么这个通道的合并率最高，因此在哈勃时间内每个星系核可以发生多个活动星系核事件。
2020-04-06 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Possible Electromagnetic Counterparts of the First High-Probability NSBH Merger LIGO/Virgo S190814bv
LIGO/Virgo S190814 bv是第一个高概率中子星-黑洞（NSBH）合并候选者，其引力波（GW）于2019年8月14日21：10：39.012957 UT触发LIGO/Virgo探测器。它有一个概率$>99\%$是一个NSBH合并，与低误报率（FAR）的1每1.559e+25年。对于NSBH合并，通常预期会出现电磁对应物（特别是短伽马射线暴（GRB））。然而，在广泛的后续观测活动中没有发现电磁对应物。在目前的工作中，我们提出了一个新的解释，这个无效的结果。在我们的场景中，LIGO/Virgo S190814 bv只是真正NSBH合并的GW镜像，应该在2015年9月14日之前检测到，但当时我们无法检测到其GW信号。与真正的NSBH合并相关的电磁对应物应该在2015年9月14日之前的存档数据中找到。在这项工作中，我们确实找到了9个短伽玛暴作为可能的电磁对应物。
2020-05-30 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
On stellar-mass black hole mergers in AGN disks detectable with LIGO
LIGO可探测到的黑洞合并可以发生在活动星系核（AGN）盘中。在这里，我们参数化的合并率，质量谱和黑洞（BH）在活动星系核盘的自旋谱。预测的合并率跨越$\sim 10^{-4}-10^{4} \rm{Gpc}^{-1} \rm{yr}^{-1}$，所以LIGO（$<212\rm{Gpc}^{-1}\rm{yr}^{-1}$）的上限已经限制了它。预测的质谱具有由预先存在的BH幂律质谱和合并产生的更硬的幂律质谱组成的破幂律的形式。预测的自旋谱是多峰的逆行自旋BH的气体盘的演变起着关键作用。我们概述了这个通道的每个LIGO观测值的大的不确定性，我们讨论了在未来可以约束它们的方法。
2018-01-30 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Evidence for primordial black hole dark matter from LIGO/Virgo merger rates
到目前为止，LIGO/Virgo合作已经观测到或限制了不同类别紧凑物体的引力合并率。我们认为，这些合并的大部分是原始黑洞（PBH）合并的PBH在QCD时代形成的整个暗物质的可能性。在一篇配套论文中表明，由于在早期宇宙中形成的初始二元人口的合并可能是可以忽略不计的，我们计算了典型PBH所在的PBH集群中当前的合并率。我们考虑两种情况：（i）由QCD状态方程决定的PBH质量函数和（ii）由暴胀微扰谱中存在的峰决定的PBH质量函数。在第一种情况下，这基本上是参数免费的，我们很好地再现了合并率重黑洞，合并率的质量不对称的黑洞，如GW 190814，最近发现的合并的23 $M_{\odot}$黑洞与$2.6M_{\odot}$对象，可以自然地解释为什么LIGO/处女座尚未观察到合并的两个轻PBH从占主导地位的$\sim 1\,M_{\odot}$ PBH人口。在第二种情况下，它有一些参数的自由，我们很好地匹配所观察到的重PBH的速率，但目前不能解释质量不对称事件的速率。无论哪种情况，在这两种情况下，用最少的假设得出的PBH合并率与LIGO/Virgo观测到的大多数合并率非常匹配，这是诱人的。
2020-07-13 astro-ph.CO 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
Four eccentric mergers increase the evidence that LIGO--Virgo--KAGRA's binary black holes form dynamically
引力波探测到的越来越多的紧凑双星合并包含了多个事件，这些事件很难通过孤立的双星演化来解释。这些事件具有比孤立双星更高的质量，组件的自旋倾斜角不一致，和/或不可忽略的轨道偏心率。我们调查的62个二元黑洞候选人的轨道偏心率从第三个引力波瞬态目录的LIGO-Virgo-KAGRA合作与对齐的自旋，中等偏心率的波形模型。在这个框架内，我们发现，这些事件中至少有四个显示出显着的支持偏心率$e_{10} \geq 0.1$在引力波频率的$10$ ~Hz（$> 60\%$的可信度，在一个对数均匀偏心率之前，跨越范围$10^{-4} < e_{10} < 0.2$）。这些事件中有两个是新增加的群体：GW 191109和GW 200208_22。如果这四个古怪的候选者真的是古怪的，我们的结果表明，人口稠密的星团可能产生100%的观测到的合并。然而，它仍然可能是其他形成环境与偏心合并的收益较高-例如，活动星系核-也作出了贡献。我们估计，我们将能够自信地区分形成通道占主导地位的偏心合并率后，$\gtrsim 80$探测事件与$e_{10} \geq 0.05$在LIGO-处女座的灵敏度，只有$\sim 5$可检测偏心事件需要区分形成通道与第三代引力波探测器。
2022-10-06 astro-ph.HE
Progenitors of binary black hole mergers detected by LIGO
简要讨论了在LIGO O1科学运行期间探测到的大质量近距离双星黑洞的可能形成机制，这些黑洞可以在哈勃时间合并产生强大的引力波爆发。这些途径包括从低金属丰度大质量双星演化、球状星团的动力学形成和原始黑洞。讨论了LIGO GW 150914和LTV 151012事件的低有效黑洞自旋。人口合成计算的预期自旋和啁啾质量分布的标准场大规模的二进制形成通道不同的金属丰度（从零金属人口III星太阳金属丰度）。我们的结论是，合并的双黑洞可以包含来自不同的形成渠道，歧视之间的质量和自旋测量正在进行的和未来的引力波观测统计数据的增加，可以作出。
2017-02-26 astro-ph.HE
Black hole - black hole total merger mass and the origin of LIGO/Virgo sources
LIGO-Virgo-KAGRA（LVK）合作组织报告了近100次BH-BH合并。LVK提供了这些合并的速率、质量、有效自旋和红移的估计。然而，合并的形成渠道仍然不确定。搜索形成位点的一种方式是将检测到的BH-BH合并的性质与BH-BH合并形成的不同模型进行对比。我们的研究旨在探讨总的BH-BH合并质量和红移的演变在建立引力波源的起源的有用性。我们发现，平均内在BH-BH总合并质量显示出异常不同的行为模型，我们采用我们的分析。在局域宇宙（z=0）中，平均合并质量从CE双星演化通道和疏散星团形成通道的Mtot，int= 25 Msun，到稳定RLOF双星通道的Mtot，int= 30 Msun，再到球状星团通道的Mtot，int= 45 Msun.这些差异在更大的红移时更加明显。然而，当考虑LVK O3探测器灵敏度时，这些差异会减小。与LVK O3数据的比较表明，尽管BH-BH质量和红移存在较大的误差，但我们采用的模型都不能与数据相匹配。我们强调，我们的结论来自一小部分6个模型，这些模型受到许多已知的不确定性的影响。我们还注意到，BH-BH合并可能起源于几个渠道的混合，其他（比这里采用的）BH-BH形成渠道可能存在。
2022-08-16 astro-ph.HE
Advanced LIGO Constraints on Neutron Star Mergers and R-Process Sites
通过结合银河系中Eu的恒星丰度观测、星系化学演化（GCE）模拟、双星布居合成模型和高级LIGO引力波测量，研究了致密双星合并作为r过程元素主要产生场所的作用.我们汇编并回顾了最近的七个GCE研究，以提取中子星-中子星（NS-NS）合并的频率，这是为了重现所观察到的[Eu/Fe]与[Fe/H]的关系。我们使用我们简单的化学演化代码来探索不同的分析延迟时间分布（DTD）函数对NS-NS合并的影响。然后，我们结合我们的金属依赖的人口合成模型与我们的化学演化代码，使他们的预测，为NS-NS合并和黑洞-中子星合并，到GCE的背景下。最后，我们将我们的结果与宇宙恒星形成历史进行了卷积，以提供与当前和即将到来的高级LIGO测量的直接比较。当假设NS-NS合并是唯一的r-过程站点，并且每个合并事件的喷射r-过程质量为0.01 Msun时，GCE研究中所需的NS-NS合并的数量比标准人口合成模型预测的大约大10倍。这两个不同的领域只能是相互一致的，当假设乐观的利率，大规模的NS-NS合并喷出物，和低铁产量的大质量恒星。粒子数合成模型和GCE模拟与Advanced LIGO在第一次观测中建立的上限（O 1）一致。即将到来的测量将提供重要的限制实际本地NS-NS合并率，将提供洞察力的GCE要求的可扩展性，并将有助于定义是否紧凑的二进制合并可以在宇宙中的r-过程元素的主要来源。
2017-02-12 astro-ph.GA astro-ph.HE
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
Black Hole Mergers and the QCD Axion at Advanced LIGO
在接下来的几年里，高级LIGO（aLIGO）可能会看到来自数千个黑洞（BH）合并的引力波（GW）。这标志着物理学新的精确工具的开始。在这里，我们展示了如何使用这个工具寻找标准模型之外的新物理，特别是质量范围ma ~ 10^-14到10^-10 eV的QCD轴子。在这个质量范围内的轴子（或任何玻色子）通过超辐射（SR）的作用，使快速旋转的BH在BH周围的原子玻尔轨道上摆脱它们的自旋成为一个大的轴子云。当BH的大小与轴子的康普顿波长相当时，这导致BH的质量与自旋分布的差距。通过测量LIGO观测到的合并物体的自旋和质量，我们可以验证轴子产生的BH分布中间隙的存在和形状。轴子云也可以通过轴子湮灭或能级跃迁辐射的GW来发现。盲目的单色GW搜索可能会发现多达10^5个BH通过轴子湮灭辐射，其频率在2 ma的~3%范围内。轴子转换探测较重的轴子，并可能在未来的GW天文台观察到。合并事件是有针对性的GW搜索的完美候选人。如果最终的BH具有高自旋，SR云可能会生长并从轴子湮灭中发出单色GW。我们可以实时观察SR的演变。
2017-03-02 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Global Stellar Budget for LIGO Black Holes
LIGO-Virgo引力波探测器观测到的双黑洞合并提出了两个主要挑战：（i）如何从恒星过程中产生这些大质量的黑洞;（ii）如何使它们足够接近，以便在宇宙年龄内合并？我们推导出一个基本的约束关系的二进制分离和可用的恒星预算在宇宙中产生所观察到的黑洞合并。我们发现，$\lesssim 14\%$的整个预算有助于所观察到的合并率的$(30 + 30)~\mathrm{M}_\odot$黑洞，如果分离是周围的直径，其祖星。此外，升级后的LIGO探测器和第三代引力波探测器预计不会在高红移处发现恒星质量的黑洞合并。从LIGO对对不稳定质量隙（$60-120~\mathrm{M}_\odot$）中黑洞合并的强约束出发，我们发现所有大质量恒星中的$\lesssim 0.8\%$对该质量隙中的剩余黑洞数有贡献.我们推导出的分离$-$预算约束提供了一个强大的框架，用于测试恒星双星黑洞的形成方案。
2019-10-21 astro-ph.HE gr-qc
Binary Black Hole Mergers from Globular Clusters: Implications for Advanced LIGO
预测的双黑洞从星系场合并的速度可以在几个数量级上变化，并且对恒星演化的假设非常敏感。但在球状星团等致密恒星环境中，二元黑洞通过众所周知的引力相互作用形成。在这封信中，我们研究了黑洞双星的形成，在广泛收集的现实球状星团模型。通过将这些模型与观测到的银河系和河外球状星团进行比较，我们发现动态形成的双星合并可以以每年约100的速度被检测到，这可能主导了双星黑洞合并的速度。我们还发现，大多数星团形成的双星比它们的场形成的双星质量更大，这表明先进的LIGO可以识别某些双星起源于致密的恒星环境。
2015-12-21 astro-ph.HE gr-qc
Binary Neutron Star Mergers with Missing Electromagnetic Counterparts as Manifestations of Mirror World
我们认为，大部分的二进制合并，这可能会提供引力波信号可检测的LIGO/室女座，从隐藏的镜像部门出现。除了引力作用，镜像粒子不会与普通观测者发生相互作用，这就是为什么与镜像物质组成的成分合并时，预期不会有伴随引力波的电磁信号。因此，如果宇宙的暗物质预算主要是由镜像粒子贡献的，我们预测，只有大约一个双中子星（中子星-黑洞）合并的10个，可观察到的LIGO/处女座，特别是在相对于视线有利的条件下，可能伴随着提示伽马射线暴和其他电磁信号适合后续观测。LIGO/Virgo在第三次观测运行期间记录的候选事件列表似乎支持我们的预测。
2020-04-02 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Electromagnetic Signatures of Neutron Star Mergers in the Advanced LIGO Era
包含中子星和恒星质量黑洞的双星合并是未来几年内由干涉仪Advanced LIGO和Virgo直接探测引力波的最有希望的来源。同时探测到这些事件的电磁辐射将大大提高这些发现的科学回报。本文综述了中子星双星合并过程中不同阶段电磁信号和多波长电磁信号的模拟研究现状。我们专注于这些观测提供了最灵敏的诊断合并物理和贡献的快速中子捕获（$r$ -过程）在银河系中的元素的合成。我们还概述了这一快速发展的领域的观测和理论方面的预期未来发展。
2015-12-17 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Implications of recoil kicks for black hole mergers from LIGO/Virgo catalogs
LIGO/Virgo合作的第一和第二个引力波瞬态目录包括$50$确认的合并事件，来自第一，第二和第三次观测运行的前半部分。我们计算反冲踢的分布赋予合并残余物和估计其保留概率在各种天体物理环境中的最大祖自旋（$χ_{\rm max}$）的函数，假设LIGO/处女座二进制黑洞（BBH）合并催化的动态组装在一个致密的星团。我们发现，对于$0.1$，$0.3$，$0.5$，$0.8$的最大祖自旋，平均反冲分布分别在$150$ km s $^{-1}$，$250$ km s $^{-1}$，$350$ km s $^{-1}$，$600$ km s $^{-1}$附近达到峰值.只有逃逸速度为$\gtrsim 100$ km s $^{-1}$的环境，如在银河系核星团以及最大质量的球状星团和超级星团中发现的那样，才能有效地保留LIGO/室女座BBH人口的合并残余，即使是低祖先自旋（$χ_{\rm max}=0.1$）。在高祖先自旋（$χ_{\rm max}\gtrsim 0.5$）的情况下，只有质量最大的核星团才能保留合并产物。我们还发现，如果GW 170729，GW 190412，GW 190519和GW 190620的祖先是中等自旋（$χ_{\rm max}\gtrsim 0.3$），而GW 190517的祖先是快速自旋（$χ_{\rm max}\gtrsim 0.8$），则可以再现有效自…
2021-01-26 astro-ph.GA astro-ph.HE
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
A New Search Pipeline for Compact Binary Mergers: Results for Binary Black Holes in the First Observing Run of Advanced LIGO
在本文中，我们报告了一个新的和独立的管道，用于分析公共数据的第一次观测运行的先进LIGO紧凑的二进制系统的合并。该流水线结合了不同的技术，并在其所有阶段（包括搜索设计、构造模板库的方法、检测坏数据段的自动例程）做出独立的实现选择（“毛刺”）并将良好的数据与之隔离，说明检测器噪声的非平稳性质的过程，单检测器级的信号质量否决和组合多检测器结果的方法。我们的管道使我们能够在公开的LIGO数据中识别新的二元黑洞合并GW151216。本文作为管道的重要阶段的鸟瞰图。各个阶段的全部细节和推导将出现在随附的论文中。
2019-03-19 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Comparing the birth rate of stellar black holes in binary black hole mergers and long GRBs
引力波干涉仪已经证明了一种新的双黑洞（BBH）的存在，其质量为数十个太阳质量，并首次提供了对局部宇宙中黑洞（BH）合并速率的可靠测量。另一方面，用伽马射线卫星探测到的长伽马射线暴（GRB）被认为与恒星质量BH的诞生有关，由于它们的宇宙学红移的测量，提供了这些事件在宇宙历史上的速率的测量。这两种类型的来源，这是受到不同的检测偏差，并涉及在不同的环境中出生的黑洞具有潜在的不同特性，提供补充信息的恒星黑洞的出生率。我们在这里比较的出生率的BH发现在BBH合并和长伽玛暴。我们构建了一个简单的模型，对GRB形成的历史做出了合理的假设，并考虑了一些主要的不确定性，如GRB的波束角或BBH形成与合并之间的延迟。我们用这个模型来评估的比例，在BBH合并形成的伽玛暴的恒星质量BH的数量。我们发现，在我们的参考模型中，恒星黑洞的出生率在BBH合并代表从百分之几到100%的长GRB的速度和可比的出生率是有利的模型与温和的光束角。我们简要地讨论了这一结果，鉴于我们的理解的祖先的伽玛暴和BBH合并，我们强调，这一比例，这将是更好地限制在未来几年内，可以直接比较的预测恒星演化模型，如果一个单一的模型被用来产生伽玛暴和BBH合并相同的假设。
2017-11-21 astro-ph.HE
Compact object binary mergers driven by cluster tides: a new channel for LIGO/Virgo gravitational wave events
LIGO/Virgo探测到的双星黑洞（BH）和中子星（NS）合并产生的引力波激发了人们对双星起源的兴趣。致密的恒星系统-球状星团和核星团-是致密天体双星形成和向合并演化的天然场所。在这里，我们探索了一个新的渠道，在集群中的二进制合并的生产，在该集群的潮汐场secularly驱动器的二进制高偏心率（即使在没有一个中心的大质量黑洞），直到引力波发射变得重要。我们采用最近发展的长期理论的集群潮汐驱动的二进制演化计算目前的合并率BH-BH，NS-BH和NS-NS的二进制，不同的集群潜力和中心浓度的二进制人口（但忽略集群的演变和恒星飞越现在）。与其他机制不同的是，这种新的动态通道可以产生大量的合并到几个pc的集群中心距离。对于NS-NS双星，我们发现合并率的范围$0.01-0.07$ Gpc $^{-3}$ yr $^{-1}$从球状星团和$0.1-0.2$ Gpc $^{-3}$ yr $^{-1}$从尖形核集群。对于NS-BH和BH-BH双星，我们发现小的合并率从球状星团，但$0.1 - 0.2$ Gpc $^{-3}$年$^{-1}$的速率从尖核集群，有助于观察到的LIGO/室女座率在百分之几的水平。因此，集群潮汐驱动的合并构成了一个新的渠道，可以进一步探索与当前和未来的引力波探测器。
2019-08-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
A Highly Spinning and Aligned Binary Black Hole Merger in the Advanced LIGO First Observing Run
我们在公开的LIGO首次观测运行（O1）数据发布中报告了一个新的二元黑洞合并。在我们开发的新的独立分析管道中，在检测器帧啁啾质量范围$\mathcal{M}^{\rm det} \in [20,40]M_\odot$中，该事件的反向误报率为每六年一次。我们对该事件是天体物理起源的概率的最佳估计是$P_{\rm astro} \sim 0.71\, .$。估计的事件的物理参数表明，它是两个大质量黑洞的合并，$\mathcal{M}^{\rm det} = 31^{+2}_{-3}\,M_\odot$与一个有效的自旋参数，$χ_{\rm eff} = 0.81^{+0.15}_{-0.21}$，使这成为迄今为止报道的最高自旋合并。它也是迄今为止观测到的两个红移最高的合并之一。合并的高自旋支持了合并的双黑洞可以通过双恒星演化产生的假设。
2019-03-19 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
A Triple Origin for the Heavy and Low-Spin Binary Black Holes Detected by LIGO/Virgo
我们探讨的质量，合并率，偏心率，并通过Lidov-Kozai机制驱动合并的第三个同伴的字段二进制黑洞的自旋。使用人口合成的方法，我们模拟创建恒星质量的黑洞三倍在一系列不同的初始条件和恒星金属丰度。我们发现，生产的三重介导的合并是在低金属丰度提高了约100倍，由于较低的黑洞出生踢和减少恒星质量损失。这些三重黑洞自然会产生有效自旋接近于零的重双黑洞，这与迄今为止观察到的大多数合并一致。这一过程在本机宇宙中产生的合并速率在2 ~ 25 Gpc^-3 yr^-1之间，表明Lidov-Kozai机制有可能解释Advanced LIGO/Virgo观测到的所有低自旋、重黑洞合并。最后，我们表明，三重承认一个独特的偏心率和自旋分布，这将使这个模型在不久的将来进行测试。
2018-08-06 astro-ph.HE
Comparison of LIGO/Virgo upper limits with predicted compact binary merger rates
我们比较了目前的LIGO/室女座双紧凑物体体积合并率的上限与我们的理论预测。我们的乐观模型比总质量为50-70 Msun的大质量BH-BH系统的现有上限低3倍，这表明观测灵敏度的小幅增加可能会带来第一次探测。LIGO/Virgo引力波观测站目前正在升级到先进的设计灵敏度。如果检测到相当大的BH-BH双星群体，这个群体的最大总双星质量将区分两个一般家庭的共同包络模型。如果没有检测到双星，新的上限将提供有关环境和物理过程的天体物理学有用信息（例如，主星系的金属丰度或BH出生踢）对包含黑洞的双星的形成至关重要。对于NS-NS系统，我们预测的速率比当前上限低3个数量级;即使先进仪器达到其设计灵敏度（距离因子为10倍，体积因子为1，000倍），也不能保证检测到NS-NS系统。然而，我们注意到，尽管我们预测的NS-NS合并率与来自银河系NS-NS双星和短GRB的估计一致，但它们处于这些经验估计的偏低。
2014-01-22 astro-ph.HE
Searching for gravitational waves from compact binary mergers powering long gamma-ray bursts during LIGO-Virgo-KAGRA's O3 run
Monash University（莫纳什大学）；OzGrav: The ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery（引力波发现ARC卓越中心）；Princeton University（普林斯顿大学）；University of Cambridge（剑桥大学）
本文基于LIGO-Virgo-KAGRA O3运行数据，研究双中子星和中子星-黑洞并合事件与长持续伽马射线暴的关联，通过分析Fermi和Swift探测器的数据，排除了引力波信号的证据，并对长持续伽马射线暴的亮度距离设定了限制。
2026-02-05 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
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
Outliers in the LIGO Black Hole Mass Function from Coagulation in Dense Clusters
先进的LIGO O3a运行目录最近已经发布，其中包括几个具有意外质量特性的事件，包括在较低和较高质量间隙中具有单个质量的合并，以及二元组分之间具有异常小质量比的合并。在这里，我们考虑的可能性，这些离群值是分层合并的结果黑洞或中子星的密集环境中的球状星团。利用凝聚方程研究了典型星系团中黑洞质量函数的演化。我们的处方使我们能够监测各种全球量如何随时间变化，例如集群中紧凑物体的总质量和数量，其整体合并率，以及通过失控过程形成中等质量黑洞的概率。通过考虑LIGO观测偏差，我们预测了合并事件的分布相对于各种变量，如个别质量M1和M2，它们的比值q和红移z，我们比较我们的预测与公布的O3a数据。我们研究这些分布如何依赖于合并率和喷射参数，并使用O5运行的未来数据集对模型参数进行（严格）约束预测。最后，我们还考虑了一个静态通道的存在，没有凝血产生合并事件旁边的动态通道，发现这两个可以区分的基础上合并质量分布与未来的O5数据。
2021-08-01 astro-ph.HE
Hierarchical Black Hole Mergers in Active Galactic Nuclei
LIGO/Virgo发现的恒星质量黑洞合并的起源仍然未知。在这里，我们表明，如果迁移陷阱中的活动星系核（AGN）的\add{accretion}磁盘的发展，并促进其俘虏黑洞的合并，磁盘内的大多数黑洞将进行分级合并-其中一个黑洞是残留的前一次合并。LIGO/Virgo探测到的活动星系核协助的合并中，有40%将包含一个质量为$\gtrsim 50$ M $_\odot$的黑洞，这是恒星核心坍缩的质量极限。在活动星系核的陷阱中，层级合并将显示出与双星轨道轴（反）对齐的黑洞自旋，这是与其他层级通道不同的特性。我们的结果是暗示性的，虽然不是确定的（比值比为$\sim 1$），LIGO迄今为止最重的合并，GW 170729，可能起源于这个通道。
2019-09-30 astro-ph.HE
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
Stellar-mass black holes in young massive and open stellar clusters V: comparisons with LIGO-Virgo merger rate densities
我研究了年轻的大质量星团（YMC）和疏散星团（OC）的贡献，今天的内在合并率密度的动态组装的双黑洞（BBH）。BBH合并事件率是基于Banerjee（2021）提出的一组65个最先进的星团演化模型估计的。这些相对论直接多体计算模型包含了最新的恒星质量损失和残余物形成成分。合并事件率是通过构建宇宙的星团人口来获得的，从模型中，考虑到星团的质量分布和宇宙恒星的形成和富集历史，根据观测。模型BBH合并率密度的范围从一个悲观的参考值$0.5{\rm~yr}^{-1}{\rm Gpc}^{-3}-37.9{\rm~yr}^{-1}{\rm Gpc}^{-3}$，LIGO室女座般的探测器地平线。参考率很好地容纳BBH合并率密度估计GWTC-1和GWTC-2合并事件目录。计算模型还产生差分BBH合并率密度，同意合理的GWTC-1，以及，更受约束的GWTC-2。这些结果表明，在YMCs和OC的动力学相互作用，在原则上，单独解释BBH合并率密度及其对合并的二元属性的依赖，推断从迄今为止的引力波（GW）事件。还研究了由计算模型得到的并合率密度的宇宙演化。该模型预测的速率$\approx5{\rm~yr}^{-1}{\rm Gpc}^{-3}$偏心LIGO-Virgo合并从YMC和OC。随着GW事件的增加，对BBH合并率密度的限制将有助于限制整个宇宙时间内恒星团簇形成的场景，以及各种紧凑的二元合并通道的…
2021-02-25 astro-ph.GA astro-ph.HE
1-OGC: The first open gravitational-wave catalog of binary mergers from analysis of public Advanced LIGO data
我们提出了第一个开放的引力波目录（1-OGC），通过使用先进的LIGO的第一次观测运行的公共数据来搜索紧凑的对象二进制合并。我们的分析是基于新的方法，提高了信号和噪声之间的分离匹配滤波器搜索引力波合并的紧凑的对象。在我们的目录中，三个最重要的信号对应于双星黑洞合并GW 150914，GW 151226和LVT 151012。我们假设一个共同的人口的二进制黑洞这三个信号，通过定义一个区域的参数空间，这是符合这些事件。在这个假设下，我们发现LVT 151012有97.6%的可能性是天体物理起源。没有发现其他重要的双黑洞候选者，我们也没有观察到任何重要的双中子星或中子星-黑洞候选者。我们提供完整的事件目录，包括候选人的亚阈值人群。
2019-02-27 astro-ph.HE gr-qc
Anatomy of a slow merger: dissecting secularly-driven inspirals of LIGO/Virgo gravitational wave sources
LIGO/Virgo探测到的数十个紧凑物体合并提出了一个关键的理论问题：最初宽的双星如何足够快地收缩，以便能够在哈勃时间内通过引力波（GW）辐射合并？一类有希望的答案涉及一些外部潮汐扰动长期驱动的二进制偏心率。这种扰动可能是由于第三质点的存在而产生的，在这种情况下，系统表现出Lidov-Kozai（LK）动力学，或者它可以源于双星轨道所在的星团的潮汐场。虽然这些长期的潮汐驱动机制已被彻底研究的情况下，没有GW的排放，当GW包括动力学行为仍然是不完全理解。在本文中，我们认为紧凑的对象二进制驱动合并通过高偏心率激发（双平均，测试粒子四极水平）集群潮汐-其中包括LK驱动的合并作为一个特例-包括广义相对论进动和GW排放的影响。我们第一次提供了一个分析的理解不同的演化阶段的二进制的半长轴，长期振荡的时间尺度，和相空间结构的合并。我们的结果将告知未来的人口合成计算紧凑的对象二进制合并从分层三元组和星团。
2022-07-05 astro-ph.GA astro-ph.HE
Gravitational-wave detection rates for compact binaries formed in isolation: LIGO/Virgo O3 and beyond
使用模拟进行人口合成代码MOBSE，我们计算的合并率密度和检测率的紧凑的二进制合并形成隔离的第二代和第三代引力波探测器。我们估计利率是如何影响的关键恒星物理参数，即共同的包络演变和出生踢的不确定性。我们估计未来的升级将如何增加合并事件的可用目录的大小，我们讨论的合并率密度，将成为第三代探测器访问的功能。
2019-10-03 astro-ph.HE gr-qc
Dynamical formation signatures of black hole binaries in the first detected mergers by LIGO
恒星质量黑洞-黑洞双星的动力学形成一直是激光干涉引力波天文台（LIGO）的一个有希望的引力波源。质量分离、引力聚焦和多体动力学相互作用自然地增加了致密恒星系统中质量最大的黑洞之间的相互作用速率，最终导致它们合并。我们发现，动力学相互作用，特别是三体双星的形成，提高合并率的黑洞双星的总质量M_tot大致为~M_tot^beta，β>~ 4。我们发现，这种关系大多独立于初始质量函数，但确切的值取决于质量分离的程度。这种大质量黑洞双星的探测率只有通过LIGO对M_tot <~ 80太阳质量的大质量黑洞双星的更高灵敏度才能进一步提高。我们发现，对于幂律BH质量函数dN/dM ~ M^-α，α <~ 2，LIGO最有可能探测到质量是最大初始黑洞质量两倍且质量比接近1的黑洞双星。星团内黑洞的重复合并导致大约5%的合并被观察到是最大初始黑洞质量的2到3倍。利用这些关系，人们可以将观测到的分布反演为初始质量函数，并多次探测到合并的黑洞双星。
2016-06-29 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
2-OGC: Open Gravitational-wave Catalog of binary mergers from analysis of public Advanced LIGO and Virgo data
我们提出了第二个开放的引力波目录（2-OGC）的紧凑的二元聚并，从先进的LIGO的第一次和第二次观测运行的完整的公共数据集。我们还首次搜索了处女座天文台的公共数据。我们的搜索的灵敏度受益于更新的候选事件的排名方法，包括非平稳检测器噪声和不同的网络灵敏度的影响，在一个单独的有针对性的二进制黑洞合并搜索，我们也施加了二进制组件质量的先验分布。我们确定了一个人口的14个二元黑洞合并事件的天体物理起源的概率$> 0.5$以及二元中子星合并GW 170817。我们确认了先前报道的事件GW 170121，GW 170304和GW 170727，还报道了GW 151205，一个新的边缘双黑洞合并，其主要质量为$67^{+28}_{-17}\,\mathrm{M}_{\odot}$，可能是通过分层合并形成的。我们没有发现额外的显着的双中子星合并或中子星-黑洞合并事件。随着我们对潜在种群的理解的发展，为了更深入地跟踪，我们提供了我们全面的事件目录，包括候选者的亚阈值种群和来自30个最重要的二元黑洞候选者的参数推断的后验样本。
2020-03-02 astro-ph.HE gr-qc
On the Assembly Rate of Highly Eccentric Binary Black Hole Mergers
在这封{ \it Letter}中，我们计算了由双星-单星相互作用引起的高偏心双星黑洞（BBH）合并的分数。使用的$N$体代码，包括后牛顿修正条款，我们表明，$\gtrsim 1\%$的所有BBH合并导致从这个通道将有一个偏心率$e>0.1$时，进入LIGO频段。由于大多数形成在球状星团的BBH合并是通过三体相遇组装的，我们认为这种相互作用很可能主导LIGO检测到的高偏心率BBH合并的人口。高偏心事件的相对频率可能最终有助于限制BBH合并的天体物理起源。
2017-03-28 astro-ph.HE
Pearson cross-correlation in the first four black hole binary mergers
采用Pearson互相关方法对GW150914、GW151012、GW151226和GW170104等事件的LIGO Hanford和LIGO Livingston探测器数据流进行了分析。我们发现，皮尔逊互相关方法是敏感的，这些信号，与相关性达到峰值时，由LIGO科学和处女座合作重建的黑洞二进制文件，合并。我们比较得到的互相关与统计相关性波动所产生的模拟高斯噪声数据和LIGO数据的时候，没有事件被要求。我们对观测到的互相关的显著性的结果与LIGO Scientific和Virgo Collaborations基于匹配滤波器分析所宣布的结果大致一致。在相同的数据中，如果我们减去对应于通告信号的极大似然波形，则没有残留互相关保持在统计显著水平。
2020-12-02 astro-ph.HE gr-qc
A light in the dark: searching for electromagnetic counterparts to black hole-black hole mergers in LIGO/Virgo O3 with the Zwicky Transient Facility
活动星系核的吸积盘是引力波观测到的致密天体合并的有利场所。活动星系核内的合并嵌入在重子丰富的高密度环境中，是唯一必须发生电磁（EM）对应物（无论是否可检测）的GW通道。考虑到活动星系核与不寻常的耀斑活动观察到的Zwicky瞬态设施（ZTF），我们描述了一个搜索候选EM对应的二元黑洞（BBH）合并检测LIGO/室女座在O3。在去除可能的误报后，我们发现9个候选对应BBH合并合并O3（7在O3 a，两个O3 b）与$p$值为0.019。基于ZTF的天空覆盖，活动星系核的几何形状和合并的几何形状，我们预计$\approx 3(N_{\rm BBH}/83)(f_{\rm AGN}/0.5)$潜在的可检测的EM对应物从O3，其中$N_{\rm BBH}$是观察到的BBH合并的总数和$f_{\rm AGN}$是起源于活动星系核的分数。为了减少我们的假阳性率，需要进一步模拟活动星系核盘中的爆发和耀斑现象。其中两个事件也与总质量为$> 100M_\odot$的合并有关，如果在活动星系核通道中发生分层（大质量）合并，这是O3的预期速率。在未来的GW观测运行中，候选EM对应物可以更好地受到南部天空覆盖范围以及LIGO/Virgo警报卷中异常AGN耀斑事件的光谱监测的约束。未来一套可靠的活动星系核电磁对应的BBH合并将产生一个独立的手段来测量宇宙膨胀（$H_0$）作为红移的函数。
2022-09-26 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Probing the Birth of Post-merger Millisecond Magnetars by X-ray and Gamma-ray Emission
越来越多的证据表明，一个稳定的磁星可能是由双中子星合并形成的。在以前的论文中，我们研究了在无线电和光学/紫外波段形成稳定的毫秒磁星的签名，假设中心快速旋转的磁星以相对论轻子化风的形式沉积其旋转能量。我们发现，光学瞬态PTF 11 agg可能是合并后毫秒磁星形成的第一个证据。为了提高发现更多合并后磁星形成证据的可能性，最好将观测通道扩展到其他光子能带。在本文中，我们建议在X射线，特别是γ射线波段寻找合并后磁星形成的特征。我们计算了由合并后毫秒磁星提供动力的反向激波的SSC发射。我们发现，SSC分量的峰值在$1\,{\rm GeV}$的光谱能量分布和扩展到$\gtrsim 10\,{\rm TeV}$的典型参数。这些能带非常适合Fermi/LAT和CTA，以它们目前的观测灵敏度，可以探测到由合并后的磁星提供动力的SSC发射，直到$1\,{\rm Gpc}$。NuSTAR在X射线波段敏感，可以探测到红移为$z\sim 1$的合并后毫秒磁星的形成。未来CTA灵敏度的改进也可以探测红移$z\sim 1$的合并后毫秒磁星的诞生。然而，由于$γ$ - $γ$碰撞，强烈的高能量发射被清楚地预测为只有低于$10^{-3}M_\odot$的喷出物质量。
2016-03-27 astro-ph.HE
Prospects for multi-messenger detection of binary neutron star mergers in the fourth LIGO-Virgo-KAGRA observing run
GW 170817和GRB 170817 A的联合探测开启了引力波多信使天文学的时代，并提供了第一个直接探测，至少有一些双中子星（BNS）合并是短伽马射线暴（S-GRB）的祖先。在接下来的几年里，由于GW探测器的灵敏度不断提高，我们预计将有更多的BNS合并的多信使探测。在这里，我们提出了一个全面的研究的前景，联合GW和电磁观测合并BNS在第四LIGO-处女座-KAGRA观测运行\emph{Fermi}，\emph{Swift}，INTEGRAL和SVOM。这项工作结合了准确的人口合成模型与模拟的预期GW信号和相关的S-GRB，考虑不同的假设的GRB喷流结构。我们表明，联合GW和电磁检测的预期率可能高达$\sim$ 6年$^{-1}$时，考虑\emph{Fermi} /GBM。未来的联合观测将有助于我们更好地约束BNS合并和S-GRB之间的关联，以及GRB喷流的几何形状。
2022-06-13 astro-ph.HE gr-qc
Unraveling the origin of black holes from effective spin measurements with LIGO-Virgo
本文研究了如何利用LIGO-Virgo引力波探测到的双黑洞合并的有效自旋参数信息来判别合并黑洞的起源。计算了原初黑洞有效自旋参数的概率分布函数。利用LIGO-Virgo观测，我们计算了不同模型下黑洞自旋大小和排列分布的比值比。我们评估的后验概率密度为可能的混合物的天体物理和原始黑洞出现从目前的数据，并计算未来的合并事件的数量需要区分不同的自旋和对齐模型在给定的统计意义。
2019-08-20 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Binary black hole mergers from young massive and open clusters: comparison to GWTC-2 gravitational wave data
几个天体物理方案已被提出来解释人口的双黑洞（BBH）合并的引力波（GWs）中检测到的LIGO/Virgo合作的起源。其中，BBH合并动态组装在年轻的大质量和疏散星团已被证明产生合并率密度与LIGO/Virgo估计率一致。我们使用一套直接的，高精度的$N$ -年轻的大质量和疏散星团的身体进化模型的结果，并建立人口的BBH合并，占两个宇宙学动机的模型形成的年轻的大质量和疏散星团和探测概率的LIGO/室女座。我们表明，我们的模型产生动态配对BBH合并，以及与观察到的质量，质量比，有效的自旋参数，和第二个引力波瞬态目录（GWTC-2）的最终自旋一致。
2021-05-13 astro-ph.GA astro-ph.HE
Time-dependent stellar-mass binary black hole mergers in AGN disks: Mass distribution of hierarchical mergers
本文通过Monte Carlo模拟探究AGN盘中随时间演化的双黑洞并合与层级并合质量属性，发现其能很好解释LIGO/Virgo探测到的极端质量比与重组分并合事件。
2022-03-08 astro-ph.HE
Two populations of LIGO-Virgo black holes
我们分析了LIGO-Virgo的数据，包括最近发布的GWTC-2数据集，以检验数据包含不止一个黑洞种群的假设。我们进行了极大似然分析，包括人口的天体物理学黑洞截断幂律质量函数的合并率如下恒星形成率，和人口的原始黑洞，我们认为对数正态和临界崩溃质量函数。我们发现，原始黑洞单独强烈不赞成的数据，而最适合的模板结合天体物理和原始合并率。或者，这些数据可能暗示了两种不同的天体物理学黑洞种群。我们还更新了LIGO-Virgo观测中对原始黑洞丰度的限制，发现在$2-400M_\odot$质量范围内，它们必须包含小于0.2%的暗物质。
2022-08-20 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Stellar-mass black holes in young massive and open stellar clusters IV: updated stellar-evolutionary and black hole spin models and comparisons with the LIGO-Virgo O1/O2 merger-event data
我提出了一套长期的，直接的，相对论性的多体计算模型密集的星团与最新的恒星演化，超新星（SN），和残留的自然踢模型，包括对不稳定性和脉动对不稳定性超新星（PSN和PPSN），使用更新版本的NBODY 7 N体模拟程序。N体模型还包括基于恒星演化的黑洞诞生自旋和基于数值相对论的双黑洞合并处理。这些，第一次在一个直接的N体模拟，允许第二代BBH合并。这套65个演化模型的初始质量为$10^4M_\odot-10^5M_\odot$，大小为1 pc-3 pc，金属丰度为$0.0001-0.02$，大质量恒星位于原始双星中，它们代表年轻大质量星团（YMC）和中等质量的疏散星团（OC）。这样的模型产生动态配对的BBH合并，与观测到的质量，质量比，有效自旋参数和LVC O 1/O2合并事件的最终自旋很好地吻合，前提是BH出生时具有低自旋或没有自旋，但在经历BBH合并或物质吸积后自旋上升。特别是，明显较高的质量，有效自旋参数，GW 170729并合事件的末自旋和O3事件GW 190412的质量不对称性也被自然再现。计算的模型产生大量的，$\sim100M_\odot$ BBH合并与初级质量内的“PSN差距”，也产生合并涉及残余的“质量差距”。他们还认为，YMC和OC产生持久的，LISA可检测到的本地宇宙GW源。这样的星系团也能够产生古怪的LIGO-Virgo合并。
2020-08-06 astro-ph.GA astro-ph.HE
Multiband Observation of LIGO/Virgo Binary Black Hole Mergers in the Gravitational-wave Transient Catalog GWTC-1
先进的LIGO和Virgo探测器开启了研究宇宙中黑洞（BH）的新时代。一群恒星质量的双星BH（BBH）被发现比以前预期的要重。这些重型BBH为我们提供了一个机会，实现多波段观测与地基和天基引力波（GW）探测器。在这项工作中，我们使用的BBH发现的LIGO/Virgo合作作为不容置疑的例子，并详细研究了在不久的将来与GW探测器的多波段观测的前景。我们将Fisher矩阵应用于旋转，非旋进的吸气合并振铃波形，同时充分考虑天基GW探测器的运动。我们的分析表明，探测器的分赫兹灵敏度有望记录恒星质量的BBH信号具有非常大的信噪比，并提供准确的参数估计，包括天空的位置和时间合并。此外，多个探测器的组合将实现对BBH性质的前所未有的测量。作为一个明确的例子，我们提出了多波段的敏感性，一般偶极辐射的黑洞，这是非常重要的等效原理的基础上的引力，特别是那些理论预测曲率诱导标量化的黑洞。
2020-05-27 astro-ph.HE gr-qc
On the Gravitational Wave Background from Black Hole Binaries after the First LIGO Detections
LIGO合作组对双黑洞合并产生的引力波的探测为天体物理学打开了一扇新的窗口。随着地面探测器的灵敏度在未来几年，我们只能检测到本地黑洞二进制合并。积分合并率可以通过引力波背景来探测，引力波背景是双黑洞合并过程中引力波释放的能量的非相干叠加。通过这一点，可以研究二元黑洞的性质。在这项工作中，我们表明，通过测量能量密度$Ω_{GW}$（宇宙临界密度的单位）的引力波背景，我们可以寻找罕见的$\sim 100 M_{\odot}$大质量黑洞形成的宇宙。此外，我们可以回答质量最小的黑洞形成的频率有多高，质量为$> 3 M_{\odot}$。最后，如果双黑洞的形成有多个通道，并且其中任何一个通道预测了黑洞的质量范围很窄，那么引力波背景谱可能具有未来爱因斯坦望远镜可以检测到的特征。
2017-04-28 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Constraints on LIGO/Virgo Compact Object Mergers from Late-time Radio Observations
本研究利用澳大利亚SKA探路者的观测数据搜寻LIGO/Virgo致密天体并合的射电余辉，未确认对应体，据此在给定能量范围和喷流参数假设下约束了并合的倾角与周密度，并探讨了毫央斯基巡天的余辉探测能力。
2025-03-19 astro-ph.HE
The chemically homogeneous evolutionary channel for binary black hole mergers: rates and properties of gravitational-wave events detectable by advanced LIGO
我们探索的预测可检测的引力波信号合并的二元黑洞形成通过化学均匀的大质量短周期恒星双星演化。我们发现，每年的$\sim 500$事件可以检测到先进的地面探测器在全灵敏度操作。我们分析了可检测事件的分布，并得出结论，有一个非常强烈的偏好检测事件几乎相等的组件（质量比$>0.66$在90\%的置信度在我们的默认模型）和高质量（总源帧质量之间的$57$和$103\, M_\odot$在90\%的置信度）。我们考虑了多个替代变量来分析演化物理学和宇宙学参数对不确定性的敏感性，并得出结论，虽然速率对假设的变化敏感，但质量分布是稳健的预测。最后，我们考虑了最近报道的O1 LIGO（激光干涉仪引力波天文台）观测运行前16个双重合日的分析结果，发现该形成通道与GW 150914二元黑洞探测的推断参数和推断的合并率完全一致。
2016-06-06 astro-ph.HE astro-ph.SR
New binary black hole mergers in the LIGO-Virgo O3b data
通过使用自旋对齐四极矩波形搜索流水线分析LIGO-Virgo O3b公开数据，新探测到6个双黑洞并合候选信号，并确认了17个已知信号，这些事件多位于黑洞质量间隙，有助于推断黑洞质量与自旋分布。
2025-01-30 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Binary Black Hole Mergers within the LIGO Horizon: Statistical Properties and prospects for detecting Electromagnetic Counterparts
双黑洞是孤立双黑洞演化的终点之一，它们的合并是引力波事件的主要通道。在这里，使用进化代码\textsc{StarTrack}，我们研究了一系列的祖星金属丰度和BH出生踢从孤立的二进制进化的BBH人口的统计特性。本文计算了双星演化过程中质量吸积引起的黑洞初始自旋$a$的质量函数和分布，发现这不是一个有效的黑洞自旋提升过程，对于很低的黑洞初始自旋，最多只能增加$a\sim$ ~0.2--0.3。我们进一步计算合并网站的主机星系内的分布，跟踪后的运动的双星的潜力，一个巨大的螺旋，一个巨大的椭圆形，和矮星系。我们发现，大质量星系中70- 90%的合并和矮星系中40- 60%的合并（范围主要对出生踢敏感）预计发生在它们的宿主内部。在合并地点的数密度分布进一步允许我们估计BBH合并将产生的宽带光度分布，\textit{if}与流出中的动能释放相关，{作为参考，我们假设在\textit{Fermi} GBM对应于GW 150914的推断水平，应理解，来自O 1和O2运行的电流限制将要求在$\lesssim 50^\circ$内的角尺寸的射流内产生这种发射。
2018-04-17 astro-ph.HE
Spin of LIGO/VIRGO merging black holes as the result of binary evolution
最近发现的引力波爆发提供了一个很好的机会，以验证目前的看法，近距离双星的演化。现代的星族合成计算机程序有助于研究从两颗主序星到致密残骸形成的演化过程。为了计算黑洞（BH）合并的前身的演化，我们使用了“场景机器”代码。该模型描述了BH+BH并合系统的演化过程，表明了现代双星演化模型和基于该模型的星族合成模型的合理性，讨论了BH并合中可能的自旋值，并给出了BH并合中BH分量自旋值不同的论据（低旋转+低旋转，低旋转+高旋转，高旋转+高旋转）。我们预测，$\geq 50\%$ BH合并起源于孤立的二元演化应具有自旋的BH接近零（低自旋+低自旋）。高达$\approx$ 10%的黑洞并合能够由两个自旋接近1（高自旋+高自旋）的黑洞组成，这样的双星的前身可能是两个伽马射线暴的源。自旋接近1的黑洞可能是由一颗快速旋转恒星坍缩形成的两个黑洞合并而成的，这两个黑洞伴随着一个长伽马射线暴和/或一个引力波爆发，与两个黑洞残余的双星合并相比，其能量较小。
2018-11-06 astro-ph.HE
New binary black hole mergers in the second observing run of Advanced LIGO and Advanced Virgo
我们报告检测新的二元黑洞合并事件的公开数据从先进的LIGO和先进的处女座（O2）的第二次观测运行。合并是使用Venumadhav等人[Phys. Rev. D 100，023011（2019）]中描述的新搜索管道发现的，并且高于Abbott等人（LIGO Scientific和Virgo Collaborations）[Phys. Rev. X 9，031040（2019）]中定义的检测阈值。其中三个合并（GW 170121，GW 170304，GW 170727）推断可能是天体物理起源的$p_{\rm astro} > 0.98$。其余三个（GW 170425、GW 170202、GW 170403）不太确定，$p_{\rm astro}$的范围为0.5至0.8。新发现的合并在很大程度上共享以前报告的事件的统计特性，除了GW 170403，最不安全的事件，它具有高度负的有效自旋参数$χ_{\rm eff}$。最安全的新事件GW 170121（$p_{\rm astro} > 0.99$）也值得注意，因为其推断的$χ_{\rm eff}$为负值，这与在~95.8%置信水平下为正值不一致。新的合并几乎是O2报告的引力波事件样本的两倍，并提供了探索宇宙中二元黑洞人口统计的实质性机会。检测到的事件数量并不令人惊讶，因为我们估计我们的管道的检测量可能比其他管道的检测量大两倍（估计中有很大的…
2020-04-24 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
