The First Two Years of Electromagnetic Follow-Up with Advanced LIGO and Virgo
我们预计在本十年的晚些时候，先进的LIGO和Virgo将首次直接探测到引力波（GW）。虽然这项突破性的技术成就本身就是奖励，但更大的奖励可能是同时在引力和电磁通道中观测到紧凑的双星合并。在Advanced LIGO和Virgo运行的前两年（2015年至2016年），我们预计全球GW探测器阵列将提高灵敏度和寿命，并从两个扩展到三个探测器。我们建立了在这一转变过程中双星中子星（BNS）合并的探测率和天空定位精度模型。我们已经分析了一个大的，天体物理学的动机源人口使用实时检测和天空定位代码和更高的延迟参数估计代码，已明确建立在先进的LIGO/室女座时代的操作。我们表明，对于大多数BNS事件的快速天空定位，检测后约一分钟，是准确的完整的参数估计。我们证明，先进的处女座将在天空定位中发挥重要作用，即使它预计上线只有三分之一的灵敏度为先进的LIGO探测器。我们发现，90%置信区间的中位数从2015年的500平方度缩小到2016年的200平方度。我们的模拟中出现了第一次LIGO/Virgo探测的一些不同场景。
2014-10-22 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Thanks for the memory: measuring gravitational-wave memory in the first LIGO/Virgo gravitational-wave transient catalog
引力波记忆是广义相对论的一种强场效应，表现为时空中的永久位移。我们开发了一个贝叶斯框架来检测引力波记忆与先进的LIGO/Virgo探测器网络。我们将此算法应用于LIGO/Virgo的第一个瞬态引力波目录中的10个二元黑洞合并。我们没有发现记忆的证据，这与预期一致。为了估计何时会检测到内存，我们使用目前最好的人口估计构建一个现实的样本的二元黑洞观测LIGO/处女座在设计灵敏度。我们表明，$\mathcal{O}(2000)$二元黑洞观测的合奏可以用来找到明确的证据引力波记忆。我们的结论是，记忆很可能是在早期A+/处女座+时代检测到的。
2019-11-28 astro-ph.HE 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
UniMAP: Model-free detection of unclassified noise transients in LIGO-Virgo data using the Temporal Outlier Factor
来自当前引力波探测器的数据包含高比率的瞬态噪声（毛刺），这可能引发错误的探测并掩盖真实的天体物理事件。现有的噪声检测算法在很大程度上依赖于基于模型的方法，这些方法可能会错过辅助传感器或具有奇异形态的噪声瞬态。我们提出了独角兽多窗口异常检测管道（UniMAP）：一种无模型算法，通过多窗口数据恢复方案来识别和表征瞬态噪声，该算法利用时间离群值因子（TOF）。我们表明，这种窗口化方案扩展了TOF算法的异常检测能力，以解决任意形态和持续时间的噪声瞬态。我们展示了该管道在LIGO和Virgo的第三次观测运行中检测故障的有效性，并讨论了潜在的应用。
2022-05-04 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Inferring the lensing rate of LIGO-Virgo sources from the stochastic gravitational wave background
引力波的强透镜效应更有可能发生在遥远的源，但预测的事件发生率是高度不确定的，有许多天体物理起源的建议。本文通过研究随机引力波背景（SGWB）的振幅，为强透镜系统的事件率估计开辟了一条新的途径。该方法可以直接给出高红移双星合并速率的上界，并将其转化为强透镜系统合并速率的上界。我们表明，从正在进行的分析的激光干涉仪引力波天文台（LIGO）-处女座，并在未来从LIGO-Virgo的设计灵敏度严格的界限上的透镜事件率可以施加使用SGWB信号。结合测量响亮的引力波事件与一个未解决的随机背景检测将提高估计的数量透镜事件在高红移。该方法对于从引力波观测中理解透镜系统和非透镜系统的布居具有重要意义。
2020-12-07 astro-ph.CO astro-ph.HE 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
The directional isotropy of LIGO-Virgo binaries
本研究通过偶极模型分析LIGO-Virgo第三次观测运行中的57个引力波信号，发现双黑洞总角动量方向与空间分布均与各向同性和均匀性一致，未发现特殊方向，并公开了代码与数据。
2023-04-26 astro-ph.HE gr-qc
Recent results from continuous gravitational wave searches using data from LIGO/Virgo/KAGRA's third observing run
本文介绍了利用advanced LIGO、Virgo和KAGRA第三次观测运行（O3）数据进行的连续引力波搜索的最新结果，指出这些搜索不仅用于探测非对称旋转中子星，还扩展至暗物质研究，对多信使物理学具有重要影响。
2023-05-24 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational waves from Population III binary black holes are consistent with LIGO/Virgo O3a data for the chirp mass larger than $\sim 20M_{\odot}$
LIGO/Virgo O3 a观测到的双黑洞合并的概率数分布函数具有双峰，分别是啁啾质量$M_c$、总质量$M_t$、主黑洞质量$M_1$和次黑洞质量$M_2$的函数.较大的啁啾质量峰位于$M_c \cong 30 M_{\odot}$。$M_2$与$M_1$的分布遵循$M_2\cong 0.7M_1$的关系。对于$f(M) \propto M^{-α}$形式的星族III星初始质量函数，用$0\leq α\leq 1.5$进行的星族合成数值模拟与$M_c \gtrsim 20M_{\odot}$的O3 a数据一致.模拟数据的$M_2$与$M_1$的分布也与O3 a数据的$M_2\cong 0.7M_1$关系一致。
2021-09-08 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Observational signatures of microlensing in gravitational waves at LIGO/Virgo frequencies
具有典型恒星质量（几个${\rm M}_{\odot}$）的微透镜通常被认为是LIGO/Virgo频率下引力透镜效应的潜在来源，因为时间延迟通常比LIGO/Virgo探测频率的倒数小得多，导致LIGO/Virgo频率下的干扰效应可以忽略不计。虽然这是真实的孤立的微透镜在这个质量制度，我们展示了如何在某些情况下，并为现实的情况下，人口的微透镜（例如恒星和残留物从星系晕或从集群内介质）嵌入在一个宏模型的潜力（星系或集群）可以合谋在一起，以产生时间延迟的顺序为一毫秒，这将产生显着的干扰失真所观察到的应变。在足够大的放大倍数（几百倍）下，微透镜效应在引力透镜引力波中应该是常见的。我们探索的制度，预测的信号落在探测LIGO/处女座的频率范围内。我们发现，恒星质量微透镜，渗透的透镜平面，和附近的临界曲线，可以引入强透镜引力波的干扰失真。对于那些具有负宇称的透镜事件（或鞍点，以前从未在引力波的背景下研究过），并且发生在宏观模型的焦散线附近，它们更有可能在LIGO/Virgo频率上产生可测量的干涉效应。这是第一项研究，探讨了现实人口的微透镜，加上一个宏观模型，对强透镜引力波的影响。
2019-03-11 astro-ph.CO astro-ph.HE
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
Double O-Ne-Mg white dwarfs merging as the source of the Powerfull Gravitational Waves for LIGO/VIRGO type interferometers
提出了一种新的用于LIGO/VIRGO探测器的强非旋入引力波（GW）源。双O-Ne-Mg白矮星合并可以产生频率在几百赫兹范围内的强引力波。这类事件之后可能会出现Ia型超新星。
2017-03-23 astro-ph.HE
Seeking Counterparts to Advanced LIGO/Virgo Transients with Swift
双星中子星（NS）合并是高级LIGO和高级Virgo最有希望的引力波发射天体物理源之一，预计将于2015年投入运行。找到这些信号的电磁对应物对于将它们置于天文学背景下至关重要。Swift卫星携带一个灵敏的X射线望远镜（XRT），可以在1-2小时内响应目标机会请求，因此独特地准备找到LIGO/Virgo触发器的X射线对应物。假设NS并合是短伽马射线暴（GRB）的前身，那么一定比例的LIGO/Virgo触发事件将伴随着X射线带余辉，其亮度在触发时间后一天的XRT波段中超过10^-12 erg/s/cm ^2。我们发现，这种通量的软X射线瞬态是足够明亮的是极其罕见的，因此可以自信地与即使是一个适度的本地化GW信号。我们研究了两种可能的搜索策略与Swift XRT在LIGO/Virgo错误框中找到明亮的瞬变。在第一种策略中，XRT可以在一天内通过观察~30个星系来搜索半径约为100 Mpc的空间，并具有足够的深度来观察预期的X射线余辉。对于扩展的LIGO/Virgo地平线距离，XRT可以在大约一天内使用100 s的曝光来覆盖约35平方度的区域，保持足够的灵敏度来成像GW发现的GRB余辉。这些策略表明，发现X射线波段对应的GW触发器将是可能的。
2012-09-11 astro-ph.HE astro-ph.IM
Searches for inspiral gravitational waves associated with short gamma-ray bursts in LIGO's fifth and Virgo's first science run
这份简短的报告描述了从短伽马射线暴中寻找引力波螺旋信号的过程。由于这些事件可能是由两个紧凑对象的合并所创建的，因此可以进行具有较低阈值的有针对性的搜索。分析了22个短伽马射线暴的资料。
2010-06-16 astro-ph.HE gr-qc
Coincident Searches between Gravitational Waves and High-Energy Neutrinos with the Antares and LIGO/Virgo Detectors
利用引力波瞬变和高能中微子的多信使方法有望为研究宇宙中最剧烈的天体物理过程开辟新的视角。特别是，伽马射线暴特别令人感兴趣，因为它们与预测引力波和高能中微子显著联合发射的天体物理学情景有关。一些实验（如ANTARES、IceCube、LIGO和Virgo）目前正在记录数据并寻找这些天体物理学来源。在这份报告中，我们提出了第一个联合分析工作，使用的数据从引力波探测器LIGO和处女座，并从高能中微子探测器ANTARES。
2012-01-13 astro-ph.HE
Performance of iDQ ahead of LIGO, Virgo, and KAGRA's fourth observing run
本文介绍LVK第三至第四次观测运行间iDQ噪声瞬变识别流水线的改进，结合Omicron构建毛刺概率并挖掘辅助通道关联，验证其在O3b中的检测性能。
2024-12-05 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Compact Binary Merger Rates: Comparison with LIGO/Virgo Upper Limits
我们比较进化预测的双紧凑对象合并率密度与初始和即将到来的LIGO/室女座上限。我们发现：（i）由于先进探测器的宇宙学范围，目前将人口合成预测转换为合并率密度的方法是不够的。(ii)我们的乐观模型比BH-BH系统的初始LIGO/Virgo上限低18倍，这表明观测灵敏度的适度增加（2.5倍）可能会带来第一次探测或第一次引力波对双星演化的限制。(iii)恒星起源的大规模BH-BH合并应该在高级LIGO/Virgo中占主导地位，并且可以通过包括螺旋，合并和环降的模板检测到红移z=2。正常恒星（<150 Msun）可以产生这样的合并，总红移质量高达400 Msun。(iv)高黑洞出生踢可以严重限制大质量BH-BH系统的形成（无论是在孤立的双星还是在动态致密星系团演化中），因此即使在完全先进的LIGO/Virgo灵敏度下，也无法检测到这些系统。我们发现，低和高的黑洞出生踢是允许目前的观测电磁约束。(v)我们的大多数模型都能用先进的探测器探测到所有类型的合并（NS-NS，BH-NS，BH-BH）。许多大规模的BH-BH合并检测将表明小（如果有的话）大规模BH的出生踢。
2016-03-27 astro-ph.HE gr-qc
X-ray Transients in the Advanced LIGO/Virgo Horizon
Advanced LIGO和Advanced Virgo将是全天空监视器，用于合并数百Mpc内的紧凑物体。找到这些事件的电磁对应物需要理解低红移（z<0.1）的瞬变天空。我们进行了系统的搜索河外，低红移，瞬态事件的XMM-牛顿回转巡天。在一个通量有限的样本中，我们发现高度可变的物体占样本的10%，其中10%在空间上与编目的光学星系重合。这导致了每平方度4 × 10 ^-4个瞬变，高于3 × 10 ^-12 erg cm-2 s-1 [0.2-2 keV]的通量阈值，这可能会与LIGO/Virgo的对应物混淆。这是先进LIGO/Virgo视界内软X射线瞬变率的首次河外测量。我们的搜索发现了6个天体，它们在空间上与之前编目的星系一致，缺乏光学活动星系核的证据，显示出大约10^43 erg s-1的高光度，与ROSAT全天巡天相比，通量变化超过10倍。其中至少有四个显示的属性与以前观察到的潮汐中断事件一致。
2013-07-12 astro-ph.CO astro-ph.HE
Measuring Nuclear Matter Parameters with NICER and LIGO/Virgo
NICER合作组织最近报告了对脉冲星PSR J 0030 +0451的质量和半径的测量。在这里，我们使用这种新的测量来约束高阶核物质参数之一$K_{\mathrm{sym,0}}$。我们进一步结合LIGO/Virgo对中子星合并GW 170817的潮汐测量，导出了一个联合的1- $σ$约束为$K_{\mathrm{sym,0}} = -102^{+71}_{-72}$ MeV。我们相信这是迄今为止最可靠的参数界限，假设没有新的物理超过饱和密度影响中子星的观测。
2020-02-08 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Detection of LIGO-Virgo binary black holes in the pair-instability mass gap
通过探测LIGO-Virgo探测到的双星黑洞（BBH）并合粒子数，我们可以推断出有关黑洞形成通道的性质。一种被称为对不稳定性（PI）超新星的机制有望阻止质量大于$\sim 40-65\,M_\odot$且小于$\sim 120\,M_\odot$的恒星坍缩形成黑洞。LIGO-Virgo探测到的任何BBH合并，在这个间隙中有一个组成黑洞，称为PI质量间隙，可能起源于另一个形成通道。在这里，我们坚定地建立GW 190521作为一个离群的恒星质量的BBH人口，如果PI质量差距开始或低于$65\, M_{\odot}$。此外，对于$40-50\, M_{\odot}$的PI下限，我们发现除了GW 190521之外，其余的BBH事件的分布不太可能与恒星质量人口一致。
2021-06-02 astro-ph.HE gr-qc
Application of the third RIT binary black hole simulations catalog to parameter estimation of gravitational waves signals from the LIGO-Virgo O1/O2 observational runs
利用第三个二元黑洞RIT目录的777个完整的数值波形，我们重新分析了LIGO/Virgo的O 1/O2观测运行中报告的10个黑洞合并信号。我们得到的二进制参数，外部参数，这些引力波事件是一致的，但不完全相同，以前提出的结果和剩余的属性。我们还分析了Venumadhav等人2019年报告的另外3起事件（GW 170121、GW 170304、GW 170727），并发现了密切匹配的参数。最后，我们评估我们的波形收敛研究适用于O 1/O2事件的准确性，并发现它们足以为当前的参数估计。
2020-09-30 astro-ph.HE gr-qc
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
Primordial Black Hole Dark Matter and the LIGO/Virgo observations
到目前为止，LIGO/Virgo合作已经通过引力辐射的发射探测到了十个黑洞双星的合并。这些黑洞在宇宙QCD时期形成并构成所有宇宙暗物质的假设，已经被许多作者拒绝，理由是，在其他约束条件中，原始黑洞（PBH）暗物质将导致比观测到的大几个数量级的合并率。我们重新审视目前的PBH合并率的计算方法。太阳质量的PBH在相当高的红移处形成星团，在较低的红移处蒸发。我们详细考虑了由于三体之间的相互作用的两个PBH的二进制成员和第三个旁路PBH，在这样的集群的二进制属性的演变，为第一次，通过充分的数值积分。蒙特卡洛分析表明，由于这种相互作用，以前预测的合并率降低了几个数量级。在QCD时期形成的PBH暗物质的自然预测产生了一个明显的峰值周围的$1M_{\odot}$与小质量分数的PBH的肩膀上的$30M_{\odot}$，由QCD时期的状态方程确定。我们利用这一事实，使一个尝试性的预测合并率的$\sim 30M_{\odot}$ PBH的二进制文件，并发现它非常接近LIGO/Virgo确定。此外，我们表明，目前的LIGO/室女座的$\sim M_{\odot}$双星的存在限制不排除QCD PBH，使所有的宇宙暗物质。也没有约束QCD PBH从随机引力背景，预重组吸积，或矮星系构成的问题。QCD PBH的微透镜约束应该重新研究。然而，我们警告说，在这个数字上具有挑战性的问题，一些可能相关的影响无法处理…
2020-07-13 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Searching for a subpopulation of primordial black holes in LIGO/Virgo gravitational-wave data
迄今为止，LIGO/Virgo探测到了几十个双黑洞事件，预计未来几年还会有更多的双黑洞事件，引力波天文学正在从单个事件分析转向群体研究。使用GWTC-2目录，我们进行了分层贝叶斯分析，第一次结合了几个国家的最先进的天体物理形成模型与人口的原始黑洞（PBH）和约束的一个假定的子人口PBH的数据的分数。我们发现，这一部分显着依赖于一套假设的天体物理模型。虽然原始人口统计上有利于某些竞争性的天体物理通道，如球状星团和核星团，一个占主导地位的贡献，从稳定的质量转移孤立的形成通道大大减少了对PBH的需要，除了解释像GW 190521的质量间隙事件的速率。膨胀后形成的黑洞对LIGO/Virgo观测有贡献的诱人可能性只能通过进一步减少天体物理和原始形成模型的不确定性来验证，并且最终可能由第三代干涉仪证实。
2022-05-04 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Searches for inspiral gravitational waves associated with short gamma-ray bursts in LIGO's fifth and Virgo's first science run
两个致密物体的合并，比如两颗中子星或一颗中子星和一个黑洞，很可能是短伽马射线暴的起源。这些事件也是有希望的引力波来源，目前正在激发国际引力波探测器网络的相关搜索。在这里，我们描述了一个搜索的引力波从螺旋阶段的两个合并紧凑的对象，在巧合的短伽玛射线暴发生在LIGO的第五次科学运行和处女座的第一次科学运行。这次搜索包括22个GRB，这些GRB的数据来自LIGO/Virgo网络中的多个探测器。没有发现统计上显著的引力波候选者，参数检验表明在我们的伽玛暴样本中没有多余的弱引力波信号。90%~ C. L.在中子星-黑洞祖先模型假设下，我们的样本中伽玛暴的中位排斥距离为6.7 Mpc。
2010-06-17 astro-ph.HE gr-qc
Searching for Eccentricity: Signatures of Dynamical Formation in the First Gravitational-Wave Transient Catalogue of LIGO and Virgo
二元黑洞被认为主要通过两种途径形成：孤立演化和动力学形成。二元黑洞系统的质量、自旋和偏心率为它的形成历史提供了线索。我们专注于偏心率，这可能是一个签名的动力形成。采用自旋对齐偏心波形模型SEOBNRE，对LIGO和Virgo的第一个引力波瞬变星表中的双黑洞合并事件进行了贝叶斯推断.我们发现，所有这些事件都符合零偏心率。我们设定的偏心率上限范围为0.02至0.05，置信度为90%，参考频率为10 Hz。这些上限并没有明显限制在球状星团中动态形成的LIGO-Virgo事件的比例，因为预计只有约5%的事件会合并到可测量的偏心率。然而，随着引力波瞬时目录将在未来几个月内急剧扩大，可能很快就有可能使用偏心率测量来显着限制发生在球状星团中的合并比例。
2019-10-17 astro-ph.HE astro-ph.IM
Multi-messenger searches via IceCube's high-energy neutrinos and gravitational-wave detections of LIGO/Virgo
我们总结了使用IceCube的中微子触发器在LIGO/Virgo的GWTC-2目录中与引力波事件相吻合的高能中微子对应物搜索的初步结果。我们没有发现任何统计上显著的高能中微子对应物，并推导出地球上时间积分中微子发射的上限以及每个事件高能中微子发射的各向同性等效能量。
2021-07-20 astro-ph.HE
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
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
Search for gravitational waves associated with high-energy neutrinos detected by IceCube during the third observing run of LIGO-Virgo
Universiteit Gent（根特大学）；STAR Institute, Université de Liège（列日大学STAR研究所）；Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；University of Catania（卡塔尼亚大学）；Cardiff University（卡迪夫大学）
本研究在LIGO-Virgo O3运行期间，对IceCube探测到的高能中微子相关引力波开展无模型定向搜寻，未发现显著引力波信号，同时设定了不同发射模型下引力波源的距离下限。
2026-07-31 astro-ph.HE gr-qc
Forecasts for detecting the gravitational-wave memory effect with Advanced LIGO and Virgo
双黑洞（BBH）中引力波（GW）的探测使得广义相对论在一个以前从未研究过的领域得到了检验：强曲率和高GW光度。一个独特的和可测量的效果与这方面的理论是非线性GW记忆效应。GW记忆效应的特征在于它对自由下落的观察者的影响：在GW的突发经过他们的位置之前和之后，他们的位置之间的适当距离是不同的。引力波干涉仪，如LIGO和Virgo探测器，可以从单个BBH合并中测量这种效应的特征，但以前的工作表明，它需要一个比以前探测到的任何GW事件都更大质量和更近的事件。在LIGO和Virgo检测到的整个BBH合并群体中找到GW记忆效应的证据更有可能更快发生。先前的一项研究表明，GW记忆效应可以在大约100个事件后，在由第一个GW 150914事件等二进制组成的BBH群体中检测到。在本文中，我们计算预测的时间，它将采取先进的LIGO和处女座探测器（当探测器在其设计灵敏度操作），以找到证据的GW记忆效应的人口BBH是一致的，在前两个观测运行的LIGO探测器的事件的测量人口。我们发现，经过五年的数据收集先进的LIGO和处女座探测器的人口中的非线性GW记忆效应的信噪比将约为3（接近以前使用的检测阈值）。我们指出，不同的近似方法用于计算GW记忆效应可以导致显着不同的信噪比。
2020-02-05 astro-ph.HE gr-qc
Constraints on the Population of Common Sources of Gravitational Waves and High-Energy Neutrinos with IceCube During the Third Observing Run of the LIGO and Virgo Detectors
Orta Doğu Teknik Üniversitesi（中东技术大学）；Columbia University in the City of New York（纽约市哥伦比亚大学）
本文基于LIGO和Virgo第三观测运行期间的数据，研究了引力波和高能中微子共同源的约束，发现亚阈值事件中无显著联合源。
2025-12-11 astro-ph.HE gr-qc
Black Holes LIGO/Virgo Domination and Single-lined Binaries with a Black Hole Candidate Component
在这封信中，我们注意到，在LIGO / Virgo实验中观察到的黑洞探测率与双星中子星探测率之比需要假设大质量恒星“保守”坍缩成黑洞：坍缩恒星的几乎所有质量都在视界之下。这与LIGO/Virgo探测到的大质量黑洞是一致的。另一方面，在坍缩成黑洞的过程中，物质损失很小的假设与单线双星的小偏心率是一致的。同时，解释了在有蓝色恒星的双星系统中，大多数黑洞没有X射线的现象。我们认为，三套LIGO / Virgo的观测和数据的单线双星与候选黑洞组件确认的情况下，大规模的场双星的演变。
2021-01-22 astro-ph.HE hep-th
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
Prospects for reconstructing the gravitational-wave signals from core-collapse supernovae with Advanced LIGO-Virgo and the BayesWave algorithm
我们目前对核心坍缩超新星爆炸机制的理解是不完整的，对于初始冲击波如何被激发到足以导致成功爆炸有多种可行的模型。探测到恒星核心坍缩后最初几秒钟内发出的引力波信号，将为这一过程提供独特而关键的见解。随着先进的LIGO和先进的处女座探测器预计将很快接近他们的设计灵敏度，我们可能会发现这个信号从我们的星系内的超新星。在这样的情况下，我们研究如何以及贝叶斯波算法可以恢复引力波信号从核心坍缩超新星模型在模拟先进的探测器噪声，并优化其准确重建信号波形的能力。我们发现，贝叶斯波可以自信地重建网络信噪比$\gtrsim 30$的超新星爆炸模型的范围内的信号，达到最大的重建精度$\sim 90\%$在SNR $\sim 100$。对于不能自信地恢复的低SNR信号，我们的优化工作导致重建精度提高到$20-40\%$，典型增益为$\sim 10\%$。
2022-03-16 astro-ph.HE gr-qc
Constraints on primordial black holes from LIGO-Virgo-KAGRA O3 events
本文利用 LIGO-Virgo-KAGRA O3 数据，通过分层贝叶斯分析多种 PBH 质量函数场景，将 1-200 太阳质量范围内 PBH 占暗物质比例上限约束为约 10^-3。
2024-07-31 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Search for multi-messenger events during LIGO/Virgo era
多信使天文学是一个广阔而不断扩展的领域，因为电磁观测（EM）不再是探索宇宙的唯一方式。由于新的信使，天体物理事件与引力波（GW）和EM发射不再是一个梦想的天文学界。当LIGO-Virgo网络检测到两个低质量紧凑物体的GW信号与一颗双星中子星（BNS，GW 170817）一致时，GW多信使天文学取得了突破，这一事件产生了短伽马射线暴（GRB）和千诺瓦。虽然GW 170817代表了BNS合并的证据，至少是一些GRB的祖先，但预计广泛的高能天体物理现象将伴随着GWs和光子的发射。在这里，我们提出了一个未建模的方法来搜索GWs具有伽马和无线电同行，使用LIGO-Virgo的数据和观测的合作伙伴望远镜。我们还讨论了在LIGO-Virgo第三次观测运行（O3 a）的第一部分期间针对天体物理事件的未建模相干搜索的最新结果：费米和斯威夫特卫星探测到的105个伽玛暴。
2022-06-28 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
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
Searching for high-energy neutrinos in coincidence with gravitational waves with the ANTARES and VIRGO/LIGO detectors
灾难性的宇宙事件可能是引力波（GW）和高能中微子（HEN）的合理来源。GW和HEN都是另一种宇宙信使，它们可能会逃离非常致密的介质，在宇宙学距离上不受影响地旅行，携带来自天体物理引擎最内部区域的信息。出于同样的原因，这些信使也可以揭示传统光子天文学无法观察到的新的隐藏来源。要求GW和HEN检测通道之间的一致性将使得能够进行新的搜索，因为人们具有关于公共源的重要附加信息。像ANTARES这样的中微子望远镜可以精确地确定高能中微子事件的时间和方向，而像LIGO和VIRGO这样的引力波探测器网络也可以提供引力波爆发的时间/方向信息。通过结合这些完全独立的探测器的信息，人们可以搜索可能来自共同天体物理来源的宇宙事件。
2009-08-17 astro-ph.HE astro-ph.IM
Antiglitch: a Quasi-physical Model for Removing Short Glitches from LIGO and Virgo Data
提出一种准物理模型波形，用于拟合和去除LIGO和Virgo数据中的短时瞬态毛刺，有效去除四种中的三种，并评估了毛刺模拟双黑洞信号的能力。
2023-09-12 astro-ph.HE gr-qc
Simultaneous detection rates of binary neutron star systems in advanced Virgo/LIGO and GRB detectors
两个致密物体的合并是新的引力波天文台，如Advanced-Virgo（AdV），Advanced-LIGO（aLIGO）和KAGRA的关键目标。这种现象可以导致同时探测到短伽马射线暴（sGRB）和引力波瞬变形式的电磁波。这将有可能首次允许访问火球和中央发动机属性。我们提出了一个估计，这类事件的检测率，看到一个斯威夫特样的卫星和AdV/ALIGO。这一比率仅来自sGRB的观测。我们表明，这个速度，如果不是很高，预测在先进的LIGO-Virgo的整个生命周期的一些触发。我们讨论如何使用一些专门的观察策略来增加它。我们将我们的结果应用于其他任务，如SVOM法中卫星项目或LOFT。
2014-05-09 astro-ph.HE
Scalar fields around black hole binaries in LIGO-Virgo-KAGRA
Université Catholique de Louvain（天主教鲁汶大学）；Royal Observatory of Belgium（比利时皇家天文台）；University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Queen Mary University of London（伦敦玛丽女王大学）；University of Oxford（牛津大学）
研究双黑洞系统周围标量场的生长对引力波信号的影响，通过半解析波形模型和贝叶斯分析，获得对标量密度的上限，并发现GW190728可能具有轻标量环境。
2026-05-13 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
The Memory Remains (Undetected): Updates from the Second LIGO/Virgo Gravitational-Wave Transient Catalog
LIGO和Virgo天文台在第三次观测运行的第一部分报告了39个新的引力波探测，使总数达到50个。大多数新的探测结果都与双黑洞合并相一致，使它们成为寻找引力波记忆的合适目标，引力波记忆是广义相对论的一种非线性效应。我们扩展了在以前的出版物中开发的方法来分析这些事件，以确定贝叶斯因子比较的内存假设的无记忆假设。具体来说，我们使用两个具有高阶模式的波形模型计算贝叶斯因子，这使我们能够分析具有极端质量比和旋进自旋的事件，这两者在以前都是不可能的。根据波形模型，我们发现一个有利于记忆的组合$\ln \mathrm{BF}_{\mathrm{mem}} = 0.024$或$\ln \mathrm{BF}_{\mathrm{mem}} = 0.049$。这一结果与最近的预测是一致的，这些预测表明需要$\mathcal{O}(2000)$双星黑洞探测来确定记忆的存在或不存在。
2021-05-06 astro-ph.HE gr-qc
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
The First Model-Independent Chromatic Microlensing Search: No Evidence in the Gravitational Wave Catalog of LIGO-Virgo-KAGRA
本文利用μ-GLANCE对GWTC-3中72个超阈值引力波事件开展首个模型无关的波动光学微透镜搜索，虽发现一个边缘候选体，但无确凿证据，排除了显著微透镜信号。
2025-07-21 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Following up GW Alerts With MAGIC: The Third LIGO/Virgo Observation Run
前两次LIGO和Virgo观测运行是引力波（GW）领域的重要里程碑，这要归功于对来自十个双黑洞系统和一个双中子星系统的GW信号的探测。如从GW 170817/GRB 170817 A案例中所了解到的，为了充分确定发射源、残余物体及其环境的特征，必须在不同波长进行电磁跟踪观测。鉴于干涉仪提供的定位不确定性相当大，具有窄视场的设施（例如成像大气切伦科夫望远镜，IACT）面临的主要挑战是设置合适的后续策略，以便观察具有最高概率的天空区域，以托管GW信号的电磁（EM）对应物。作为EM后续社区的成员，MAGIC协作在2014年加入了这一努力。由于第三次观测运行（O3）目前正在进行中，预计LIGO和Virgo都将具有更好的灵敏度，MAGIC正在完善其后续策略，以尽可能快地最大限度地提高观测EM对应物的机会。在这篇文章中，我们将描述这一战略，重点是不同的观察情况下，这主要取决于从GW和EM合作伙伴设施提供的信息。
2019-09-09 astro-ph.HE astro-ph.IM
Observational implications of lowering the LIGO-Virgo alert threshold
LIGO-Virgo和世界各地的电磁频谱观测设施网络最近探测到与GW 170817相关的双星-中子星合并，使引力波事件的多信使探测成为现实。这些联合探测使我们能够更详细地探测引力波源，并为我们提供了信心十足地建立单独在引力波数据中无法检测到的事件的可能性。在本文中，我们探讨了使用低显著性引力波事件候选者的电磁跟踪来增加电磁对应物的置信检测样本的前景。我们发现，引力波警报阈值的变化，将大约增加一倍的可检测的天体物理事件的数量将增加超过5个数量级的误报率从每100年1到每年超过1000。我们发现，后续的低显着性候选人的本地化成本是微不足道的，因为相同的变化，以误报率只增加距离/面积本地化不到2的因素，并增加体积本地化不到4的因素。我们认为，EM后续阈值为低意义的候选人应设置警报纯度（$P_\text{astro}$）的基础上，而不是假警报率。理想情况下，LIGO-Virgo会提供这种$P_\text{astro}$的估计值，但在没有它们的情况下，我们提供了LIGO-Virgo发出的引力波候选警报的平均纯度的估计值，作为LIGO-Virgo各个观测时期的假警报率的函数。
2018-06-26 astro-ph.HE
Localization of short duration gravitational-wave transients with the early advanced LIGO and Virgo detectors
激光干涉引力波观测站和Virgo是先进的地面引力波探测器，将于2015年开始收集科学数据。随着第一次探测的预期，重要的是量化如何以及一般的引力波瞬变可以定位在天空中。这对于正确识别电磁对应物以及理解引力波物理和源群至关重要。我们提出了一个研究的天空定位能力的两个搜索和参数估计算法：\emph{coherent WaveBurst}，一个约束的似然算法操作接近实时，和\emph{LALInferenceBurst}，马尔可夫链蒙特卡罗参数估计算法开发恢复通用瞬态信号的延迟几个小时。此外，我们专注于先进探测器时代的前几年，当时我们预计只有两个（2015年）和三个（2016年）运行探测器，所有低于设计灵敏度。这些探测器配置可以产生显着不同的天空定位，我们量化的细节。正如预期的那样，我们观察到从两个检测器到三个检测器网络时，平均检测信号的定位有明显的改善。虽然定位取决于波形形态，但在2015年观察100 - 200度$^2$和2016年观察60 - 110度$^2$后，大约50%的检测信号将被成像，尽管波形知识可以将其减少到22度$^2$。这是第一次全面研究先进的LIGO和Virgo探测器早期网络的一般瞬态的天空定位能力，包括早期的LIGO只有两个探测器的配置。
2014-12-16 astro-ph.HE astro-ph.IM
Search setup for long-duration transient gravitational waves from glitching pulsars during LIGO-Virgo third observing run
脉冲星是旋转的中子星，它发出电磁束。我们希望双星会慢慢降低它们的旋转频率。然而，突然增加的旋转频率已被观察到从不同的恒星。这些事件被称为“小故障”，随后是一个放松阶段，时间从几天到几个月不等。引力波（GW）的发射可能遵循这些特殊的事件。我们给出了一个概述的设置GW数据的分析从先进的LIGO和处女座第三次观测运行（O3）arXiv：2112.10990搜索瞬态GW信号持续数小时至数月后，在已知的卫星故障。该搜索方法包括放置一个模板网格在频率旋转降频空间与固定的网格间距。然后，对于每个点，我们计算瞬态F统计量，该统计量在一组瞬态参数（如电位信号的持续时间和开始时间）上最大化。然后设置检测统计量的阈值，并且我们在每个候选者的参数空间上搜索峰值。
2022-01-21 astro-ph.HE gr-qc
Nonparametric analysis of correlations in the binary black hole population with LIGO-Virgo-KAGRA data
本文利用贝叶斯非参数模型PixelPop分析LIGO-Virgo-KAGRA前三轮观测数据，高分辨率测量双黑洞质量、红移与自旋的成对分布，发现质量谱无红移演化证据，并揭示自旋与质量比及红移存在相关性但显著性低于参数模型。
2025-07-01 astro-ph.HE gr-qc
Fermi-LAT observations of the LIGO/Virgo event GW170817
利用费米大天区望远镜（LAT）观测了中子星合并事件GW 170817及其伴随的短伽马射线暴GRB 170817 A。LAT在LIGO/Virgo触发（$t_{\rm GW}$）时进入南大西洋异常，因此无法限制与二元合并时刻相关的高能（E $>$ 100 MeV）发射的存在。相反，我们专注于在更长的时间尺度上限制高能发射。在LIGO/Virgo探测之后的几分钟、几小时或几天的时间尺度上，LAT都没有探测到候选的电磁对应物。得到的通量上限（在95\% C.L.\/）在0.1--1 GeV范围内，涵盖从T0 + 1153 s到T0 + 2027 s的周期，LAT的能量为$4.5\times$ 10 $^{-10}$ erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$。在GRB 1，170817 A的距离上，这个通量上限对应于9.7 $\times10^{43}$ erg s $^{-1}$的亮度上限，这比唯一一个具有已知红移的LAT SGRB GRB 1，090510的亮度低5个数量级。我们还讨论了在GW 170817/GRB\，170817 A背景下LAT探测未来来自Advanced LIGO/Virgo的引力波事件的电磁对应物的前景。
2017-10-16 astro-ph.HE
A Mock Data and Science Challenge for Detecting an Astrophysical Stochastic Gravitational-Wave Background with Advanced LIGO and Advanced Virgo
这次模拟数据和科学挑战的目的是为第二代引力波实验高级LIGO-Virgo寻找天体物理起源的随机引力波背景信号做好数据分析和科学解释的准备。在这里，我们提出了一系列的信号和数据的挑战，越来越复杂，其目的是测试当前的数据分析管道在检测天体物理产生的引力波背景，测试参数估计方法和解释结果的能力。我们介绍了这些模拟数据集，其中包括一个现实的观察场景数据集，我们占先进的探测器，因为他们不断升级到他们的设计灵敏度的不同灵敏度的生产。在用标准的各向同性互相关管道分析这些之后，我们发现，对于所有的数据集，我们能够将注入的引力波背景能量密度恢复到$2σ$内，并且呈现来自参数估计的结果。模拟数据和科学挑战的结果表明，先进的LIGO和Virgo将准备就绪，并能够在先进探测器运行的几年内探测天体物理引力波背景，因为紧凑的二元合并事件的速率足够高。
2015-06-22 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Recent LIGO-Virgo discoveries
LIGO和Virgo引力波探测器从2019年4月到10月进行了第三次观测运行的前半部分。在此期间，他们探测到39个来自黑洞或中子星合并的新信号，是探测到的事件总数的四倍多。这些发现包括一些前所未有的来源，如一对质量不等的黑洞（GW 190412），一对大质量的中子星（GW 190425），一个可能位于超新星对不稳定质量隙中的黑洞（GW 190521），以及迄今为止已知的最轻的黑洞或最重的中子星（GW 190814）。总的来说，全套信号提供了有关致密物体分布及其在整个宇宙历史中演变的天文学宝贵信息。这也使得对广义相对论的更多限制和多样性的测试成为可能，包括对黑洞基本性质的新探索。本文综述了这些结果的亮点及其影响。
2021-06-17 astro-ph.HE
