Constraining Post_Newtonian Parameters With Gravitational Waves
我们用后牛顿参数重新表达了引力波的结果。利用这些表达式和一些简化的假设,我们计算出,在一个有利的情况下,即一个10个太阳质量的黑洞螺旋进入一个10^6个太阳质量的黑洞,LISA观测将能够将后后牛顿参数的单一组合限制在10%的水平上,甚至更好,比太阳系证据已经限制的参数高出一个数量级。即使信噪比水平低到只能通过匹配滤波找到信号,并且因此只能检测到半个周期或更高阶的交替信号解释之间的偏差,这种显著的约束也是可能的。
2001-03-08 gr-qc
Constraining Dirty Black Holes and pseudo-complex General Relativity with the Gravitational Waves Transient Catalog 3.0
本研究利用引力波瞬变星表3.0数据,分析致密并合引力波信号,更新赝复广义相对论与脏黑洞模型对广义相对论参数化偏离的约束,排除了1PN及首次排除1.5PN的无视界偏离,拓展了参数空间探索范围。
2025-09-04 gr-qc
Constraining gravity theories with the gravitational stability mass
引力束缚结构的尺寸测量是引力理论的一个重要检验。对于给定的半径,不同的理论实际上可以预测不同的引力稳定质量(GSM),以确保在暗能量存在时结构的稳定性。我们计算了不同标量张量理论(包括$f(R)$和广义Brans-Dicke)的引力束缚结构的GSM作为半径的函数,并将理论预测与观测数据进行了比较。由于GSM只给出了一个下限,最严格的限制来自于质量低于广义相对论预期质量的几个物体。对不同观测资料的分析表明,修正引力理论(MGT)与观测资料是相容的,在某些情况下比广义相对论(GR)更好,但后者与观测资料的张力不强。目前可用的数据并没有提供一个确凿的证据,需要修改的GR,最大的偏差顺序$2.6 \,σ$的星系团NGC 5353/4。未来来自星系调查的数据,如欧几里得任务,对于获得更强的约束可能很重要。
2020-06-16 gr-qc
Constraining the gravitational wave energy density of the Universe using Earth's ring
寻找引力波是当今科学界的主要努力之一。引力波可以通过激发弹性体的振动与物质相互作用。地球本身是一个巨大的弹性体,当引力波通过时,它就会发出所谓的简正波振荡。因此,振动振幅的精确测量可以用来寻找难以捉摸的引力波信号。几十年来,人们用重力仪和低频地震仪对高震级地震后可以观察到的地球自由振荡进行了广泛的研究,从而对地球结构产生了宝贵的见解。利用我们对地球正常模式的详细了解,首次采用数值模型来精确计算地球的引力波响应,从而将迄今为止有助于提高我们对地球的理解的传感器网络转变为探索我们宇宙的天体物理观测站。在本文中,我们使用来自全球重力仪网络的10年数据,将引力波的能量密度限制在0.035 - 0.15范围内,该范围由频率在0.3 mHz至5 mHz之间的宇宙临界能量密度标准化。地球动力学项目持续监测地球的振荡。这项工作是系统研究重力仪网络对引力波敏感性的第一步。重力仪技术的进一步发展可以提高这些网络的灵敏度,并可能导致重力波探测。
2014-06-04 gr-qc
Constraining nuclear equations of state using gravitational waves from hypermassive neutron stars
最新的广义相对论模拟结果表明,当中子星的总质量小于一个临界值时,在中子星合并后将形成一颗椭球形的超大质量中子星。来自这种超大质量中子星的准周期引力波的有效振幅为$\sim 6$ --距离为50 Mpc的$7 \times 10^{-21}$,虽然频率很高$\sim 3$ kHz,但它可能足够大,可以被先进的激光干涉引力波探测器探测到。我们指出,这种信号的检测可能会导致约束的EOS的中子星。
2005-04-19 astro-ph gr-qc
Constraining modified gravity theories with physical black holes
我们回顾了修正的引力理论必须满足的约束条件,以便与描述在有限时间内远距离观测者视视界形成的半经典引力球对称黑洞解相容。一般的修改后的重力理论与四阶导数的度量的约束是满意的,这表明半经典的解决方案对应于零阶项在这些模型的微扰解。从观测的角度来看,这个结果意味着,仅仅根据对视视界的观测,可能无法区分半经典理论和包括四阶导数在内的修正理论。
2022-11-01 gr-qc
Constraining non-minimally coupled tachyon fields by Noether symmetry
分析了一个空间平坦的均匀各向同性宇宙模型,其引力源是无压物质场和与引力场非极小耦合的快子场. Noether对称性被用来找到的潜在的密度和耦合函数的表达式,它表明,两者必须是快子场的指数函数。研究了两种宇宙学解:(i)对于早期宇宙,其唯一的引力场源是一个非最小耦合快子场,它表现为暴胀子并导致指数加速膨胀;(ii)对于晚期宇宙,其引力源是一个无压物质场和一个非最小耦合快子场,它起着暗能量的作用,并负责减速-加速过渡期。
2009-05-26 gr-qc
Constraining parametric deviations from the Kerr spacetime using black hole ringdowns of GW150914 and GW190521
本研究利用GW150914和GW190521的黑洞铃宕信号,结合Johannsen-Psaltis度规假设约束对Kerr时空的参数化偏离,验证了事件与Kerr度规的一致性,发现GW190521的约束精度更高且偏离参数与残留黑洞自旋反相关。
2024-03-11 gr-qc
Constraining a stochastic variation of the gravitational coupling with binary systems
本研究在牛顿极限下分析引力耦合常数G的随机涨落对双星系统演化的作用,发现可通过激光测距观测数据的累积效应约束G的涨落,并重新探讨了该涨落对宇宙学模型的影响。
2023-06-16 gr-qc hep-th
Observationally constraining gravitational wave emission from short gamma-ray burst remnants
对短伽马射线暴的观测表明,在瞬发之后,持续不断的能量注入,最有可能的候选者是一颗快速旋转、高度磁化的中子星的诞生。我们利用X射线观测的爆发残留物约束新生中子星的属性,包括其磁场诱导的椭圆率和各种振荡模式的饱和振幅。此外,我们通过只看X射线光变曲线来推导出这些物体的引力波发射的严格上限,表明在不久的将来使用地面引力波干涉仪(如Advanced LIGO)不太可能检测到爆发残余物。
2016-02-22 astro-ph.HE gr-qc
Constraining the deformation of a black hole mimicker from the shadow
我们考虑一个黑洞mimicker的静态和轴对称场方程的真空称为$δ$ -克尔度规的精确解。我们研究了它的光学性质的基础上的光子运动的光线追迹代码和表征的外观形状的阴影的紧凑的对象,并比较它与克尔黑洞。为了获得定性的估计有关的超大质量的紧凑的对象在星系M87的观测阴影,我们专注于该对象的自旋$a$和观测$θ_0$的倾角接近测量值的值。然后将该模型应用到$δ$ -Kerr度规的阴影中,得到变形参数允许值的约束。我们表明,基于唯一的一组观察的阴影的边界,它是不可能排除的$δ$ -克尔解决方案作为一个可行的来源,在外部的紧凑对象的几何形状。
2022-07-22 gr-qc
String length constraining from the stochastic gravitational waves background
我们研究弦气体宇宙学中的随机引力波。利用Lambert W函数,我们得到了随机引力波在张量-标量关系下的精确能量密度谱。发现了新的谱特征:第一,在宇宙微波背景中,当前的B模极化可以排除非Hagedorn相位。第二,从Hagedorn相位与对数项的确切频谱示出在可测量的频率范围内是唯一的。第三,也是最重要的,我们发现弦的长度可以被限制在普朗克尺度的7个$\sim$阶以下。
2021-10-18 astro-ph.CO gr-qc
On constraining the speed of gravitational waves following GW150914
我们指出,在汉福德和利文斯顿LIGO站点从引力波事件GW 150914的信号的检测之间观察到的时间延迟放置在引力波,$c_{gw}\lesssim 1.7$在光速的单位的传播速度的上限。结合从宇宙射线的引力切伦科夫损失的情况下,排除了大部分的亚光速的下限,这给出了一个模型无关的双边约束$1\lesssim c_{gw}\lesssim 1.7$。我们将这一结果与来自脉冲星计时和宇宙学的模型特定约束进行了比较。
2016-03-23 astro-ph.CO gr-qc
Constraining study of circular orbits and accretion disk around nonlinear electrodynamics black hole
本文研究非线性电动力学黑洞在强场和弱场近似下的测地线结构与吸积过程,分析圆轨道形成条件、流体临界速度和质量吸积率,揭示参数β和Q对轨道及吸积率的关键影响。
2023-06-01 gr-qc
Constraining a modified gravity theory in strong gravitational lensing and black hole shadow observations
研究了不同引力理论下旋转黑洞周围的强引力透镜效应。通过计算强引力透镜的偏转角,我们计算了不同旋转黑洞的相对论像的位置、分离、放大率和相对论像之间的时间延迟等引力透镜观测量。我们认为,在SgrA* 中,修正引力(MOG)理论中的旋转黑洞与广义相对论(GR)中的Kerr黑洞在像位、间距上的差异比在M87* 中更显著,而在SgrA * 中,MOG理论中的旋转黑洞与GR理论中的旋转黑洞在时间延迟上的差异比M87* 中更短.我们对强引力场中透镜观测量的估计有助于区分MOG和GR。此外,我们还研究了不同旋转黑洞的阴影观测量。分别利用超大质量M87* 和SgrA* 黑洞角阴影半径的EHT观测,估计了MOG参数的取值范围,并相应地得到了与黑洞自旋有关的MOG参数的上限约束$0.350\lesssimα_{\rm up}\lesssim 0.485$和$0.162 \lesssim α_{\rm up} \lesssim 0.285$.这是第一个约束的MOG参数旋转超大质量黑洞从EHT观测的角阴影半径。我们对MOG参数的约束比从S2星的轨道岁差得到的结果要严格得多。
2022-09-17 gr-qc
Constraining Screened Modified Gravity by Space-borne Gravitational-wave Detectors
屏蔽修正引力(SMG)是一个统一的理论框架,它描述了具有屏蔽机制的标量-张量引力。本文基于我们前期工作\citep{liu2018waveforms}得到的引力波波形,通过未来星载引力波探测器LISA、天琴和太极的引力波观测,探讨了对SMG理论的潜在约束。我们发现,对于由一个大质量黑洞和一颗中子星组成的EMRI,如果EMRI位于室女星系团,则GW信号可以被探测器探测到相当高的显著性水平,屏蔽参数$ε_{\rm NS}$可以被约束在$\mathcal{O}(10^{-5})$左右,这比地面Einstein望远镜给出的潜在约束紧了一个数量级以上.然而,对于由一个大质量黑洞和一个白矮星组成的EMRI,它比以前的情况更难被探测到。对于特定的SMG模型,包括变色龙、中子星和中子星,我们发现这些约束与Cassini实验的结果是互补的,但由于中子星表面的强引力势,这些约束比月球激光测距观测和双星观测的结果要弱。通过分析SMG中GW波形与广义相对论中GW波形的偏差,发现SMG约束的主要贡献来自GW相位中的修正项,而不是额外偏振模或GW振幅中的修正项。
2020-02-27 gr-qc
Constraining superluminal Einstein-Æther gravity through gravitational memory
Institut für Theoretische Physik, Philosophenweg 16, 69120 Heidelberg, Germany(海德堡大学理论物理研究所);Dipartimento di Fisica e Astronomia “Galileo Galilei”, Università di Padova, Via Marzolo 8, I-35131 Padova, Italy(帕多瓦大学伽利略·伽利雷物理与天文学系);Institute for Theoretical Physics, ETH Zürich, Wolfgang-Pauli-Strasse 27, 8093, Zürich, Switzerland(苏黎世联邦理工学院理论物理研究所);Center of Gravity, Niels Bohr Institute, Blegdamsvej 17, 2100 Copenhagen, Denmark(哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所引力中心);Albert Einstein Center, Institute for Theoretical Physics, University of Bern, Sidlerstrasse 5, 3012, Bern, Switzerland(伯尔尼大学爱因斯坦中心理论物理研究所)
本文首次在爱因斯坦-以太引力中直接计算引力位移记忆,发现超光速以太波会导致无界记忆积累,并据此推测应严格排除该理论的超光速参数空间。
2026-10-09 gr-qc
Constraining the Cosmological Evolution of Post-Newtonian Parameters with Gravitational Wave Signals from Compact Binary Inspirals
本文利用致密双星旋近引力波的高精度观测,提出理论无关方法约束引力耦合参数的宇宙学时间演化,为修正引力研究提供新途径。
2025-10-09 astro-ph.CO gr-qc
Constraining rotating black hole via curvature radius with observations of M87*
结合对M87* 的观测,阴影逐渐成为对黑洞性质的一种有希望的检验。最近,EHT合作在68%的置信水平上给出了阴影大小的新约束。本文利用局部曲率半径对Kerr和Kerr-Newmann黑洞的黑洞自旋和电荷进行了新的约束。对于Kerr黑洞,排除了高自旋和大倾角的情况。对于Kerr-Newmann黑洞,给出了低、高黑洞自旋的两种新的特征约束模式.除了高自旋和低倾角的情况外,接近极值的黑洞总是被排除在外。而且,我们发现低黑洞自旋和电荷可以像预期的那样通过这些约束。这些结果表明,这种曲率半径的方法是有效的约束黑洞参数。我们期望曲率半径的局域概念在未来的黑洞阴影的研究中发挥更重要的作用。
2021-08-05 gr-qc hep-th
Constraining gravitational wave amplitude birefringence with GWTC-3
引力波的传播可以揭示时空结构的基本特征。例如,引力波偏振传播的差异将是引力领域宇称违反的确凿证据,正如陈-西蒙斯引力等双折射理论所预期的那样。在这里,我们寻找证据的振幅双折射的第三个目录中的检测由激光干涉仪引力波天文台和处女座通过使用双折射模板的启发动态陈-西蒙斯重力。从$71$双星黑洞信号,我们获得了最精确的约束引力波振幅双折射尚未,测量$κ= -0.019^{+0.038}_{-0.029} \, \mathrm{Gpc}^{-1}$在$100 \, \mathrm{Hz}$与$90\%$的可信度,相当于一个宇称违反能量尺度的$M_{\rm PV} \gtrsim 6.8 \times 10^{-21}\, {\rm GeV}$的双折射衰减。
2023-10-30 astro-ph.HE gr-qc
Constraining the nature of the Galactic center black hole Sgr A* with present and future observations
银河系中心是研究强场广义相对论现象的理想实验室,因为超大质量黑洞Sgr A* 在所有黑洞中具有最大的史瓦西角半径。本文介绍了三种不同的方法,使用Sgr A* 的直接环境作为探测器,以限制其自旋,甚至测试这个紧凑物体的本质。
2012-09-03 astro-ph.HE gr-qc
Constraining self-interactions of a massive scalar field using scalar gravitational waves from stellar core collapse
本研究通过数值模拟恒星核坍缩产生的引力波,发现三次与四次自相互作用导致系统性谱差异,且该差异不依赖标量场质量与共形因子,从而可用未来探测器约束自相互作用类型。
2023-08-29 astro-ph.HE gr-qc
Constraining the Generalized Uncertainty Principle Through Black Hole Shadow and Quasiperiodic Oscillations
本文研究了广义不确定原理(GUP)对GUP修正的Kerr黑洞阴影的影响以及阴影半径与拟正规模实部的对应关系.我们发现GUP修正的Kerr黑洞的阴影曲率半径比Kerr真空解的大,并且随着GUP参数的增加而线性单调增加.然后,我们调查的特征点的内在曲率的阴影从拓扑的角度来看,计算的角度大小为这些曲率半径的阴影。为此,我们利用M87* 黑洞的EHT数据来限制GUP参数red的上限,得到了$β<10^{95}$ .最后,我们探讨了阴影半径和标量/电磁/引力QNM之间的联系。利用GUP修正的Kerr黑洞,对三个微类星体的粒子振荡上、下频率进行了曲线拟合,并将修正的黑洞度规中的修正参数限制在非常合理的$β<10^{77}$范围内.
2021-03-21 gr-qc
Constraining modified gravity with ringdown signals: an explicit example
一个显式的例子表明,如何修改的引力理论可以约束的振铃信号合并的二元黑洞。这已经成为可能的事实,修改后的引力理论考虑在这项工作中有一个精确的旋转黑洞解,相应的准正常模式可以计算。有了这些,我们得到了可能的约束,可以放置在参数描述这个特定的替代理论的偏差从广义相对论通过使用的振铃信号的检测从双黑洞的合并与未来的空间为基础的引力波探测器。
2019-10-17 gr-qc
Rotating Black Hole in Kalb-Ramond Gravity: Constraining Parameters by Comparison with EHT Observations of Sgr A* and M87*
本文研究了四维Kalb-Ramond引力中静态和旋转黑洞的性质,通过计算阴影参数并与M87*和Sgr A*的EHT观测对比来约束黑洞参数,同时分析了黑洞附近粒子碰撞的质心能量。
2023-10-09 gr-qc
Forecasts for Constraining Lorentz-violating Damping of Gravitational Waves from Compact Binary Inspirals
本文在修正引力波波形中引入洛伦兹破缺导致的频率依赖阻尼,并用Fisher信息矩阵评估多类地基与空基探测器的约束能力,发现Cosmic Explorer约束最强、较现有结果提升约8倍。
2024-04-10 gr-qc
Constraining the Extra Polarization Modes of Gravitational Waves with Double White Dwarfs
引力波(GW)的探测为强场区检验引力理论打开了一扇新的窗口。在广义相对论(GR)中,GW只能拥有两种张量偏振模式,称为$+$和$\times$模式。然而,在一些修改的引力理论中,可以存在矢量模式和标量模式,我们可以通过探测这些额外的极化模式来检验引力理论。作为星载GW探测器,天琴将于21世纪30年代发射,预计将观测到大量GW信号,包括来自银河系近万颗双白矮星(DWD)的信号。这为测试额外偏振模式的存在提供了极好的机会。本文分析了DWD探测额外偏振模式的能力。对于额外模,我们同时考虑了前导阶偶极辐射和次前导四极辐射。我们发现,天琴的能力对资源定位有很强的依赖性。我们还分析了所有的验证二进制与确定的位置和频率,并发现ZTF J1539可以给额外的偏振模式的最佳约束。我们还考虑了天琴双星的情况,以及与LISA的联合观测。
2023-02-17 gr-qc
Constraining modified theories of gravity with gravitational wave stochastic background
引力波的直接发现终于为我们的宇宙打开了一扇新的观测窗口,这表明合并的双黑洞的数量比之前预期的要大。这些源产生了一个无法分辨的引力波背景,可能被地面干涉仪观测到。在本文中,我们调查如何修改后的重力理论,使用ppE形式主义建模,影响预期的信号,并分析所产生的随机背景的可探测性由当前和未来的地基干涉仪。我们发现AdLIGO将能够设置修改后的理论的约束,表明它们可能会显着提高目前的界限从天体物理观测的二进制brachiars。
2016-08-29 astro-ph.HE gr-qc
Constraining the braneworld with gravitational wave observations
某些膜世界模型可能具有可观测的结果,如果被发现,将验证弦论的一个必要元素。在无限兰德尔-桑德拉姆模型(RS 2)中,额外维度的AdS曲率半径L支持无质量引力子在膜上的单一束缚态,从而在弱场极限下再现牛顿引力。然而,使用AdS/CFT对应,有人提出RS 2的一个可能结果是黑洞发射的霍金辐射的巨大增加。利用这种可能性,我们得到两个新的方法来约束L通过引力波测量。我们发现,LISA检测到的EMRI事件率可以限制L在1微米的最佳情况下的水平,而一个单一的银河系黑洞二进制与LISA的观测结果在L <= 5微米的最佳约束。
2010-04-15 gr-qc hep-th
Constraining gravity with hadron physics: neutron stars, modified gravity and gravitational waves
aLIGO科学和VIRGO合作发现的引力波为更好地测试和理解核强子和引力的强相互作用提供了机会。假设广义相对论成立,我们可以将强子物理学约束在中子星上。但是,关于强子物质的状态方程和输运性质的精确知识也可以用来约束引力理论本身。我回顾了几个这样的机会的背景下修改f(R)引力,中子星的最大质量,和进展的中子物质的状态方程的手征有效场论的QCD。
2016-11-30 gr-qc nucl-th
Constraining Palatini-Horndeski theory with gravitational waves after GW170817
本文研究了在空间平坦宇宙中用引力波约束Palatini-Horndeski理论,发现若要求张量引力波速度在任何空间平坦宇宙学背景中等于光速c,则该理论唯一可能的作用量形式为包含K、G3和G4的表达式。
2022-11-22 gr-qc hep-th
Methodology for constraining ultralight vector bosons with gravitational wave searches targeting merger remnant black holes
本文提出一种统计稳健框架,在并合遗迹黑洞引力波搜寻未发现超轻矢量玻色子信号时约束其存在,并评估动力学混合与隐希格斯机制对约束能力的影响,表明下一代探测器可探测尚缺约束的参数空间。
2025-03-10 gr-qc hep-ph
Constraining Relativistic Generalizations of Modified Newtonian Dynamics with Gravitational Waves
在广义相对论的弱场极限下,引力波服从线性方程,以光速传播。广义相对论的这些性质得到了超高能宇宙射线的观测以及LIGO最近对引力波的探测的支持。我们认为,现有的两个相对论广义的修正牛顿动力学,即广义爱因斯坦-以太理论和BIMOND,显示致命的不一致,这些意见。
2017-06-29 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Constraining the New Aether: Gravitational Cherenkov Radiation
我们研究了自发洛伦兹破坏的最简单的具体理论,Jacobson和Mattingly的“新以太理论”,这是一个矢量张量引力理论,在矢量场上具有固定模条件。我们发现,观测到的超高能宇宙射线(这意味着没有通过各种切伦科夫型过程的能量损失)的地方约束的参数,这是强得多,比以前发现的文献中,也比一般产生的约束时,重力显示亚光速传播。
2005-07-19 gr-qc hep-ph hep-th
Constraining gravitational-wave polarizations with Taiji
天基引力波探测器由三个航天器组成的三角形组成,这使得有可能探测由于探测器在空间运动而产生的引力波偏振模式。在本文中,我们探讨了太极的能力,以检测偏振模式的参数化后爱因斯坦框架。假设质量为$M=4\times10^5\,M_{\odot}$,红移为$z=1$的大质量黑洞双星,我们发现Taiji能测量偶极和四极辐射($Δα_D/α_D$和$Δα_Q/α_Q$),测量精度可达$\sim 0.04\%$,测量基准值为$α_D=0.001$,标量横模和纵模($Δα_B$和$Δα_L$)可达$\sim 0.01$,矢量模($Δα_V$)可达$\sim 0.0005$ .
2020-12-23 astro-ph.HE gr-qc
Constraining the Initial Primordial Black Hole Clustering with CMB-distortion
原始黑洞的合并速率取决于它们的初始聚集。在缺乏与短尺度和大尺度相关的原初非高斯性的情况下,原初黑洞在其形成时呈泊松分布。然而,局域型的原初非高斯性可能与大尺度上的原初黑洞相关。我们表明,未来的实验寻找CMB $μ$ -失真将测试的假设初始原生黑洞集群引起的本地非高斯性,而现有的限制已经表明,显着的非高斯性是必要的诱导原生黑洞集群。
2021-09-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining $f(T)$ Theories with the Varying Gravitational Constant
众所周知,变化的有效引力“常数”是大多数修正引力理论的共同特征之一。当然,作为一种修正的引力理论,$f(T)$理论也不例外。注意到观测对变化的引力“常数”的约束是非常严格的,在目前的工作中,我们试图用变化的引力“常数”来约束$f(T)$理论。我们发现,允许的模型参数$n$或$β$已被显着缩小到一个非常窄的范围为零。事实上,这些结果将以前的约束改进了一个数量级。
2012-08-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraining the Johannsen deformation parameter $ε_3$ with black hole X-ray data
我们扩展了我们以前的工作,使用X射线反射光谱的克尔黑洞假设的测试,我们推断观测约束的约翰森变形参数$ε_3$。我们分析了GS 1354-645中恒星质量黑洞的NuSTAR观测,方舟564,1H 0419 -577和PKS 0558-504中超大质量黑洞的朱雀数据,以及MCG-6-30-15中超大质量黑洞的一些同时XMM-牛顿和NuSTAR观测。我们对$ε_3$的所有测量都与Kerr度量一致,并且我们发现Ark 564和MCG-6-30-15具有相当强的约束。我们讨论了我们的结果的影响和下一步改进我们的测试。
2019-04-02 astro-ph.HE gr-qc
Constraining burdened PBHs with gravitational waves
本文研究记忆负担对轻质量原初黑洞霍金蒸发引力波谱的影响,利用Planck及未来CMB实验的ΔN_eff测量,对旋转和非旋转原初黑洞的反作用参数给出严格约束。
2024-10-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining Black Hole Spin based on the Absence of Lense-Thirring Precession of Megamaser Clumps
利用黑洞周围最内层巨脉泽团不存在Lense-Thirring进动的情况,对位于巨脉泽星系中心的7个黑洞(NGC 4258,NGC 2273,UGC 3789,NGC 3393,NGC 5495,NGC 5765 b和UGC 6093)的自旋振幅进行了上限计算.通过要求相关的岁差时间尺度长于超脉泽团块的年龄,以保持超脉泽的单平面几何形状,来导出约束。
2021-05-13 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Constraining the equation of state of nuclear matter with gravitational wave observations: Tidal deformability and tidal disruption
研究了如何从由两颗中子星或一颗中子星与一个黑洞组成的双星系统并合过程中发射的引力波信号中提取中子星状态方程的信息。我们使用后牛顿模板,其中包括潮汐变形参数,当潮汐中断发生合并前,频率截止。假设这个信号被先进的LIGO/Virgo或ET检测到,我们使用基于Fisher矩阵方法的不同数据分析策略以及最近获得的相关量的分析拟合来评估这些参数的不确定性。我们发现,潮汐形变比恒星的紧凑性更有效地区分不同的可能的状态方程。
2013-11-19 astro-ph.SR gr-qc
From Cavendish to PLANCK: Constraining Newton's Gravitational Constant with CMB Temperature and Polarization Anisotropy
利用WMAP、BOOMERANG、CBI和ACBAR实验的最新CMB数据和来自大爆炸核合成的独立约束,给出了牛顿引力常量宇宙变化的新约束.我们发现,目前的CMB数据提供的限制在10%的水平,可以提高到3%,包括BBN数据。我们表明,未来的数据预计从普朗克卫星可以约束G在1.5%的水平,而最终的,宇宙方差有限,CMB实验可以达到约0.4%的精度,与目前的实验室测量竞争。
2009-05-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining a disformal Schwarzschild black hole in DHOST theories with the orbit of the S2 star
本研究利用S2星轨道观测数据和马尔可夫链蒙特卡洛方法,约束DHOST理论中非共形史瓦西黑洞的参数,发现非共形参数最优拟合值为正,但1σ范围内广义相对论仍与观测一致。
2024-08-01 astro-ph.GA gr-qc
Constraining spontaneous black hole scalarization in scalar-tensor-Gauss-Bonnet theories with current gravitational-wave data
我们研究了当前的引力波数据的标量张量高斯-邦纳理论,允许自发标量化的黑洞的约束力。在我们考虑的基准模型中,一个缓慢旋转的黑洞如果其大小与理论引入的新长度尺度$λ$相当,那么它必须标度化,尽管任何质量的快速旋转黑洞实际上都无法与广义相对论中的黑洞区分开来。考虑到这一点,我们使用的引力波事件GW 190814 $\,\unicode{x2014}\,$,其主要的黑洞有一个自旋,是有界的小,其信号显示没有证据的标度化的主要$\,\unicode{x2014}\,$,以排除一个狭窄的区域的参数空间。特别是,我们发现,${λ\in [56, 96]~M_\odot}$的值是强烈不赞成与$0.1$或更少的贝叶斯因子。我们还包括第二个事件,GW 151226,在我们的分析,以说明什么信息可以提取时,两个组件的自旋测量不佳。
2022-07-06 astro-ph.HE gr-qc
Constraining stochastic gravitational wave background from weak lensing of CMB B-modes
随机引力波背景(SGWB)通过弱透镜效应影响CMB各向异性。与由于仅使光子轨迹偏转的大尺度结构引起的弱透镜作用不同,SGWB具有沿着轨迹旋转偏振矢量的附加效果。我们研究了这两种效应的相对重要性,偏转和旋转,特别是在由SGWB引起的弱透镜效应引起的E模式到B模式功率转移的背景下。使用弱透镜畸变的CMB作为探针,我们得到的光谱能量密度($Ω_{GW}$)的SGWB,来源于不同的红移,而不假设任何特定的模型为它的起源的约束。我们提出了这些界限$Ω_{GW}$不同的幂律模型表征的SGWB,表明阈值以上,可观察到的印记的SGWB必须存在于CMB。
2016-09-20 astro-ph.CO gr-qc
Constraining the quadrupole moment of stellar-mass black-hole candidates with the continuum fitting method
广义相对论中的黑洞被称为克尔黑洞,其特征仅在于两个参数,质量$M$和自旋$J$。所有引力场的高阶多极矩都是这两个参数的函数。例如,四极矩是$Q=-J^2/M$,这意味着对黑洞候选者的$M$、$J$和$Q$的测量将允许人们测试这些物体是否真的是广义相对论所描述的黑洞。虽然未来的引力波实验将能够测试这些对象的克尔性质具有非常高的精度,在本文中,我们表明,它是可能的,把四极矩的恒星质量的黑洞候选人使用目前可用的X射线数据的热谱的吸积盘的限制。
2015-10-30 astro-ph.HE gr-qc
Constraining the tidal charge of brane black holes using their shadows
一个约束的膜世界内产生的潮汐电荷。利用膜背景下的旋转黑洞的阴影来描述最近由事件视界望远镜协作组公布的M87* 参数,所报道的阴影的圆度偏差产生了体积非局域效应的上界,它被认为是由五维体积引起的四维膜中的潮汐荷.因此,偏离圆度$\lesssim 10\%$导致潮汐电荷$\lesssim 0.004M^2$的上限。
2020-08-10 gr-qc hep-th
Constraining gravitational wave amplitude birefringence and Chern-Simons gravity with GWTC-2
我们用GWTC-2、LIGO和Virgo的引力波探测目录的信号进行了广义相对论(GR)的新检验。我们寻找振幅双折射的存在,其中左与右圆偏振模式的引力波是指数增强和抑制在传播过程中。这种效果是存在于各种超越GR理论,但在GR中是不存在的。我们通过不透明度参数$κ$,我们绑定到$κ\lesssim 0.74 \textrm{ Gpc}^{-1}$与数据一致的幅度双折射的量进行约束。然后,我们使用这些理论不可知的结果来约束陈-西蒙斯引力,超越GR理论的动机在量子引力。我们约束的规范陈-西蒙斯长度尺度为$\ell_0 \lesssim 1.0 \times 10^3$公里,以前的长距离测量结果提高了两倍。
2022-10-05 astro-ph.HE gr-qc
Constraining modified gravity with gravitational wave distance measurements
已有文献表明,探测双星源发射的引力波可以提供光度距离的测量。随后的事件电磁对应物,然后,适合于探测距离红移关系和做宇宙学参数估计,以及调查修改的重力(MG)模型。在有效的方法来MG相当于Horndeski的上下文中,这个GW距离不同于标准的电磁光度距离,因为在波传播中存在修改的摩擦。在这里,我们调查如何精确地未来计划的干涉仪爱因斯坦望远镜将探测这种偏离广义相对论,考虑到暗能量状态方程和GW摩擦的唯象参数化。尽管这是一个独立的重力测试,特别是对于$f(R)$,我们得出的结论是,它可能提供比当前可用的约束更弱的约束。
2022-03-15 astro-ph.CO gr-qc
Constraining the Gravitational Wave Speed in the Early Universe via Gravitational Cherenkov Radiation
本文研究早期宇宙修正引力中原初等离子体通过引力切伦科夫辐射产生遗迹引力波背景的机制,并结合大爆炸核合成约束推导出对早期引力波速度的限制。
2025-01-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraining Supernova Physics through Gravitational-Wave Observations
我们研究了使用LIGO-Virgo-KAGRA引力波探测器网络的潜力,通过观察它们的引力辐射来限制核心坍缩超新星的物理性质。我们使用14个最新的3D流体动力学核心塌陷超新星模拟产生的波形,根据O 5观测运行期间GW探测器的预测灵敏度将其添加到噪声样本中。然后,我们使用BayesWave算法独立于模型重建引力波波形,这些波形用作各种机器学习算法的输入。我们的研究结果表明,这些算法如何执行方面的i)指示祖或爆炸的特定功能的存在下,ii)预测爆炸机制,和iii)估计祖的质量和角速度,作为观测到的超新星信号的信噪比的函数。我们的研究结论强调了GW观测通过提供有关确切爆炸机制和崩溃动力学的独特信息来补充超新星电磁探测的潜力。
2023-02-22 astro-ph.HE gr-qc
Constraining black hole mimickers with gravitational wave observations
LIGO和Virgo最近观测到了一些引力波(GW)信号,这些信号与广义相对论描述的双黑洞发射的信号完全一致。然而,理论上有一些奇异物体的提议,这些物体可以足够大,足够紧凑,很容易与黑洞混淆。然而,这些对象不同于黑洞具有非零潮汐变形,这可以让一个区分二进制包含这样的对象从二进制黑洞使用GW的意见。使用完整的贝叶斯参数估计,我们调查的可能性约束的参数空间,这样的“黑洞模仿者”与即将到来的GW的意见。采用完美的流体星与多方状态方程作为一个简单的模型,可以包括各种可能的黑洞模仿者,我们展示了如何观察到的质量和潮汐变形的二元约束状态方程。我们还展示了如何使用这样的限制,以排除一些简单的模型玻色子星。
2020-10-29 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
First Constraining Upper Limits on Gravitational Wave Emission from NS 1987A in SNR 1987A
本文报道了对诞生于SN 1987 A中的中子星NS 1987 A的连续引力波的搜寻。搜索覆盖了75-275 Hz的频段,首次包括了广泛的自旋下降参数,并对第二次高级LIGO观测运行中12.8天低于125 Hz的数据和8.7天高于125 Hz的数据进行了相干积分。我们没有发现任何天体物理信号。我们将GW发射的上限设置为与$2\times10^{-25}$的固有应变一样严格,置信度为90\%。大的自旋参数空间,使这个搜索的第一个天体物理学一致的连续GWs从NS 1987 A。我们的上限是第一个一致的,击败了基于中子星年龄的自旋下降极限的模拟,因此是第一个对NS 1987 A施加新约束的GW观测。
2022-06-02 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational-wave detectors as particle-physics laboratories: Constraining scalar interactions with a coherent inspiral model of boson-star binaries
引力波对中子星并合的探测对于限制物质在1000密度下的微观相互作用起着至关重要的作用。类似地,如果宇宙中存在玻色子星,它们的合并可以用来限制标量场理论的基本耦合常数。我们发展了第一个四次相互作用玻色子星螺旋的相干波形模型。波形包括相干自旋诱导的四极和潮汐变形的贡献的质量和自旋的二进制和一个单一的耦合常数的理论。我们表明,未来的仪器,如爱因斯坦望远镜和激光干涉仪空间天线可以提供强有力的互补边界玻色子自相互作用,而目前的检测器的约束力是边际。
2021-02-16 astro-ph.HE gr-qc hep-ph