Misaligned snowplough effect and the electromagnetic counterpart to black hole binary mergers
我们估计吸积率时,一个circumprimary气体盘被推入主超大质量黑洞(SMBH)的合并过程中的衰变次级潮汐力的SMBH。使用三维光滑粒子流体动力学(SPH)代码{\sc幻影},我们扩展以前的调查共面光盘的情况下,光盘和二进制轨道平面错位。我们考虑一个倾斜角从1度到180度变化的几何薄盘和一个质量比为$q$ = $10^{-3}$的双星。我们发现,小倾角(<10度)的光盘产生超过爱丁顿率的亮度增加。相比之下,光盘与20和30度之间的倾角显示不太明显的增长速度,而光盘倾斜180度显示没有峰值的质量吸积率。虽然以前的分析工作预测,有效的潮汐扭矩下降,随着倾斜角的增加,我们表明,错位雪犁效应仍然很重要,即使大于磁盘的纵横比的角度。与双星轨道成小角度倾斜的圆盘产生的吸积率的上升,可以产生与双星轨道衰变最后阶段发出的引力波信号相对应的电磁波。
2019-01-31 astro-ph.GA astro-ph.HE
AGN as Potential Factories for Eccentric Black Hole Mergers
有一些微弱的证据表明,名为GW 190521的合并黑洞具有非零偏心率。此外,组成黑洞的质量超过了恒星演化预测的极限。巨大的质量可以用连续的合并来解释,这在围绕活动星系核(AGN)的气体盘中可能是有效的,但是很难在合并的整个过程中保持偏心轨道,因为基础物理学会争论圆化。在这里,我们表明,活动星系核磁盘环境可能会导致过度的偏心合并,如果单和双黑洞之间的相互作用是频繁的,并发生相互倾斜小于几度。我们进一步说明,这个偏心人口有一个不同的分布之间的倾斜度的自旋矢量的黑洞和它们的轨道角动量在合并,称为自旋轨道倾斜,相比其余的圆形合并。
2022-04-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
Gravitational-wave Merger Forecasting: Scenarios for the early detection and localization of compact-binary mergers with ground based observatories
我们提出的前景,早期(合并前)检测和本地化的紧凑的二元聚结在未来10年内使用引力波。早期预警可以直接观测到中子星合并的即时和早期电磁辐射。我们检查了地基探测器在其“设计”灵敏度(2021-2022年),计划的“A+”升级(2024-2026年)和设想的“旅行者”概念(2020年末)的能力。我们发现,对于一个置信率的二进制中子星合并的$1000 ~\mathrm{Gpc}^{-3} \mathrm{yr}^{-1}$,设计,A+和旅行者时代的网络可以提供18,54,和195秒的警告一个源每年的观测,分别与天空定位区域$<$ 100度$^2$在$90\%$可信的水平。在相同的速率下,A+和Voyager时代的网络将能够为具有$<$ 10 deg $^2$定位区域的源分别提供9和43 s的警告。我们将理想化的搜索灵敏度与针对合并前检测调整的PyCBC Live搜索所实现的灵敏度进行了比较。引力波社区将准备制作合并前警报。我们的研究结果激励了具有宽视场、自动化和快速回转能力的观测站的操作,以便与引力波网络同时观测。
2020-10-19 astro-ph.HE gr-qc
Binary Neutron Star Mergers and Third Generation Detectors: Localization and Early Warning
对于第三代引力波探测器,如爱因斯坦望远镜,来自双中子星的引力波信号可以在中子星合并之前持续几天。为了估计关键信号参数的测量不确定性,我们开发了一个Fisher矩阵方法,该方法考虑了随时间变化的探测器响应和地球自转对这种长持续时间信号的影响。我们使用这种方法来表征爱因斯坦望远镜和宇宙探测器在40、200、400、800和1600兆秒差距时来自双中子星的引力波的天空定位不确定性,并作为网络运行。我们发现,爱因斯坦望远镜单独可以本地化大多数可检测的双星在$\leq200$ Mpc的距离内$100\text{deg}^2$ 90%的信心。由爱因斯坦望远镜和宇宙探测器组成的网络可以显著提高天空定位性能-对于大多数$\leq200$ Mpc的源,$\mathcal{O}(1) \text{deg}^2$的可信区域为90%,对于大多数$\leq1600$ Mpc的源,$\leq100\text{deg}^2$的可信区域为90%。我们还研究了第三代探测器的前景,确定合并前的信号的存在。为此,我们要求信号对于至少两个干涉仪具有$\geq12$和$\geq5.5$的网络信噪比,并且对于天空定位具有不大于$100 \text{deg}^2$的90%可信区域。我们发现,对于40 Mpc的100%可探测双星和200 Mpc的$\sim58\%$源,爱因斯坦望远镜在合并前1 - 20小时可以发出这种“早期预警…
2018-03-26 astro-ph.HE
The potential role of binary neutron star merger afterglows in multimessenger cosmology
双中子星合并提供了一个新的和独立的手段来测量哈勃常数$H_0$相结合的引力波推断的源光度的距离和它的红移从电磁跟踪。这种方法受到引力波信号中系统距离和轨道倾角之间的内禀简并的限制。观察到的余辉对应合并可以进一步限制倾斜角,允许这种简并被部分解除,并改善$H_0$的测量。在双星合并的中子星GW 170817的情况下,余辉光曲线和图像建模,从而允许改善$H_0$测量的3倍。然而,系统地获取余辉数据远未得到保证。事实上,尽管每一个都能让$H_0$的精确度有一个飞跃,但在即将到来的多信使战役中,这些余辉对应物应该是罕见的。我们结合模型的发射和检测的引力波和电磁辐射从二进制中子星合并现实的人口模型和余辉倾角的限制估计。使用这些模型,我们量化如何快速$H_0$将被连续的多信使事件与无余辉。我们发现,由于它的稀有性,虽然它大大细化角度估计,余辉对应物不应该显着有助于测量的$H_0$在长期运行。
2022-01-26 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Enhancing gravitational-wave host localization with SKYFAST: rapid volume and inclination angle reconstruction
本文提出 SKYFAST 流水线,利用部分 PE 后验样本和狄利克雷过程高斯混合模型快速重建引力波事件的天区、距离与倾角,并排序候选星系宿主。
2024-07-18 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
Chemical Distribution of the Dynamical Ejecta in the Neutron Star Merger GW170817
本研究结合AT2017gfo最新倾角限制与更新的千新星模型,通过光变曲线拟合发现GW170817动力学抛射物组成具有强角度依赖性,修正了平均电子丰度估计,明确了r-过程元素的生成条件。
2023-07-20 astro-ph.HE
Rapid pre-merger localization of binary neutron stars in third generation gravitational wave detectors
针对第三代引力波探测器中双中子星并合前定位问题,提出多频带匹配滤波与半解析定位算法组合,实现长信号早期预警,模拟显示可在并合前数十分钟提供准确的天空定位。
2023-11-21 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Pre-merger localization of eccentric compact binary coalescences with second-generation gravitational-wave detector networks
我们研究了利用第二代引力波探测器网络对偏心致密双星并合前局域化的可能性。来自偏心双星的引力波可以看作是一个脉冲序列,它是由比轨道频率高出一倍的各种高次谐波模组成的。来自非常早期的螺旋相位的高次谐波模式不仅有助于信噪比,而且还允许我们在合并开始之前定位引力波源。这是因为高频引力波对于地面探测器网络通过三角测量进行源定位是必不可少的。我们发现,在最佳情况下,对于1.4- 1.4 $M_\odot$偏心双星中子星在100 Mpc的合并前10分钟,单探测器信噪比超过5,并且在合并前半分钟,它可以被四探测器网络定域到10度$^2$。我们甚至可以通过五探测器网络在并合前10分钟获得$\sim$ 10 deg $^2$。
2014-05-20 astro-ph.HE gr-qc
Inclination Dependence of Kilonova Light Curves from Globally Aspherical Geometries
两颗中子星(NS)或一颗中子星和一个黑洞(BH)的合并产生了一个被称为千诺瓦的放射性动力瞬变,第一次观察到伴随着引力波事件GW 170817。虽然千新星经常被模拟成球对称,但动态喷出物和盘流出物可能相当不对称。我们使用蒙特卡罗辐射转移计算来研究具有全局轴对称几何形状(如椭球和圆环)的千新星的光变曲线。我们发现,在这些模型中的光度的变化是最明显的早期,并减少,直到光变曲线成为各向同性的后期光学薄相。光曲线形状和峰值时间不会因全局不对称性而显着改变。我们表明,沿视线的投影表面积捕获的主要几何效应,并使用这一事实提供一个简单的分析估计的非球面喷出物的方向依赖的光变曲线。对于伴随GW 170817的kilonova,考虑到轴比$2$($1/2$)的扁(长)椭球体的不对称性,与球形情况相比,推断的喷出物质量会减少(增加)$\sim 40 \%$。对于某些NS-BH合并所预期的更极端的不对称性,极-赤道取向效应预计将显著更大(因子$\sim 5 - 10$)。
2021-03-16 astro-ph.HE
Synergy of short gamma ray burst and gravitational wave observations: Constraining the inclination angle of the binary and possible implications for off-axis gamma ray bursts
紧凑的双星合并是短伽马射线暴(SGRB)的最强候选者。如果紧密双星合并产生的引力波(GW)信号与SGRB相关,这种协同作用可以帮助我们了解这些爆发的许多有趣方面。我们检查的精度与全球网络的引力波干涉仪将测量的倾斜角(角动量轴的二进制和观察者的视线之间的角度)的二进制。比较了GW探测器在不同天体物理场景下测量双星中子星(DNS)和中子星-黑洞(NS-BH)双星倾角的投影精度。我们发现,一个5探测器网络可以测量的倾斜角的精度为$\sim 5.1 (2.2)$度的DNS(NS-BH)系统在200 Mpc,如果源的方向以及红移是已知的电磁。我们认为,如何准确估计的倾斜角的二进制可以证明是至关重要的了解离轴伽玛暴,动力学和能量的射流,并帮助搜索(可能的)孤儿余辉的SGRB。
2014-12-15 astro-ph.HE gr-qc
Radio Afterglows from Compact Binary Coalescences: Prospects for Next-Generation Telescopes
对中子星合并产生的引力波(GW 170817)的探测,标志着时域天文学新时代的到来。对合并产生的无线电发射的监测,包括高分辨率无线电成像,使得能够测量合并的性质,包括能量学和倾角。在这项工作中,我们比较了当前和未来的引力波设施的无线电设施的灵敏度的能力,以量化的前景检测无线电余辉的引力波事件。我们认为三个观察策略,以确定未来的合并-宽场后续行动,目标星系合并本地化和深入监测已知的同行。我们发现,虽然计划中的无线电设施,如平方公里阵列,将能够检测合并在千兆秒差距的距离,没有设施是足够敏感的检测合并在拟议的第三代引力波探测器,将在2030年开始运行的范围。
2021-05-19 astro-ph.HE
Applying Cosmological Principle to Better Probe the Redshift Evolution of Binary Black Hole Merger Rate
引力波告诉我们观测信号产生的可能距离。当结合多个观测时,这些信息被用于合并率红移演化的建模。这是双星黑洞布居分析的一个重要方面,有望与宇宙的恒星形成历史或星团的动力学演化有着密切的联系。至少,它可以探测到恒星形成和残余物合并之间的时间延迟。然而,由于双星的倾角和光度距离之间的简并,测量的光度距离有很大的不确定性,限制了我们精确测量合并红移分布的能力。在这封信中,我们表明,通过施加宇宙学原理,有可能抑制这种不确定性,更好地区分不同的分布建模的红移演化的二进制黑洞合并率。此外,我们表明,通过与不施加这种压力的分析进行比较,我们可以探索宇宙学原理。
2020-12-16 astro-ph.HE
Binary Mergers near a Supermassive Black Hole: Relativistic Effects in Triples
研究了在等级三元系统中自旋超大质量黑洞对并合黑洞双星的轨道和自旋演化的广义相对论效应。一个足够倾斜的外轨道可以激发BHB的Lidov-Kozai偏心率振荡,并导致其合并。这些GR效应在BHB轨道和自旋上产生额外的进动,显着增加了合并的倾斜窗口,并在BHB进入LIGO波段时产生广泛的自旋取向。这种“GR增强”通道可能在BHB合并中发挥重要作用。
2019-09-06 astro-ph.HE gr-qc
The Role of the Kozai-Lidov Mechanism in Black Hole Binary Mergers in Galactic Centers
为了了解恒星质量黑洞双星(BHB)通过引力波(GW)辐射的合并速率,确定合并的主要途径是很重要的。我们用数值模拟的方法研究了银心超大质量黑洞影响半径内BHB的演化。在这一地区的双星的演变是由中央SMBH的扰动为主。特别地,如Antonini和Perets首先指出的,Kozai-Lidov(KL)机制将BHB相对于SMBH的相对倾斜度交换为BHB的偏心率,并且对于某些取向,可以使BHB的偏心率接近1。在非常高的偏心率下,来自BHB的GW发射可以变得有效,导致BHB的成员聚结。我们使用一种新的组合的两个N体代码遵循这种演变。我们被迫模拟小系统来准确地遵循行为。我们已经完成了400个模拟,范围从$\sim$ 300恒星周围的$10^{3}$ M $_{\odot}$黑洞到$\sim$ 4500恒星周围的$10^{4}$ M $_{\odot}$黑洞。这些模拟是第一次遵循SMBH附近的双星的内部轨道,同时也遵循其外部轨道自洽的变化。我们发现,这种机制可以产生合并的最大速率每体积的$\sim 100$ $^{-3}$年$^{-1}$或相当少,如果倾斜振荡的二进制保持不变的BHB倾斜SMBH的变化,或者如果二进制黑洞分数是小的。
2016-04-18 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Sky localization of complete inspiral-merger-ringdown signals for nonspinning massive black hole binaries
我们调查的能力LISA测量天空的位置等质量,nonspinning黑洞二进制文件,第一次结合整个吸气合并振铃信号,LISA轨道的影响,并完成三通道LISA响应。我们考虑一个位于LISA灵敏度带峰值附近的系综,总静止质量为2 \times 10^6 M \odot,红移z = 1,方向和天空位置随机选择。我们发现中值天空定位误差约为\sim 3弧分。这与强大的电磁望远镜的视场相当,例如詹姆斯韦伯太空望远镜,可以用来搜索与合并大质量黑洞相关的电磁信号。我们调查的方式,其中参数误差随测量时间的增加而减少,特别关注在合并振铃段的信号提供的额外信息。我们发现,这些信息直接改善了所有参数估计,而不是通过减少与任何子集的明确参数的相关性。虽然我们在这项研究中采用了基线LISA设计,但我们关于合并提供的信息的许多结论也适用于替代任务设计。
2011-04-29 astro-ph.HE gr-qc
The view of AGN-host alignment via reflection spectroscopy
活动星系核(AGN)的燃料-通过星系盘传播的物质或通过较小的合并-预计会在次pc盘相对于宿主星系的恒星盘的排列上留下印记。确定内盘的倾斜度通常依赖于喷流的发射角,这里我们使用的是活动星系核样本的反射拟合得出的倾斜度。我们确定未建模的Fe XXV/XXVI功能的扭曲效果,并通过广泛的模拟,确定使用relxill相比,reflionx的光盘倾斜度的差异。我们比较了内盘倾角的宿主星系恒星盘来自哈勃公式,并通过蒙特卡罗模拟,发现一个强烈的缺乏相关性(在>> 5西格玛),这意味着要么通过合并广泛的饲料,如果我们假设样本是均匀的,或辐射盘扭曲扭曲我们的看法的排放。然而,我们发现,通过删除一个小的(~1/5)AGN的子集,剩余的样本是一致的随机抽样的基础1:1的相关性(在3西格玛水平)。一个异质的样本可能意味着我们的观点不是由辐射盘翘曲主导的,而是由不同的馈送机制主导的,其中大多数与共面吸积一致(尽管这可能是选择偏差的结果),而一个较小但并非微不足道的部分可能是由宿主星系最近历史上的微小合并所推动的。
2016-01-12 astro-ph.GA astro-ph.HE
On non-detection of Gamma-Ray Bursts in three compact binary merger events detected by LIGO
针对LIGO探测到的三个致密双星并合事件未观测到伽马射线暴的问题,研究通过BILBY贝叶斯推断估算双星倾角,提出其倾角大于33°导致无法沿窄喷流观测到SGRB。
2024-05-19 astro-ph.HE gr-qc
Resonant recoil in extreme mass ratio binary black hole mergers
双黑洞系统的涡卷和合并通常会导致辐射的不对称分布,从而导致残余黑洞的反冲方向与辐射的净线动量相反。反冲速度通常是最大的可比质量的黑洞和特定的自旋配置,并在极端的质量比极限接近零。一般认为,对于极端的质量比eta<<1,反冲速度的标度为V { \propto } eta ^2,其中比例系数取决于较大黑洞的自旋和系统的几何形状(例如轨道倾角)。在这里,我们表明,对于低但非零倾角的椭圆轨道和非常快速旋转的大孔(自旋参数a*>0.9678)的螺旋二进制可以通过共振的轨道平均辐射反作用力是非零的。这些共振交叉导致对反冲的新贡献V { \propto } eta^{3/2}。对于这些配置和足够极端的质量比,这种共振反冲占主导地位。虽然共振反冲在天体物理学上的重要性似乎值得怀疑,但它的存在表明,在将数值反冲结果外推到极端质量比和接近最大自旋时要谨慎。
2011-06-08 astro-ph.HE gr-qc
On The Missing Counterparts Of LIGO-Virgo Binary Merger Events
尽管世界范围内的地面,地下和太空观测都在寻找29个紧凑双星合并事件的预期电磁和中微子对应物,这些事件已经被升级后的LIGO-Virgo引力波探测器在其观测周期O3的前半年探测到,虽然这种情况可能是由于附近的合并事件定位不佳和/或短暂的河外瞬变的复杂背景,可能是内在的我们表明,的确,这是预期在炮弹模型的伽马射线暴和他们的余辉。
2019-10-15 astro-ph.HE
Radio follow-up of a candidate gamma-ray transient in the sky localization area of GW170608
在\textit{Fermi}卫星在双星黑洞合并的错误区域GW150914中识别出一个候选的$γ$射线瞬变之后,BBH合并是否可以与电磁对应物相关联的问题仍然存在很大的争议。在这里,我们提出了无线电后续观测GW170608,BBH合并发生在第二次观测运行(O2)的高级激光干涉引力波天文台(LIGO)。我们的无线电后续行动集中在GW 170608天空定位区域中包含的特定字段上,其中\textit{Fermi}大面积望远镜(LAT)检测到候选高能瞬变。我们利用Karl G. Jansky甚大阵列(VLA)以及VLA低波段电离层和瞬态实验(VLITE)。我们的分析是敏感的潜在的无线电余辉与光度密度$L_{\rm 1.4\,GHz}\gtrsim 6\times10^{28}$ \,erg\,s $^{-1}$ \,Hz $^{-1}$。在最乐观的理论模型中,发生在大质量宿主中的BBH事件的$\approx 20\%$可能与像这样的射电发光的外流有关。虽然我们没有发现与LAT候选人在GW170608错误区域相关的无线电对应物存在的证据,但我们的分析表明了未来无线电跟踪观测本地化BBH的可行性。比较我们的无线电上限与理论预期的无线电余辉可能与喷流发射的BBH合并,我们发现,喷流的能量$\approx 10^{49}$ \,erg轴上看到的,只有喷流角度$θ_{jet}\gtrsim 40^{…
2020-05-15 astro-ph.HE
Contaminating Electromagnetic Transients in LISA Gravitational Wave Localization Volumes. I: The Intrinsic Rates
研究LISA大质量黑洞并合定位体积中不相关电磁暂现源的污染情况,发现其数量随红移和并合阶段变化,建议构建红移目录、开发分类算法并协调望远镜资源以减少污染。
2025-02-05 astro-ph.GA astro-ph.HE
Jet-driven and jet-less fireballs from compact binary mergers
在一个至少包含一颗中子星的致密双星合并过程中,一小部分引力能可以通过这样一种方式释放出来,即以各向同性或准各向同性的方式加速一小部分(~ 10^-6)中子星质量。在某些条件下,可以形成一个成对加载的火球,它经历加速膨胀,达到相对论速度。在标准的火球场景中,内能部分转化为动能。在光球半径处,内部辐射可以逃逸,产生持续时间等于合并后延迟时间的脉冲。随后与星际介质的相互作用可以将剩余的部分动能转换回所有波长的弱各向同性余辉中的辐射。这种情况下不需要喷流的存在:相关的各向同性提示和余辉发射应该是可见的所有NS-NS和BH-NS合并在90 Mpc内,独立于他们的倾角。瞬发发射与离轴喷流的预期发射相似,要么是结构化的,要么比通常假设的慢得多(Gamma ~ 10),要么是来自喷流茧。预测的余辉发射特性可以区分这些情况。
2017-11-08 astro-ph.HE
Mergers of black hole binaries driven by misaligned circumbinary discs
本研究通过流体动力学模拟发现,质量仅为双星百分之几的未对准环绕盘可借助ZKL振荡显著提高黑洞双星偏心率,并可能缩短并合时间。
2023-11-16 astro-ph.HE
An ASKAP search for a radio counterpart to the first high-significance neutron star-black hole merger LIGO/Virgo S190814bv
我们目前的搜索结果与LIGO/室女座源S190814 bv,一个可能的中子星-黑洞(NSBH)合并,与澳大利亚平方公里阵列探路者无线电瞬变。我们在合并后$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
Detectability of a spatial correlation between stellar-mass black hole mergers and Active Galactic Nuclei in the Local Universe
由LIGO-Virgo-KAGRA(LVK)合作通过引力波(GW)检测到的二元黑洞(BBH)合并的起源仍然存在争议。一个根本的原因是我们对它们的宿主环境的无知,因为事件的局部体积的典型大小可以很容易地包含数千个星系。围绕这一点的一个策略是利用统计方法来评估这些合并和天体物理学动机的宿主星系类型之间的空间相关性,例如活动星系核(AGN)。我们用李克维比方法来推断GW-AGN与$z=0.2$的联系程度。我们模拟BBH合并,其组件的质量是从一个现实的分布底层人口的黑洞(BH)。这些事件的本地化卷计算假设两个不同的干涉网络配置。这些对应于第三次(O3)和即将到来的第四次(O 4)LVK观测运行的配置。我们的结论是,在$z\leq0.2$的第三次观测运行期间检测到的13个BBH合并不足以拒绝与\(3σ\)显著性的假设,根据该假设,GW和活动星系核之间没有连接比$\approx 10^{44.3}\rm{erg}\ \rm{s}^{-1}$更明亮,具有比\(10^{-4.75}\textrm{Mpc}^{-3}\)更高的数密度。然而,13个探测足以拒绝这种无连接假设时,罕见的AGN类别被认为是,与辐射热光度大于$\approx 10^{45.5}\rm{erg}\ \rm{s}^{-1}$。我们估计,O 4的结果将有可能使我们能够测试分数的贡献,总BBH合并人口从活动星系核的任何光度高于\(8…
2022-05-23 astro-ph.HE
The Gravity Collective: A Search for the Electromagnetic Counterpart to the Neutron Star-Black Hole Merger GW190814
我们目前的光学后续成像获得的Katzman自动成像望远镜,拉斯坎布雷斯天文台全球望远镜网络,镍望远镜,斯沃普望远镜,和Thacher望远镜的LIGO/室女座引力波(GW)信号从中子星-黑洞(NSBH)合并GW 190814。我们搜索了GW 190814定位区域(第90百分位数最佳定位为19度$^{2}$),共覆盖51度$^{2}$和94.6%的二维定位区域。分析189瞬变,我们认为作为候选对手的NSBH合并,包括他们的本地化,发现时间从合并,光谱,可能的主机星系红移,光度演化的属性,我们得出结论,这些对象都不可能与GW 190814。基于这一发现,我们认为可能的光学性质的电磁对应GW 190814,包括可能的kilonovae和短伽玛射线暴余辉。使用我们随访成像的关节限值,我们得出结论,$r$ -带下降率为0.68 mag/天$^{-1}$的对应物(与kilonova AT 2017 gfo相似)可在绝对幅度最多为$-17.8$ mag(50%置信度)时达到峰值。我们的数据不限制“红色"千诺维,并用$M>0.5 M_{\odot}$排除”蓝色"千诺维(30%置信度)。我们强烈排除所有已知类型的短伽玛射线暴余辉与视角$<$ 17 $^{\circ}$假设初始喷流开口角$\sim$ $5.2^{\circ}$和爆炸能量和环爆密度类似的文献中探索的余辉。最后,我们探讨的可能性,GW 19…
2021-06-13 astro-ph.HE
A Deep CFHT Optical Search for a Counterpart to the Possible Neutron Star -- Black Hole Merger GW190814
我们提出了一个宽场光学成像搜索电磁对应的可能的中子星-黑洞(NS-BH)合并GW 190814/S190814 bv。这个紧凑的双星合并是由LIGO/Virgo干涉仪通过引力波探测到的,其质量暗示着NS-BH合并。我们使用加拿大-法国-夏威夷望远镜上的MegaCam仪器对LIGO/Virgo定位区域进行成像。我们描述了我们的混合观测策略的平铺和星系为目标的意见,以及我们的图像差分和瞬态检测管道。我们的观测活动在合并后1.7至8.7天之间产生了该地区最深的多波段图像,在1.7天达到g > 22.8(AB等)的5 σ深度,分别在3.7和8.7天达到i > 23.1和i > 23.9。这些观察结果覆盖了67.0%的本地化区域的平均总集成概率。在我们的图像中,我们没有发现与这种合并相对应的引人注目的候选瞬态对应物,这表明,要么较轻的物体在BH最里面的稳定圆形轨道内被潮汐破坏,要么瞬态位于观测到的天空足迹之外,要么较轻的物体是低质量的BH。在对这次合并的NS-BH解释中,我们使用了来自我们的图像的5 σ源探测上限,以限制千诺瓦喷出物的质量,对于"蓝色“千诺瓦(kappa = 0.5 cm^2 g^-1),Mej <0.015 Msun,对于"红色”千诺瓦(kappa = 5-10 cm^2 g^-1),Mej <0.04 Msun。我们的观察强调了大口径望远镜和CFHT MegaCam等宽视…
2020-05-13 astro-ph.HE
Rapid and reliable sky localization of gravitational wave sources
LIGO首次探测到两个致密天体合并产生的引力波,引发了人们对探测这些剧烈事件的电磁对应物的新兴趣。对于涉及中子星的合并,人们认为伽马射线和x射线的高能发射将在几天到几周后被可见光、红外线和无线电的余辉所跟随。利用来自引力波探测器网络的数据进行快速天空定位对于最大限度地提高联合探测的机会至关重要。在这里,我描述了一种新的技术,能够产生准确的,完全贝叶斯天图在几秒钟或更少。该技术可以应用于自旋旋进紧凑的binaries,并可以考虑到探测器校准和光谱估计的不确定性。
2016-06-03 astro-ph.HE gr-qc
Localization of binary neutron star mergers with a single Cosmic Explorer
本研究针对单台下一代引力波探测器CE的定位问题,构建纳入地球自转、频率相关效应的贝叶斯参数估计框架,发现最优信噪比1000时双中子星定位天区可低至10平方度,并指出忽略该效应会引发推断偏差。
2023-08-23 astro-ph.HE gr-qc
A Galaxy-Targeted Search for the Optical Counterpart of the Candidate NS-BH Merger S190814bv with Magellan
2019年8月14日,激光干涉引力波天文台(LIGO)和室女座引力波干涉仪宣布探测到一个双星合并,S190814 bv,低误报率(FAR)约为$1.6\times 10^{25}$年1,距离为$267\pm 52$ Mpc,90%(50%)的局部区域约为23(5)deg $^2$,和中子星-黑洞(NS-BH)合并的概率为$>99\%$。LIGO/Virgo协作组(LVC)对NS-BH的定义是,较轻的双星成员质量为$<3$ M $_\odot$,质量较大的双星成员质量为$>5$ M $_\odot$,这种分类原则上与BH-BH合并一致,这取决于中子星的实际上限质量。此外,LVC指出,合并可能导致$<1\%$最终BH残余物之外的物质,这表明电磁(EM)对应物不太可能。在这里,我们报告了我们的光学跟踪观测S190814 bv使用麦哲伦巴德6.5米望远镜瞄准所有96个星系的GLADE目录中的50%本地化体积(约70%的综合光度在这个区域内)。没有对应物被确定为$i=22.2$的中值$3σ$极限星等($M_i\approx -14.9$ mag),与距离S190814 bv的双星合并物GW 170817的光学对应物的亮度相当;同样,我们可以排除短伽玛暴典型的轴上喷流。然而,我们不能排除其他现实的模型,如一个kilonova只有$\sim 0.01$ M $_\odot$的镧系元素丰富的材料,…
2020-04-11 astro-ph.HE
Breaking bad degeneracies with Love relations: Improving gravitational-wave measurements through universal relations
距离倾斜简并限制了紧双星合并的引力波参数估计。虽然简并可以通过包含高阶模或进动而部分打破,但这些效应在双中子星中被抑制。在这项工作中,我们实现了一个新的参数化的潮汐效应的二进制中子星波形,利用二进制的爱的关系,打破了距离倾斜简并。二元Love关系以状态方程不敏感的方式将中子星的潮汐变形能力描述为中子星源系质量的函数,从而可以直接测量中子星源的红移。如果假设宇宙学参数是已知的,红移可以转换为光度距离,距离倾斜简并可以因此被打破。我们实现了这种新的方法,研究了一系列的二元中子星观测方案,使用贝叶斯参数估计的合成数据。在第三代探测器时代,对于信噪比范围从6到167的观测,我们预测距离和倾角的$90\%$可信区间的$\sim70\%$减少到$\sim70\%$,源框架分量质量的$\sim50\%$减少到$\sim50\%$。对于边缘上的系统,我们的方法可以导致适度的($\sim50\%$)改善测量的距离和倾角的二进制与信噪比低至10。这个公式可以用来更好地推断源坐标系的质量,从而改进中子星的布居特性,如它们的最大质量,影响核天体物理。当结合搜索电磁对应的观测,这里提出的工作可以用来把改进的界限喷流从双中子星合并的开口角。
2023-02-09 astro-ph.HE gr-qc
Blackhole Mergers Through Evection Resonances
已经提出了一些机制来提高恒星质量黑洞双星的合并速率,例如Von Zeipel-Lidov-Kozai机制(vZLK)。然而,为了极大地激发偏心率并通过vZLK减少合并时间,需要高倾角。在这里,我们提出了一种新的途径,通过它紧凑的二进制文件可以合并由于偏心率增加一般,包括在近共面配置。当双星的进动速率等于它们围绕超大质量黑洞的轨道周期时,在活动星系核盘中迁移的致密双星可以被捕获在一个逃逸共振中.在我们的研究中,我们包括由于一阶后牛顿岁差以及由于磁盘周围的一个或两个组件的二进制的岁差。当双星扫过共振时,偏心率会被激发,而这种情况只有在它以共振的天平动时标的10-100倍的时标迁移时才会发生。天平动的时间尺度随着圆盘质量的增加而减小。双星的偏心激发可使合并时间尺度减小一个因子,最大可达$\sim 10^{3-5}$。
2022-10-18 astro-ph.HE gr-qc
Of Harbingers and Higher Modes: Improved gravitational-wave early-warning of compact binary mergers
从紧密双星合并的引力波(GW)信号的多信使后续行动中最大限度地提高科学收益的一个关键组成部分是迅速发现电磁对应物。理想情况下,GW的检测和定位必须足够早地报告,以允许望远镜在GW事件发生之前转换到GW事件的位置。然而,可用于预警的时间受到探测器频带内的主导($\ell = m = 2$)模式所花费的短持续时间的限制。尽管如此,我们表明,包括更高的模式-进入探测器的灵敏度带之前的主导模式-在GW搜索,可以使我们显着提高预警能力的紧凑型二进制与不对称的质量(如中子星黑洞二进制)。我们调查的本地化天空面积的减少时,$\ell = m = 3$和$\ell = m = 4$模式,包括除了主导模式,考虑典型的电磁望远镜的回转时间($30-60$秒)。我们发现,在LIGO计划的“O 5”(“旅行者”)网络与五个GW探测器,一些中子星黑洞合并,位于$40$ Mpc的距离,可以本地化到几百平方米。°的合并前的$\sim 45$秒,对应于天空区域中的$3-4$($5-6$)的减少因子。对于第三代网络,对于$100$ sq的定位区域,我们在预警时间上获得了高达1.5分钟的增益。度,即使当源被置于$100$ Mpc时。
2020-08-04 astro-ph.HE gr-qc
On the energetics of a possible relativistic jet associated with the binary neutron star merger candidate S190425z
先进的LIGO和Virgo探测器于2019年4月25日在第三次观测运行S190425 z中报告了第一个二元中子星合并候选者。INTEGRAL卫星几乎巧合地报告了一个微弱的$γ$射线过量,该卫星意外地覆盖了AdvLIGO/VIRGO的整个定位区域。较长波长的电磁跟踪没有导致检测到任何相关的对应物。在这里,我们结合现有的信息,从引力波测量和上限的注量从\textit{INTEGRAL}显示的意见是完全一致的相对论高斯结构喷流和一个典型的短持续时间伽马射线暴(GRB)正在合并中产生。在不同的先验分布下,我们得到了轴上各向同性等效能量的后验界。这项研究表明,即使是有限的GW和EM信息可以结合起来,产生有价值的见解流出的合并。未来的后续行动可能有助于进一步限制喷流结构,特别是如果有一个孤儿余辉检测与候选人。
2020-01-06 astro-ph.HE
Improvements in Gravitational-Wave Sky Localization with Expanded Networks of Interferometers
探测到一颗双星中子星合并产生的引力波,并观测到几个相关的电磁波,这是多信使天文学的一个里程碑。联合观测可以揭示驱动电磁波和引力波发射的引擎的细节。然而,定位和识别引力波事件的电磁对应物在很大程度上依赖于通过引力波信息定位源。我们探索天空本地化的一组模拟的中子星合并的全球网络的引力波探测器的发展,通过未来十年,进行第一次这样的研究中子星-黑洞二进制源。目前,三个探测器正在进行观测,日本和印度的其他探测器预计将在未来几年投入使用。用三个探测器在90%可信度水平上恢复了一个中等中子星-黑洞双星的60 ° $^2$定域.当所有五个探测器都开始工作时,可以将源定位到天空中11度$^2$的中值。
2018-02-02 astro-ph.HE astro-ph.IM
The rarity of repeating fast radio bursts from binary neutron star mergers
快速射电暴(FRB)是银河系外的,明亮的脉冲发射在射频与毫秒的持续时间。在观测上,FRB可以分为两类,重复FRB和非重复FRB。目前,已经发现了20个未知物理来源的重复FRB。第一个重复FRB 121102的定位和相关持久射电源的发现支持FRB是由年轻的毫秒磁星提供动力的,这些磁星可能是由大质量恒星或双星中子星合并的核心坍塌形成的。这两个形成通道可以通过双星中子星合并产生的引力波来区分。我们首先计算了加拿大氢强度测绘实验(CHIME)观测到的重复FRB的局部形成率的下限。然后,我们表明,只有一小部分($6\%$)的重复FRB产生的年轻磁星从二中子星合并,基于引力波探测先进LIGO/室女座引力波探测器的第三次观测运行(O3)。因此,我们认为,重复的FRB更可能是由大质量恒星的核心坍缩而不是双星中子星合并产生的磁星。
2020-03-04 astro-ph.HE
Detection, sky localization and early warning for binary neutron star mergers by detectors located in China of different configurations in third generation detector network
本文评估了在中国部署不同构型第三代探测器对 ET-CE 网络探测双中子星并合的提升,发现中国探测器可提高探测率、显著改善天区定位并增强预警能力,其中 20 km 高频探测器在远距离探测上贡献突出。
2024-06-26 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
Determining the Hubble Constant with AGN-assisted Black Hole Mergers
本研究提出利用活动星系核(AGN)盘内的黑洞并合事件,借助其电磁信号或AGN低数密度特性识别宿主星系,通过引力波测量哈勃常数$H_0$,预计五年内可达到与中子星并合相当的测量精度,显著提升现有引力波测量水平。
2023-12-05 astro-ph.HE
The Electromagnetic Counterpart of the Binary Neutron Star Merger LIGO/VIRGO GW170817. V. Rising X-ray Emission from an Off-Axis Jet
本文报道了中子星(BNS)合并事件GW 170817的X射线辐射上升现象。这是第一次探测到引力波源发射的X射线。钱德拉X射线天文台(CXO)在合并后t~2.3天获得的观测结果表明,没有明显的辐射,L_x<= 3.2 × 10^38 erg/s(各向同性当量)。持续监测显示存在随时间变亮的X射线源,在合并后约15.1天达到L_x \sim 9 x 10^39 erg/s。我们解释这些研究结果的上下文中的各向同性和准直相对论流出(轴上和轴外)。我们发现,射电观测的宽频带X射线与相对论性喷流的发射是一致的,其动能E_k约为10^49-10^50 erg,离轴观察时θ_obs约为20-40 deg。我们的模型倾向于环双星的密度n~ 0.0001-0.01 cm-3,这取决于微物理参数λ_B=10^{-4}-10 ^{-2}。X射线的发射不太可能来自中央发动机。未来X射线观测在$t\gtrsim 100$天,当目标将再次观察到与CXO,将提供额外的约束,以解决模型退化和测试我们的预测。我们对theta_obs的推断可以用Advanced LIGO/Virgo观测到的GW 170817双星倾角的引力波信息进行检验。
2017-10-16 astro-ph.HE
Enhanced Black-Hole Mergers in Binary-Binary Interactions
研究了四重系统中黑洞(BH)双星的轨道演化,其中第三重双星通过Lidov-Kozai(LK)振荡激发BH双星的大偏心率,导致BH双星通过引力辐射合并.对于典型的BH二进制的质量$m_{1,2}\simeq 20M_\odot-30M_\odot$和初始半长轴$a_0\sim100$ AU(这样的二进制有没有机会合并自己在$\sim10^{10}$ yrs),我们表明,二进制的相互作用可以显着增加合并的LK窗口(范围的同伴倾斜,允许BH二进制合并在10~Gyrs)。这种增加是由BH双星的LK振荡和由第三双星驱动的外(双星-双星)轨道的节进动之间的长期共振引起的。因此,在存在第三双星的情况下,BH合并分数增加到$10-30\%$,比在类似的三元系统中发现的合并分数大一个数量级。我们的分析(适当的缩放)可以很容易地适应其他配置的系统,如相对紧凑的BH二进制和适度层次的三元组,这可能会产生更高的合并分数。由于恒星四重体在银河场中的出现率并不比恒星三重体小得多,我们的结果表明,动力学诱导的BH合并可能是LIGO/VIRGO观测到的BH合并产生的一个重要通道.
2018-12-25 astro-ph.HE gr-qc
Premerger localization of intermediate mass binary black holes with LISA and prospects of joint observations with Athena and LSST
计划中的激光干涉空间天线(LISA)将能够探测质量范围为$\sim 10^{2} \mbox{-} 10^{4}\,M_{\odot}$至红移$z\sim20$的中等质量双星黑洞(IMBBH)的引力波。由于LISA围绕太阳的轨道运动产生的调制效应有助于精确的源合并前定位,这反过来又有助于电磁(EM)跟踪。在这项工作中,我们计算的不确定性,在天空中的位置,光度距离,并作为合并时间的函数合并的时间。对于代表性的质量的IMBBH,我们合成的人口的二进制统一定位和定向的半径为3 Gpc的球体上,并使用Fisher信息矩阵计算投影参数测量的不确定性。我们发现,对于总质量为$10^3\,M_{\odot}$的系统,在合并前一天,天空位置和光度距离的误差分别为$\sim 0.4\,\text{deg}^2$和$\sim 6\%$。聚结时间可以通过不确定性$\lesssim 10$秒(聚结前一天)来预测。我们还发现,对于$10^3\,M_{\odot}$,周围的$40\%$($100\%$)的人口有一个源的本地化,是小于雅典娜(LSST)的视野合并前一天。这些极其精确的测量可以用来提醒地面GW探测器和EM望远镜有关这些合并的时间和位置。我们还讨论了机制,可能会产生EM发射IMBBH合并和研究其可探测性使用计划的遗产调查的空间和时间(LSST)在光学和雅典娜在X射线波段。电磁瞬态的检测可以为我们提供…
2022-11-18 astro-ph.HE gr-qc
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
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
GROWTH on S190814bv: Deep Synoptic Limits on the Optical/Near-Infrared Counterpart to a Neutron Star-Black Hole Merger
2019年8月14日,先进的LIGO和Virgo干涉仪探测到了高意义的引力波(GW)信号S190814 bv。GW的数据表明,该事件是由中子星-黑洞(NSBH)合并引起的,或者可能是低质量的双黑洞合并。由于低误报率和精确定位(23度$^2$在90%),S190814 bv为社区提供了直接观察NSBH合并的光学/近红外对应物的最佳机会。为了寻找潜在的对手,GROWTH合作对合并后三周内获得的6个晚上的公共暗能量相机(DECam)图像进行了实时图像减影,覆盖了$>$ 98%的定位概率。利用全球后续设施网络,我们系统地进行了光学对应候选物的光谱学和成像。结合这些数据和测光红移星表,我们排除了每一个候选者作为S190814 bv的对应物,并对与S190814 bv相关的光发射进行了深入,统一的限制。对于最近的一致GW距离,NSBH合并的辐射传输模拟约束S190814 bv的喷出物质量为$M_\mathrm{ej} < 0.04$ ~ $M_{\odot}$在极视角,或$M_\mathrm{ej} < 0.03$ ~ $M_{\odot}$,如果不透明度为$κ< 2$ ~cm $^2$ g $^{-1}$。假设中子星的潮汐变形能力在与GW 170817结果兼容的范围的高端,我们的限制将限制BH自旋分量与轨道动量对齐为$ χ< 0.7$的质量比$Q < 6$,更紧凑的中子星的约束较弱。我们在h…
2019-12-31 astro-ph.HE
The electromagnetic counterparts of compact binary mergers
由两颗中子星或一个黑洞和一颗中子星组成的双星的合并提供了一个独特的机会,可以使用两种不同的几乎正交的探测器--引力波(GW)和电磁(EM)发射来研究一系列物理和天体物理过程。GW信号探测在合并的最后阶段发生的二元和物理过程,而EM发射提供了合并后抛出的物质的线索。只有电磁辐射才能提供的精确定位也表明了合并发生的天体物理背景。此外,这两个信号的结合提供了对引力性质和宇宙膨胀率的限制。LIGO-Virgo合作项目首次探测到双星中子星合并,GW 170817,开启了多信使GW-EM天体物理学的时代,并展示了它所拥有的巨大前景。这一事件产生了前所未有的数据集,尽管它只是一个单一的事件,但它提供了显着的结果,彻底改变了我们对中子星合并的认识。GW 170817特别令人兴奋,因为我们知道它不是一种,并且在未来十年内将检测到更多的事件。在这篇评论中,我总结,第一,从紧凑的二进制合并的EM发射的理论,突出了独特的信息,结合GW-EM检测提供。然后,我描述了GW 170817的整个GW和EM观测集,并总结了它提供的一系列见解。这包括类似事件在宇宙r-过程元素预算中所起作用的线索,中子星状态方程,合并后相对论流出的性质,以及中子星双星合并和短伽马射线暴之间的联系。
2019-12-11 astro-ph.HE
Black Hole and Neutron Star Binary Mergers in Triple Systems: Merger Fraction and Spin-Orbit Misalignment
由外部伴星引力扰动驱动的黑洞并合是LIGO探测到的黑洞并合双星的一类重要形成通道。我们研究了三重系统中双星BH的轨道和自旋演化,其中第三伴星通过Lidov-Kozai振荡激发内双星的大偏心率,导致双星通过引力辐射合并。使用单轨道平均和双轨道平均的长期动力学方程的三重态,我们确定合并窗口(范围内的同伴倾斜,允许内部的二进制合并)和合并分数作为各种系统参数的函数。对于典型的BH双星,合并分数迅速增加与扰动偏心率$e_{\rm out}$,因为八极摄动,达到$10-20\%$在$e_{\rm out}=0.9$。推导了在八极效应可忽略的情况下系统的合并窗口和合并分数的解析表达式,并将其应用于三重态的中子星双星合并。我们还遵循自旋演化的BH在同伴诱导的轨道衰变。从对齐的自旋轴开始,当双星进入LIGO带时,可以产生大范围的最终自旋轨道失准角$θ_{\rm sl}^{\rm f}$。对于八极效应较小的系统(如等质量双星或$e_{\rm out}\sim 0$),$θ_{\rm sl}^{\rm f}$的分布在$90^\circ$附近达到峰值。随着八重效应的增加,最终自旋轴的分布更加各向同性。总的来说,合并BH二进制产生的Lidov-Kozai振荡在三重显示出独特的分布的有效自旋参数$χ_{\rm eff}$,这可能是用来区分这个形成通道从其他人。
2018-08-12 astro-ph.HE gr-qc
Evidence of a Past Merger of the Galactic Center Black Hole
通过分析EHT对Sgr A*的成像与自旋特性,发现其自旋轴错位源于过去4:1质量比的黑洞主并合,为层级并合理论提供了观测支持。
2024-08-27 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Detectability of modulated X-rays from LISA's supermassive black hole mergers
LISA的中心目标之一是探测来自超大质量黑洞合并的引力波。与恒星质量的黑洞合并相反,由于环双星盘的物质吸积到黑洞上,这种事件预计将是丰富的X射线源。合并前的轨道动力学也被认为会通过多普勒增强以准周期的方式调制所产生的X射线发射,并且与来自黑洞螺旋的引力波有简单的相位关系。探测到X射线源将使双星的精确和早期定位成为可能,从而使许多望远镜能够观察到合并的时刻。虽然由于存在许多混淆点源,在相对大的LISA天空定位中识别正确的X射线源将是具有挑战性的,但是准周期调制可以帮助识别。我们探讨了这种想法的实际可行性。我们模拟人口合并超大质量黑洞,他们的检测与LISA和他们的X射线光变曲线使用一个简单的模型。以NASA瞬变天体物理探测器上的X射线望远镜的参数为基础,设计并模拟了一个在LISA仍在观测黑洞内旋时寻找调制X射线源的观测活动。假设一个基准的LISA检测率$10$合并每年在红移接近$3.5$,我们预计一些调制X射线对应物的检测在名义上持续时间的LISA任务。
2019-12-06 astro-ph.HE gr-qc
Fast targeted gravitational-wave followup search for compact binary mergers using GSTLAL pipeline
University of Nevada, Las Vegas(内华达大学拉斯维加斯分校);Georgia Institute of Technology(佐治亚理工学院);The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学);University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校)
提出一种利用GSTLAL管道进行定向引力波搜索的方法,通过结合电磁触发器的天空定位和时间信息,增强对亚阈值引力波信号的探测效率,显著提高与短伽马射线暴等事件相关信号的检测能力。
2026-06-23 astro-ph.HE gr-qc
Rates of Short-GRB afterglows in association with Binary Neutron Star mergers
假设所有的双中子星合并产生短伽玛射线暴(SGRB),我们结合合并率的双中子星(BNS)的人口合成研究,先进的引力波(GW)干涉仪网络的灵敏度,并在各个波段的电磁(EM)设施,计算在这些波段的相关余辉的检测率。使用从GWs测量的倾斜角作为视角的代理,并假设3至30度之间的均匀分布的喷射开口角,我们使用开放访问的余辉流体动力学包BoxFit的X射线,光学和无线电波段生成对应物的光变曲线。对于不同的EM探测器,我们通过施加适当的检测阈值来获得在这三个波段中可检测到的EM对应物的分数。与由先进的GW干涉仪的五(三)探测器网络检测到的BNS合并相关联,假设BNS合并率为$0.6-774{\rm Gpc}^{-3}{\rm yr}^{-1}$ ~ \citep{dominik2012double},我们发现余辉检测率(每年)分别为$0.04-53$($0.02-27$),$0.03-36$($0.01-19$)和$0.04-47$($0.02-25$)。我们的比率代表了给定BNS比率的最大可能检测,因为我们忽略了EM随访观察中的节奏和视野的影响。
2018-03-17 astro-ph.HE gr-qc
Formation of massive multiple-star systems: early migration and mergers
Max-Planck-Institut für Astrophysik(马克斯·普朗克天体物理学研究所);Niels Bohr International Academy, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen(哥本哈根大学尼尔斯·玻尔学院、尼尔斯·玻尔研究所)
研究揭示了大质量多星系统形成过程中,盘驱动迁移和随机相互作用在紧密双星和三合星形成中的关键作用。
2026-01-09 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Connecting The Hierarchically Merging Binary Black Hole Population To Their Host Galaxies
本文通过计算引力波定位与星系目录的角交叉关联,评估区分AGN盘内层级并合黑洞与普通星系中层级并合的比例,预测约5000次并合事件即可在A#探测器灵敏度下确定AGN起源主导情景。
2025-08-26 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
PyCBC Live: Rapid Detection of Gravitational Waves from Compact Binary Mergers
我们介绍一种快速探测致密双星合并产生的引力波的有效而直接的方法。我们表明,这种方法实现了低laundry所需的警报候选人二进制合并的电磁合作伙伴,艾滋病的数据监测,并利用多探测器网络的天空定位。这种方法有助于在Advanced LIGO的第二次观测运行期间分析引力波候选者,包括与Advanced Virgo的重合操作期间,特别是对第一个观测到的双星中子星合并GW 170817的分析,在那里它导致了第一个用于识别AT 2017 gfo的紧密局部天空图($31~\mathrm{deg}^2$)。尽管对仪器进行了非标称观测,但该分析的操作也使GW 170104和GW 170608的初步发现成为可能。
2018-05-28 astro-ph.HE gr-qc