The Gravitational Wave Treasure Map: A Tool to Coordinate, Visualize, and Assess the Electromagnetic Follow-Up of Gravitational Wave Events
我们提出了引力波藏宝图,一个工具,以协调,可视化,并评估电磁后续的引力波(GW)事件。由于典型的GW定位区域为数百至数千平方度,并且有数十个活跃的后续小组,因此追求电磁(EM)对应物是一项具有挑战性的努力,但早期发现任何对应物的科学回报是显而易见的。有了这个工具,我们提供了一个网站和API接口,让用户可以轻松地看到其他团体搜索过的地方,并更好地通知他们自己的后续搜索工作。一个强大的宝藏地图用户社区将提高EM对应搜索的整体效率,并将在多信使天文学的未来发挥重要作用。
2020-04-03 astro-ph.HE astro-ph.IM
Electromagnetic follow-up of gravitational wave transient signal candidates
为发展多信使引力波和电磁天文学做出了开拓性的努力。在LIGO和Virgo引力波探测器最近的运行期间,对候选引力波事件进行了电磁观测跟踪计划(2009年12月17日至2010年1月8日和2010年9月4日至10月20日)。它涉及地面和空间电磁设施,以光学、X射线和无线电波长观测天空。联合引力波和电磁观测研究需要开发特定的图像分析程序,能够区分可能的电磁对应物的引力波触发污染物/背景事件。本文概述了电磁随访程序和图像分析程序。
2012-02-20 astro-ph.HE astro-ph.IM
Optimisation of the SVOM satellite strategy for the rapid follow-up of gravitational wave events
本文探讨了SVOM卫星对LIGO-Virgo-KAGRA引力波事件的快速后随观测策略,利用星系目录优化并考虑平台约束生成观测计划,显著提升了对应体发现效率。
2023-07-19 astro-ph.IM gr-qc
Gravitational wave alert follow-up strategy in the H.E.S.S. multi-messenger framework
H.E.S.S.高能伽马射线天文台自2014年初以来一直是Virgo/LIGO电磁后续工作的成员。它的瞬态跟踪研究能力得益于其大视野、快速响应时间和高灵敏度。从其他科学案例,如伽马射线暴和高能中微子后续行动的经验,我们展示了高的前景,为新类型的分析,如寻找引力波同行和研究的多信使信号从二进制中子星合并。本文旨在介绍H.E.S.S.天文台将在引力波天文台发出警报后进行。我们将讨论几个关键点,如使用来自星系目录的信息,天空区域随时间变化的可见性和引力波不确定性地图的自动处理,这将使指向方向的优化选择成为可能。最后,基于模拟的中子星合并,概述的引力波警报观测的性能。
2017-05-29 astro-ph.HE astro-ph.IM
Bayesian Framework to Follow-up Continuous Gravitational Wave Candidates from Deep Surveys
Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)(马克斯·普朗克引力物理研究所(爱因斯坦研究所));Leibniz Universität Hannover(汉诺威莱布尼茨大学);Departament de Física, Universitat de les Illes Balears, IAC3 – IEEC(巴利阿里群岛大学物理系,IAC3-IEEC)
本文提出基于贝叶斯方法的持续引力波候选者后续跟踪框架,以提高自动化和效率。
2026-01-26 astro-ph.IM gr-qc
Hierarchical multi-stage MCMC follow-up of continuous gravitational wave candidates
利用马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)优化的F统计量,我们介绍了一种方法的分级后续的连续引力波候选人确定的宽参数空间半相干搜索。我们演示了连续波源的参数估计,并开发了一个框架和工具来理解和控制参数空间的有效大小,这对该方法的成功至关重要。在噪声环境下对模拟信号进行的Monte Carlo测试表明,该方法接近理论最优性能。
2018-06-04 astro-ph.HE astro-ph.IM
Optimizing optical follow-up of gravitational-wave candidates
用干涉引力波探测器进行观测,得到的概率星图是多模态的,分布在10-100度^[2]范围内。我们提出了一个方案,最大限度地提高成像光学对应的概率引力波瞬态有限的观测资源。我们的框架能够协调许多具有不同视场和限制星等的望远镜。我们提出了一个案例研究比较三种不同的规划算法。我们发现,在最近的LIGO-Virgo联合科学运行中使用的望远镜网络中,相对于每个望远镜独立观察,相对简单的协调方法使检测效率提高了一倍。
2012-04-20 astro-ph.IM gr-qc
Web application for galaxy-targeted follow-up of electromagnetic counterparts to gravitational wave sources
激光干涉引力波天文台(LIGO)和Virgo合作组织的第三次观测运行要求开发广泛适用的引力波后续工具。这些工具必须解决多信使时代的主要挑战,即覆盖大的本地化区域和快速识别衰减的瞬变。为了解决这些挑战,我们提出了一个公共的网络界面,以帮助天文学家进行星系为目标的后续行动的引力波事件,提供一个快速和公开的列表后,引力波触发的目标。在引力波触发后,后端星系检索算法根据LIGO和Virgo计算的概率和从高级探测器时代星系列表(GLADE)V2星系目录中获取的星系属性来识别星系并对其进行评分。在几分钟内,用户可以检索,下载,并限制排名星系名单从网络应用程序。该算法和网站已经在过去的引力波事件中进行了测试,并分析了执行时间。该算法在观察运行3期间自动触发,如果需要,将扩展其功能。Web应用程序是使用基于Python的Flask Web框架开发的。该Web应用程序可免费获得,并可在gwtool.watchertelescope.ie上公开访问。
2019-12-16 astro-ph.HE astro-ph.IM
Using ISS Telescopes for Electromagnetic Follow-up of Gravitational Wave Detections of NS-NS and NS-BH Mergers
国际空间站为快速、廉价地部署太空望远镜提供了一个独特的平台。本十年晚些时候一个具有巨大潜力的科学机会是使用望远镜对中子星和黑洞合并的地面引力波探测进行电磁跟踪。我们描述了这种可能性的OptiIX,国际空间站技术演示的1.5米衍射有限的光学望远镜组装在太空中,和ISS龙虾,宽视场成像X射线望远镜,目前正在研究作为一个潜在的美国宇航局的任务。两台望远镜都将安装在指向平台上,以便快速定位到引力波事件的源头。每年几次的电磁跟踪率似乎是可能的,为黑洞和中子星的合并提供了丰富的补充科学。
2013-04-12 astro-ph.IM gr-qc
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
Toward a computationally-efficient follow-up pipeline for blind continuous gravitational-wave searches
本文提出评估随机连续引力波候选体后续处理有效性的新框架,可显著降低pyfstat计算成本并简化多阶段设置,在高斯及真实O3 LIGO数据上验证,有助于提升未来全天搜索灵敏度。
2025-03-18 astro-ph.IM gr-qc
The Potential of Coordinated Gravitational-Wave Followup for Improving Kilonova Detection Prospects: Lessons from GW190425
本文通过分析 GW190425 的无协调电磁后续观测,发现协调搜索可在数小时内覆盖大部分定位概率区域,而无协调搜索 5 天后仅覆盖 50%,表明协调后续观测能显著提高发现引力波事件电磁对应体的几率和效率。
2025-04-11 astro-ph.HE astro-ph.IM
Electromagnetic follow-up of gravitational wave candidates: perspectives in INAF
伴随着引力波(GW)信号的电磁辐射是未来天文学的主要目标之一。中子星和/或黑洞的合并以及大质量恒星的核心坍缩预计会引起快速瞬变电磁信号。GW信号的EM后续将不得不处理大的位置不确定性。引力天空定位预计为数十至数百平方度。宽视场相机和快速跟踪观察对于确定第一次EM对应物鉴定的EM候选物的特征至关重要。我们提出了一些我们目前正在进行的活动,以优化INAF设施网络对预期GW触发的响应。国际原子能机构网络将是一个有效的业务框架,能够对大的错误箱触发器作出快速反应,并直接识别和描述候选人。
2015-07-20 astro-ph.HE astro-ph.IM
Optimising gravitational waves follow-up using galaxies stellar mass
我们提出了一种新的策略,以优化电磁后续的引力波触发。这种方法是基于广泛使用的星系定位方法,我们添加星系的恒星质量,以优先考虑更大质量的星系。我们交叉匹配的GLADE星系目录与AllWISE目录高达400 Mpc的效率为$\sim$ 93\%,并推导出恒星质量使用的恒星质量比使用WISE 1波段光度。我们开发了一个新的等级来排列星系,结合它们与引力波事件相关的3D定位概率和新的恒星质量信息。以GW 170817事件为例说明了这种新方法的有效性,其宿主星系NGC4993在使用这种新方法时排名第一。这个名为“红树林”的目录是公开的,星系的排名是通过一个专门的网站为每个引力波事件自动提供的。
2020-01-15 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
Rapid alerts for following up gravitational wave event candidates
引力波携带着关于高能天体物理事件的独特信息,如中子星和黑洞的螺旋和合并,大质量恒星的核心坍缩以及其他来源。利用极高灵敏度的激光干涉测量法的大型引力波探测器-即美国的LIGO和欧洲的GEO 600和Virgo-近年来已成功运行,目前正在升级,以大大提高其灵敏度。预计在未来十年内将探测到许多信号。与GW探测器网络同时观测使我们能够以适度的精度识别和定位天空中的候选事件,开启了捕捉光学瞬变或其他电磁对应物的可能性,以确认事件并获得有关事件的补充信息。我们在2009年开发并实施了第一个完整的低延迟GW数据分析和警报系统-10并利用它向几个观测伙伴发送警报;简要介绍了系统设计和吸取的一些经验教训。我们讨论了几个操作上的考虑和设计选择,以提高这种科学能力,为未来的观测。
2012-06-27 astro-ph.IM gr-qc
Application of a hierarchical MCMC follow-up to Advanced LIGO continuous gravitational-wave candidates
我们提出了第一个应用程序的层次马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)后续连续引力波候选人从实际数据搜索。后续使用MCMC采样器从后验分布中绘制参数空间点,使用匹配滤波器作为对数似然构造。随着离群值的缩小,相干时间增加,施加更多限制性的相位演化模板。我们引入了一种新的贝叶斯因子来比较不同阶段的结果:信号假设来自第一原理,而噪声假设使用极值理论来推导背景模型。我们的建议的有效性进行了评估假高斯数据和应用到一组30个离群值产生的不同的连续波搜索O2先进的LIGO数据。我们的分析结果表明,除了五个异常值外,所有异常值都与标准连续波信号模型下的天体物理起源不一致。我们成功地将四个幸存的离群值归因于仪器伪影和数据中存在的强大硬件注入。第五个异常值的行为也表明了工具性起源,但我们无法将其与任何已知的工具性原因联系起来。
2021-10-01 astro-ph.IM gr-qc
Swift follow-up of gravitational wave triggers: results from the first aLIGO run and optimisation for the future
在2015年底的第一次观测运行中,先进的LIGO设施向电磁后续合作伙伴宣布了3个引力波(GW)触发器。其中两个已经被证实是天体物理学的起源:两个都是在~500 Mpc的双黑洞合并;另一个触发器后来被发现不是天体物理学的。在本文中,我们报告了Swift对第二次和第三次触发事件的后续观察,包括检测到的21个X射线源的详细信息;其中没有一个与GW事件相关。我们还考虑了下一次GW观测运行将带来的挑战,因为GW事件的灵敏度和典型距离将增加。我们讨论了如何有效地使用星系目录优先领域的后续行动,特别是在存在的距离估计GW数据。我们还考虑了两个星系目录,并建议在更大的距离的2 MASS测光红移目录(2 MPZ)的高完整性,使其非常适合于优化斯威夫特后续观测。
2018-12-20 astro-ph.HE astro-ph.IM
Follow-up of gravitational waves alerts with IACTs using Astro-COLIBRI
本研究介绍了将引力波后续观测软件tilepy集成到Astro-COLIBRI平台的工作,该平台可优化IACTs的引力波警报观测计划,提升电磁对应体探测概率,还能提供多波段观测背景概览。
2023-12-14 astro-ph.HE astro-ph.IM
Validating continuous gravitational-wave candidates from a semicoherent search using Doppler modulation and an effective point spread function
在连续的引力波搜索中跟踪大量候选者提出了挑战,特别是在计算能力和手动仔细检查每个候选者所需的时间方面。重要的是设计和测试安全的良好随访程序(即,最小化错误驳回)并且在许多搜索配置上计算高效。我们调查了两个后续程序,或“否决”,这两个都利用了天体物理信号中预测的多普勒调制。特别是,我们引入的概念,使用一个有效的点扩散函数的一部分,我们的否决标准。我们利用一个完善的半相干搜索算法的基础上的隐马尔可夫模型来研究各种搜索配置,并通过考虑整体否决的效率和安全性能来概括否决标准。研究结果可为今后利用隐马尔可夫模型算法进行连续引力波搜索的后续研究提供指导。结果也适用于定性的其他半相干搜索算法。
2022-11-09 astro-ph.IM gr-qc
Hierarchical follow-up of sub-threshold candidates of an all-sky Einstein@Home search for continuous gravitational waves on LIGO sixth science run data
我们报告的结果,周期性引力波的频率在50和510赫兹之间的孤立的紧凑的对象,即中子星的全天搜索。采用了一种新的分层多阶段方法,由Einstein@Home项目的计算能力支持,允许比以往任何时候都更深入地探测。来自初始搜索的1600万个亚阈值候选者[LVC,arXiv:1606.09619]在三个阶段中被跟踪。这些候选者中没有一个与孤立的引力波发射器一致,并且90%置信水平上限被放置在来自目标群体的连续波的振幅上。在170.5和171 Hz之间,我们将应变振幅h 0的最具约束性的90%置信上限设定为4.3x10-25,而在我们的频率范围的高端,我们实现了7.6x10-25的上限。这是迄今为止最具约束力的全天上限,并将距离D处以300 Hz发射的旋转致密天体的椭圆率限制为小于6x 10 -7 [d/100 pc]。
2016-08-31 astro-ph.IM gr-qc
The H.E.S.S. Gravitational Wave Rapid Follow-up Program during O2 and O3
自2015年以来,LIGO和Virgo等地面干涉仪可以直接探测引力波(GW)。全球Ws成为天文学界关注的中心,电磁观测站对此类事件的后续观测特别感兴趣。这些观测的主要挫折是GW事件的定位不佳。事实上,即使使用当前GW干涉仪的先进配置,GW定位不确定性也可以跨越天空的数十到数百度$^{2}$。在这方面的贡献,我们提出了五个后续战略开发的高能立体系统(H.E.S.S.)评估他们的表现。我们展示了如何利用仪器视场内的积分概率的2D和3D星系目标搜索方法最适合中等视场的仪器,如H.E.S.S.我们还在H.E.S.S.内开发了自动响应方案。瞬态跟踪系统,针对快速响应进行了优化,能够对所有类型的GW警报做出迅速响应。GW事件过滤的发展计划和即时和余辉观测自动安排。H.E.S.S.对提示警报的响应等待时间被测量为小于1分钟。通过这种不断优化的GW响应方案,H.E.S.S.计划在第二次和第三次LIGO/Virgo观测运行期间进行几次GW后续观测。
2021-08-10 astro-ph.HE astro-ph.IM
The H.E.S.S. Gravitational Wave Rapid Follow-up Program
引力波(GW)事件是一种显著扰动时空的物理过程,例如致密双星的聚并,导致GW的产生。通过世界范围的先进干涉仪网络探测全球Ws为多信使搜索和电磁对应关联提供了独特的机会。虽然携带着非常有用的信息,但由于目前GW天文台LIGO和Virgo提供的大天空定位不确定性,搜索相关的电磁发射是具有挑战性的。在这里,我们介绍了高能立体系统(H.E.S.S.)中使用的方法和程序。在寻找甚高能量(VHE)伽马射线发射与极端事件的全球变暖的排放。为此,我们创建了几个算法,专门用于通过创建优化的指向参数来安排GW后续观察。我们描述的算法,使用2维GW本地化信息和算法相关的星系分布在本地宇宙中,通过使用星系目录,与3维GW本地化信息,并评估其性能。H.E.S.S.本文所描述的自动GW跟踪链被优化为在警报接收后不到1分钟内启动GW跟踪观测。这些发展使H.E.S.S.在LIGO和Virgo的前三次观测运行期间检测到的67个非缩回GW事件中的6个GW事件的观测达到高达GW定位的70%的VHE $γ$射线覆盖。
2021-03-18 astro-ph.HE astro-ph.IM
An optimised gravitational wave follow-up strategy with the Australian Square Kilometre Array Pathfinder
高级激光干涉引力波天文台(LIGO)和高级室女座引力波探测器探测到的中子星合并,以及随后探测到的电磁对应物,开启了瞬态天文学的新时代。随着先进LIGO和先进处女座探测器的升级以及日本和印度即将上线的新探测器,未来将以更高的速度探测到中子星合并,从2019年初开始的O3观测运行开始。这些合并电磁辐射的检测提供了有关合并参数的重要信息,并允许独立测量哈勃常数。澳大利亚平方公里阵列探路者(ASKAP)预计将于2019年初全面投入使用,其30度的$^2$视场将使我们能够快速调查大面积的天空。在这项工作中,我们探索的前景,及时和长期的无线电发射探测中子星合并与ASKAP和确定的观测策略,优化使用望远镜的时间。我们使用475个模拟的引力波事件,研究了不同的策略来用望远镜指向平铺天空,以便在有限的观测时间内检测无线电对应物。我们的研究结果表明,与覆盖整个局部化的天真策略相比,即使在达到相同的总概率覆盖时,观察效率也有显着提高。
2019-03-04 astro-ph.HE astro-ph.IM
Utility of galaxy catalogs for following up gravitational waves from binary neutron star mergers with wide-field telescopes
预计在未来五年内,先进的LIGO和Virgo天文台将首次探测到来自双中子星合并的引力波。这些探测可以为多信使引力波(GW)和电磁(EM)天文学铺平道路,如果GW触发成功地跟进有针对性的EM观测。然而,GW天空定位相对较差,预期的定位区域为~10- 100平方度;这对从紧凑的二进制合并中跟踪GW信号提出了挑战。当不可能平铺整个重力波定位区域时,根据成功成像的概率优先考虑宽场随访是很重要的。在GW/EM联合观测的最初尝试中,星系目录在缩小天空区域方面是有效的。下一代GW探测器的探测范围将增加十倍,从而使每单位立体角的星系数量增加一千倍。作为一个额外的复杂性,目录可能非常不完整。我们展示了如何量化的优势,使用星系目录作为一个功能的只有两个参数:三维体积的视野内的望远镜后占GW距离测量的不确定性,和GW的天空定位不确定性区域的分数,可以跟进。我们发现,使用星系目录可以提高成功率约10%的4倍,相对于后续战略,不利用这样的目录的情况下,我们考虑。我们确定,在大多数情况下,具有75%完整性的目录执行重复完整的目录,而33%完整的目录可以导致较低的后续成功率比完整的目录小的视野,虽然仍然提供了一个优势,在所有不使用目录的策略。
2013-12-07 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
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
Insights from GRBs for optical follow-up of gravitational wave counterparts
Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY(德国电子同步加速器);Deutsches Zentrum für Astrophysik DZA(德国天体物理中心);Institut für Physik und Astronomie, Universität Potsdam(波恩大学物理与天文研究所);Department of Astrophysics/IMAPP, Radboud University(拉德堡德大学天体物理学/IMAPP系);Department of Physics, University of Warwick(华威大学物理系);GRAPPA Institute, Anton Pannekoek Institute for Astronomy and Institute of High-Energy PhysicsUniversity of Amsterdam(阿姆斯特丹大学GRAPPA研究所、安东·潘内科克天文学研究所和高能物理研究所);Nikhef(荷兰国家核子和粒子物理研究所);School of Physics, University College Dublin(都柏林大学学院物理学院);Cerro Tololo Inter-American Observatory/NSF NOIRLab(塞罗托洛洛美洲际天文台/美国国家科学基金会NOIR实验室)
研究通过分析LIGO-Virgo-KAGRA探测器网络在O5观测期间对近邻合并诱导GRB的定位,评估仅依靠引力波定位能否检测到光学对应物,发现需依赖观测深度和可靠识别真实对应物。
2026-04-01 astro-ph.HE astro-ph.IM
iPTF Search for an Optical Counterpart to Gravitational Wave Trigger GW150914
中间的Palomar瞬态工厂(iPTF)自主响应并迅速平铺第一个引力波事件GW 150914的错误区域,以寻找光学对应物。由于太阳角度和高度的限制,在北半球的夜空中只有一小部分的局部区域可以立即看到。在这里,我们报告了确定的临时候选人和快速后续行动,以确定每个候选人的性质。即使在126平方度的小区域成像,经过广泛的过滤,8名候选人被认为值得额外的后续行动。在两个小时内,所有8个都被凯克II望远镜光谱分类。奇怪的是,尽管这样的事件很罕见,我们的候选者之一是一颗超亮超新星。我们用Jansky甚大阵列获得了无线电数据,并用Swift卫星进行了X射线跟踪。我们的候选者中似乎没有一个与引力波触发器有关,这并不奇怪,因为GW 150914来自两个恒星质量的黑洞的合并。这种端到端的发现和后续行动预示着未来在这个后探测时代的引力波搜索。
2016-03-14 astro-ph.HE astro-ph.IM
J-GEM near-infrared follow-up observations of the gravitational wave event S240422ed
本研究对引力波事件S240422ed进行近红外后随观测,识别五个候选对应体并排除千新星,证明深度近红外观测可有效约束200 Mpc距离上的红色千新星。
2025-10-17 astro-ph.HE astro-ph.IM
Searching for electromagnetic counterparts of gravitational wave transients
2009年12月17日至2010年1月8日和2010年9月4日至10月20日,在最近的LIGO/Virgo运行期间,进行了候选引力波(GW)触发器的开创性电磁(EM)观测后续计划。后续计划涉及地面和空间EM设施,以光学,X射线和无线电波长观测天空。GW/EM联合观察研究需要开发特定的图像分析程序,以区分GW触发的可能EM对应物与背景事件。本文概述了EM随访程序和正在开发的图像分析程序,因为它们适用于TAROT和Zadko收集的数据。
2011-10-14 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
The mini-GWAC optical follow-up of the gravitational wave alerts: results from the O2 campaign and prospects for the upcoming O3 run
由LIGO/Virgo合作组织的第二次引力波观测活动取得了几项突破,例如探测到来自涉及黑洞或中子星的合并系统的引力波信号。在O2期间,14个引力波警报被发送到天文学界,天空区域覆盖了数百平方度。其中,有6个已被最终确认为真实的天体物理事件。自2013年以来,开发了一套新的地面机器人望远镜,称为GWAC及其探路者迷你GWAC,以应对多信使和时域天文学的各种挑战。GWAC系统建立在SVOM任务的地面部分系统的框架内,该任务将致力于在未来十年内研究多波长瞬态天空。在O2期间,只有小型GWAC网络完全运行。由于小型GWAC望远镜的宽视场和快速自动跟踪能力,它们非常适合有效地覆盖引力波事件候选者的天空定位区域。在本文中,我们提出了迷你GWAC管道,我们已经建立了GW警报响应,我们报告了我们的光学跟踪观察8 GW警报检测O2运行期间。我们的观察提供了最大的覆盖范围的GW本地化区域在一个短的延迟由任何光学设施。我们在我们的图像中发现了数十个光学瞬态候选者,但没有一个可以安全地与任何确认的黑洞-黑洞合并事件相关联。基于这第一次的经验和不久的将来我们的网络系统的技术改进,我们将更有竞争力,以检测光学同行的一些引力波事件,将在即将到来的O3运行期间检测到,特别是那些出现从双中子星合并。
2019-10-25 astro-ph.HE astro-ph.IM
RADAR-Radio Afterglow Detection and AI-driven Response: A Federated Framework for Gravitational Wave Event Follow-Up
Argonne National Laboratory(阿贡国家实验室);Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);The University of Chicago(芝加哥大学);University of Illinois Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校)
本文提出RADAR框架,通过促进社区信息共享和联邦数据分析,解决引力波事件后续工作中无线电观测的挑战,结合AI方法提升信号识别和数据聚合效率。
2025-08-13 astro-ph.HE astro-ph.IM
Gravitational Waves and Time Domain Astronomy
宇宙的引力波窗口将在大约五年内打开,届时高级LIGO和Virgo将首次探测到高频引力波,最有可能来自紧凑的双星合并。电磁后续这些触发器,使用无线电,光学和高能望远镜,承诺在多信使时域天文学令人兴奋的机会。在接下来的十年里,对大质量黑洞合并产生的低频引力波及其电磁波的空间观测将为发现开辟更广阔的前景。这次讲习班分为两部分,主要是就引力波天文学带来的挑战和机遇进行了简短的介绍和富有启发性的讨论。本报告介绍了研讨会的重点,重点是电磁跟踪战略。
2011-11-07 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
Large-Scale Image Processing with the ROTSE Pipeline for Follow-Up of Gravitational Wave Events
对引力波源的电磁观测将带来对源的独特见解,这是单独从任何一个通道都无法获得的。然而,全球变暖事件的EM后续行动提出了新的挑战。GW事件将具有大的天空误差区域,在10 - 100平方度的数量级上,其可以由许多不相交的补丁组成。当搜索如此大的区域时,存在与GW事件无关的EM瞬变的潜在污染。此外,GW事件的可能EM对应物的特征也是不确定的。因此,期望能够评估候选EM对应物的统计显著性,这只能通过执行大数据集的背景研究来完成。当前的图像处理流水线,例如ROTSE使用的流水线,通常不针对大规模处理进行优化。我们已经实现了ROTSE图像分析的自动化,并补充了一个用于候选验证和分类的后处理单元。我们还提出了一个简单的特设统计排名的候选人更有可能与GW触发。我们展示了使用归档ROTSE数据的自动管道和排名统计的性能。将来自随机选择的一组图像的EM候选者与从102个额外的存档图像组的分析中估计的背景进行比较。管道的检测效率是经验计算的图像后,添加模拟的光学瞬变,遵循典型的光曲线的伽马射线暴余辉和kilonovae的重新分析。我们表明,自动流水线拒绝大多数背景事件,是敏感的模拟瞬态限制幅度与图像的限制幅度一致。
2013-12-04 astro-ph.IM gr-qc
Density-clustering of continuous gravitational wave candidates from large surveys
连续引力波的探测目标是来自例如非轴对称快速自旋中子星的近单色引力波发射。广泛的勘测通常需要明确地搜索非常大量的不同波形,很容易超过$\sim10^{17}$模板。在这种情况下,出于实际原因,仅保存顶部(例如$\sim10^{10}$)结果,并通过阶段层次结构进行跟踪。这些候选者中的大多数并不完全独立于相邻的候选者,而是由于一些共同的原因而产生的:波动,信号或干扰。通过明智地将来自相同根本原因的候选人聚集在一起,随后的后续行动变得更加有效。在过去的搜索中已经采用了许多聚类算法,这些算法基于迭代地找到具有高检测统计值的候选者周围的对称和紧凑的过密度。本文提出的新聚类方法是对以前方法的重大改进:它对过密度的形状是不可知的,非常有效,并且有效:在非常高的检测效率下,它具有$99.99\%$的噪声抑制,能够聚类比以前可获得的多两个数量级的候选,在固定的灵敏度下,它能够使跟踪速度加快30倍以上。我们还演示了如何最佳地选择聚类参数。
2022-07-28 astro-ph.IM gr-qc
J-GEM Follow-Up Observations to Search for an Optical Counterpart of The First Gravitational Wave Source GW150914
我们提出了我们的光学跟踪观测,以寻找第一个引力波源GW 150914的电磁对应物,在日本合作的引力波电磁跟踪(J-GEM)的框架内,这是一个观测组利用光学和射电望远镜在日本,以及那些在新西兰,中国,南非,智利和夏威夷。我们在日本的1.05米木曾施密特望远镜上用木曾宽视场照相机(KWFC)进行了一次宽视场成像调查,在新西兰的B&C 61厘米望远镜上用Tripole 5进行了一次以星系为目标的调查。在引力波探测4-12天后,用KWFC在i波段总共观测了大约24个deg 2区域,用Tripole 5在g、r和i波段观测了18个邻近星系。KWFC数据的中值5 σ深度为i~18.9等,Tripole 5数据的中值5 σ深度为g~18.9等、r~18.7等和i~18.3等。在初始天空图中,对应物出现在观测区域的概率为1.2%,在最终天空图中为0.1%。我们没有发现任何与外部星系相关的瞬变源,其中心有空间偏移,这与当地超新星的发生率是一致的。我们总结了未来的前景和正在进行的努力,以确定电磁对应的双黑洞合并以及中子星合并。
2016-05-10 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
Tiling strategies for optical follow-up of gravitational wave triggers by wide field of view telescopes
双中子星是引力波和电磁波联合天文学最有希望的候选者之一。本工作的目标是研究利用引力波定域双星中子星系统的策略,利用宽视场光学望远镜寻找电磁对应物。我们研究了在模拟的2015-16引力波事件上扫描引力波天空定位的各种策略。我们提出了一个最佳的平铺策略,将确保最经济的覆盖范围的引力波天空定位,同时牢记瞬态光学天文学的现实约束。我们的分析表明,所提出的平铺策略提高了天空定位覆盖朴素的轮廓覆盖方法。对于大视场望远镜的观测,或者对于引力波天空定域概率分布置信区间较小的观测,这种改善更为显著。接下来,我们研究了望远镜阵列的平铺策略的性能,并将其性能与单片巨型视场望远镜进行比较。我们观察到,将望远镜的视场分布到多个望远镜的阵列中,在2016年的定位中,当扫描大约100平方米时,覆盖效率比单个大FOV望远镜显著提高了50%。度最后,研究了不同类型望远镜的光学对应探测能力。在我们对一系列宽视场望远镜的分析中,我们发现在牺牲定位覆盖率的情况下,探测性能有所改善,以便为非常大的视场-小孔径望远镜实现更大的观测深度,特别是如果光学对应物的固有亮度较弱。
2016-05-24 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
J-GEM Follow-Up Observations of The Gravitational Wave Source GW151226
本文报道了在J-GEM(日本引力波电磁跟踪合作项目)框架下,利用Advanced LIGO探测到的引力波事件GW 151226的光学-红外跟踪观测结果。我们使用Kiso宽视场相机(KWFC),Hyper Suprime-Cam(HSC)和MOA-cam 3进行了宽视场光学成像调查。KWFC的调查开始于GW事件后2.26天,覆盖了以GW 151226天图的高银河区域为中心的778度$^2$。我们从事件发生后12天开始进行HSC跟踪观测,覆盖了北天最高概率区的63.5度$^2$区域,i波段和z波段的极限星等分别为24.6和23.8。在GW警报后2.5个月,MOA-cam 3覆盖了带有MOA红色滤光片的145度$^2$天空图。广域调查覆盖的总面积为986.5度$^2$。所有观察区域的综合检测概率为$\sim$ 29%。我们还在事件发生后的1.61天内使用六台光学和近红外望远镜进行了星系目标观测。总共观测到238个邻近(<100 Mpc)星系,其典型的I波段极限星等为$\sim$ 19.5。我们发现了13个超新星候选人与KWFC调查,和60河外瞬变与HSC调查。三分之二的HSC瞬变可能是超新星,剩下的三分之一可能是活动星系核。通过我们的观测活动,我们没有发现可能与GW 151226相关的瞬变。
2016-11-05 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
Mid-Frequency Gravitational Wave Detection and Sources
介绍了中频引力波探测的发展历史,并按激光干涉、原子干涉、扭杆天线和超导全向引力辐射观测站的先后顺序介绍了中频引力波探测的各种主题。对地基和星载概念进行了评述,并展望了预期的天体物理来源
2020-04-15 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Prospects of Gravitational Wave Follow-up Through a Wide-field Ultra-violet Satellite: a Dorado Case Study
神经元星合并双星GW 170817和电磁双星GRB 170817及AT2017 gfo的引力波探测开启了引力波多信使天文学的研究领域。AT2017gfo的光学红色到近红外发射(“红色”成分)很容易解释为快速中子捕获(千诺瓦)产生的新产生的原子核衰变产生的。然而,在早期(最多1.5天)占主导地位的紫外线到光学蓝色发射(“蓝色”成分)没有就其驱动物理达成共识。在许多解释中,两个主要的竞争者是来自镧系元素贫乏的喷出物成分或冲击相互作用(茧排放)的千诺瓦辐射。在这项工作中,我们模拟了AT2017gfo的光变曲线,并进行了贝叶斯分析,以研究是否能够快速跟踪引力波的紫外线卫星,可以区分驱动早期“蓝色”成分的物理过程。我们发现一个类似多拉多的紫外线卫星,有50平方米。°的对于两种可能的AT2017gfo类光变曲线场景,如果在3.2或5.2小时内开始数据收集,则10分钟曝光的20.5的视场和极限星等(AB)能够区分高达至少160 Mpc的辐射分量。我们还研究了在何种程度上可以约束参数与所获得的测光。我们发现,虽然紫外线数据单独约束参数的外部喷出物的属性,地面的光学和空间的紫外线数据的组合允许严格的约束,但一个参数的kilonova模型高达160 Mpc。这些结果意味着,像多拉多这样的紫外任务将为合并后系统的早期演变及其驱动发射物理学提供独特的见解。
2022-06-20 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM