Influences of Dark Energy and dark matter on Gravitational Time Advancement
在考虑几个包含宇宙学常数的暗能量/物质模型的情况下,研究了暗物质/能量对引力时间推进(负有效时滞)的影响。研究发现,无论观测者处于什么位置,暗能量都只产生(正)引力时间延迟,而当观测者处于光轨线上相对较强的引力场点时,纯史瓦西几何导致引力时间前移.因此,在由暗能量引起的引力场比史瓦西几何中的引力场更强的径向距离上,将完全没有时间推进效应。
2015-11-06 astro-ph.HE gr-qc
Probing Dark Matter with Gravitational Waves: Spin-Modulated Dephasing from Black Holes in Halos
Yangzhou University(扬州大学);Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学)
该研究构建了暗物质晕源轴对称黑洞时空的解析框架,发现暗物质会引发引力波相位退相干且受黑洞自旋调制,未来空间探测器可通过极端质量比旋近探测星系暗物质分布。
2026-08-18 gr-qc
Probing for massive stochastic gravitational-wave background with a detector network
在四维引力的广义度规理论中,除了广义相对论中的两个张量模式外,还允许引力波有六种偏振:两种标量模式和两种矢量模式。这种额外的偏振模式出现是由于修正引力理论中的额外自由度。引力子的质量在每个极化中可能不同,这也是引力修正的另一个特征。因此,测试额外的偏振模式和引力子质量的存在可以是一个独立于模型的引力理论测试。在这里,我们扩展了以前的相关分析框架的引力波背景的大规模的情况下,并表明,地面探测器网络可以探测质量约10^{-14} eV的大规模随机引力波。我们还表明,三个以上的探测器可以干净地分离探测器输出中的偏振模式的混合物,并确定引力子质量。
2013-09-20 gr-qc
Probing gravitational waves using GNSS constellations
研究利用GNSS星座数据探测引力波,开发了计算引力波诱导轨道演化偏差的框架,发现共振效应可放大μHz频段信号,且星座网络能区分引力波效应与系统误差。
2025-05-27 gr-qc
Probing Black Holes and Relativistic Stars with Gravitational Waves
在未来的十年里,引力波将把对黑洞和恒星的广义相对论方面的研究从一个主要的理论研究转变为一个高度互动的、观测/理论的研究。例如,引力波观测应该使我们能够观测到静止黑洞周围的时空几何,定量研究黑洞碰撞中弯曲时空的高度非线性振动,探测中子星的结构及其状态方程,寻找奇异类型的广义相对论物体,如玻色子星、孤子星和裸奇点,并探索广义相对论中从未被发现的方面,如引力子的引力场和引力波尾对辐射反应的影响。
1997-06-26 gr-qc
Probing the spin of compact objects with gravitational microlensing of gravitational waves
The Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics(大学间天体物理中心);International Centre for Theoretical Sciences, Tata Institute of Fundamental Research(理论科学国际中心,塔塔基础研究所);Indian Association for the Cultivation of Science(印度科学培养协会)
利用引力波微透镜观测,首次评估了通过引力波信号推断旋转致密天体自旋参数的方法。
2025-12-21 gr-qc
Probing the gravitational geon
本文回顾和批判性地分析了Brill-Hartle引力场作为小振幅、高频引力波球壳的结构。用Regge-Wheeler方法将球背景的引力波扰动表示为张量球谐函数的叠加,并试图建立一个满足引力场要求的非奇异解.高频波被看作是一个必要条件的geon和场方程进行了相应的分解。结果表明,这导致不可能形成一个球形的引力几何。引力和电磁子的尝试结构进行了对比。球壳在拟议的Brill-Hartle geon不满足正则性条件所需的非奇异源,因此不能被视为一个适当的geon结构。由于它是高频率的属性,这是不可行的基本原因的geon,有人认为,一个不太对称的geon是一个不太可能的前景。更广泛的影响的结果进行了讨论,特别是参考的引力能的问题。
1996-10-10 gr-qc
Probing hairy black holes caused by gravitational decoupling using quasinormal modes and greybody bounds
引力退耦可以通过增加额外的源来为黑洞增加毛发。研究了无质量标量场、电磁场和引力微扰对多毛黑洞引力退耦引起的准正规模。导出了毛状黑洞时空中三种扰动的有效势方程。我们还研究了这三种微扰对应的时间演化,并通过时域轮廓用Prony方法计算了准正规模频率。通过分析头发对($α$,$l_0$和$Q$),我们发现,对于拟正规模黑洞,头发$α$和$l_0$降低了引力波信号的振荡频率,头发$Q$提高了引力波信号的振荡频率,并在Sinc近似下计算了灰体因子和高能吸收截面的界。这揭示了产生初生毛发的电荷($α$和$l_0$)的存在可以增加引力辐射到达空间无限远的概率,而来自额外源的电荷$Q$则相反。
2023-03-23 gr-qc
Probing the gravitational wave background from cosmic strings with Alternative LISA-TAIJI network
作为目前所有引力波探测器的探测目标之一,随机引力波背景(SGWB)为我们了解宇宙的演化提供了重要途径。在本文中,我们探讨了通过单个空间探测器(例如~ LISA、TAIJI)和联合空间探测器(LISA-TAIJI)。对于联合检测器,我们选择了三种不同配置的TAIJI(例如~ TAIJIM、TAIJIP、TAIJIC),形成LISA-TAIJI网络。并研究了它们检测SGWB的性能。通过比较单个空间探测器和联合探测器的幂律灵敏度(PLS)曲线与SGWB的能量密度谱。我们发现LISA-TAIJIC对于探测宇宙弦环中的SGWB具有最好的灵敏度,并且有望进一步约束宇宙针$Gμ=O(10^{-17})$的张力。
2022-11-19 gr-qc
Demonstrating the feasibility of probing the neutron star equation of state with second-generation gravitational wave detectors
Fisher矩阵和相关研究表明,利用第二代引力波探测器,有可能利用双星涡旋中的潮汐效应来推断中子星的状态方程。在这里,我们提出了这个问题的第一个完全贝叶斯调查。我们模拟了一个现实的数据分析设置进行了一系列的数值实验的二进制中子星信号隐藏在探测器的噪音,假设先进的LIGO-处女座网络的最终设计灵敏度。随着天体物理分布的事件(特别是,均匀的共同移动的体积),我们发现,只有几十个检测将需要达到强约束,即使是在文献中的一些最软的状态方程。因此,直接的引力波探测将为中子星的结构提供一种独特的探测手段。
2013-07-31 gr-qc
Probing Dark Matter's Gravitational Effects Locally with TianQin
Henan Normal University(河南师范大学);Sun Yat-sen University (Zhuhai Campus)(中山大学(珠海校区))
天琴计划通过高精度轨道确定技术,能够探测地球周围暗物质密度,灵敏度达$10^{-8}\,\,{\rm kg\,\,m^{-3}}$,超越太阳系和银河系的现有界限。
2026-02-23 gr-qc
Probing beyond-$Λ$CDM cosmology with Gravitational Waves
该研究利用引力波传播检验超出ΛCDM的宇宙学模型,分析了参数相关性与双星偏心率的关联,通过Fisher预测得出需近1年3G引力波数据可达2σ显著性,还发现源建模误差会对相关参数推断造成较大偏差。
2023-05-06 gr-qc
Probing Dynamical Gravity with the Polarization of Continuous Gravitational Waves
对引力波的直接探测提供了测量引力的基本方面的机会,这些方面以前从未被直接探测过,包括引力波的偏振。在搜索的背景下,从已知的连续波,我们提出了新的方法来检测信号的任何偏振内容,测量模式的存在和放置的上限的非张量分量的振幅。这将使我们能够获得新的模型无关的,动力学约束偏离广义相对论。我们使用来自三个先进时代探测器的模拟数据在多个潜在源上测试这个框架。我们发现,对于特征菌株$h\gtrsim 3\times10^{-27} \sqrt{1~{\rm yr}/T}$,任何偏振信号在观察时间$T$内都将变得可检测和可区分。我们还发现,我们的能力,以检测非张量组件仅取决于在这些模式中存在的功率,无论张量应变的强度。
2017-08-16 gr-qc
Comment on "Probing gravitational wave polarizations with signals from compact binary coalescences"
在最近的一篇论文“Probing引力波polarizations with signals from compact binary coalescences”(arXiv:1710.03794 [gr-qc])中,作者认为LIGO-Virgo网络对引力波的单次探测能够区分引力波的纯张量和纯矢量偏振。本文指出了作者分析中的一个错误,并指出只有在引力波沿干涉仪对张量或矢量偏振的零响应方向传播时,这种微分才是可能的。然而,LIGO-Virgo网络可以通过收集统计数据来区分纯张量和纯矢量偏振,正如我们在Phys. Scr中所展示的那样。92,125001(2017)。
2017-12-19 astro-ph.HE gr-qc
Probing Variations of Newton's Constant in Strong Gravitational Fields
Dong Nai Technology University(同奈科技大学)
该研究利用HST/STIS获取的白矮星G191-B2B的Ni V吸收线光谱,高精度测试强引力场中牛顿常数G的时间变化,结果支持G恒定并为其强场长期变化提供严格约束,表明白矮星是灵敏探针。
2026-08-25 gr-qc
Probing a Gravitational Cat State: Experimental Possibilities
这是一份关于准备和探测引力猫态的实验装置的初步可行性研究的进展报告[1]。
2016-03-13 gr-qc hep-th quant-ph
Probing circular polarization in stochastic gravitational wave background with pulsar timing arrays
我们利用脉冲星定时阵列研究了在随机引力波背景中圆偏振的可探测性,这些背景来自于不同的源,如早期宇宙中的超大质量黑洞双星、宇宙弦和暴胀。计算了圆偏振随机引力波背景的广义重叠约化函数。我们发现在各向同性的背景下,圆偏振不能被检测到。然而,在各向异性的引力波背景下,有机会观察到圆偏振。我们还展示了如何从非极化的引力波中分离极化的引力波。
2015-12-30 astro-ph.HE gr-qc
Probing Dark Star Parameters Through $f$-Mode Gravitational Wave Signals
本文研究了非旋转暗星的平衡结构,发现暗致密星 $f$-模式振荡的频率和阻尼率可表示为质量、半径和转动惯量的普适函数,并提出一种利用 $f$-模式引力波信号推断暗星物理参数准确值的方案。
2025-01-21 gr-qc
Prospect of probing dark energy using stochastic gravitational waves
我们研究了使用LISA和Advanced LIGO等引力波实验探测暗能量行为的可能性。使用两种流行的暗能量状态方程参数化,我们表明,利用LISA和Advanced LIGO目前对随机引力波的探测灵敏度,可以探测到目前宇宙学观测所允许的大部分暗能量状态方程参数空间。
2015-04-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Probing resonant excitations in exotic compact objects via gravitational waves
来自假定的双黑洞合并的引力波(GW)现在正在定期用高级LIGO和高级Virgo干涉仪进行检测。已经提出了不同于克尔黑洞的奇特致密天体(ECO),它可以以各种方式在GW信号上留下印记。在这里,我们考虑激励的ECO在inspiral,这可能会发生时,单调增加的GW频率匹配的一个异国情调的对象的共振频率。这导致轨道能量被带走,导致轨道相位演化的加速。我们表明,诱导相移$\lesssim 10$弧度的共振可以检测到第二代干涉仪,使用贝叶斯模型选择。我们应用我们的方法,从先进的LIGO和先进的处女座的第一次和第二次观测运行的GWTC-1目录中的检测,发现与二进制黑洞的源的性质的一致性。
2020-04-10 gr-qc
Probing new physics for $(g-2)_μ$ and gravitational waves
我们研究了利用脉冲星定时阵列测量来探测解释$(g-2)_μ$异常和引力波的新物理的可能性。我们考虑的模型是轻规范玻色子或中性标量与μ子相互作用。结果表明,用动力学混合解释$(g-2)_μ$异常的暗$U(1)$模型的参数空间可以实现一级相变,产生的引力波可以解决NANOGrav 12.5年数据集中观测到的常见的红噪声问题.
2021-04-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing the origin of our universe through primordial gravitational waves by Ali CMB project
这是《中国科学》物理、力学和天文邀请的一个研究亮点。
2016-05-10 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
Probing higher-spin particles with gravitational waves from compact binary inspirals
在引力有效场论的框架下,我们提出了一种利用引力波从紧致双星螺线中寻找高自旋粒子的理论不可知策略。利用这种方法,我们分析了双星黑洞合并事件GW 151226和GW 170608以及双星中子星合并事件GW 170817的引力波信号。我们发现,存在的高自旋粒子的质量范围从$10^{-12} {\rm eV}$到$10^{-11} {\rm eV}$是强烈不赞成这些事件,除非粒子精确地结合在一个超对称超多重态。我们认为,引力有效场论也提供了一个框架,以寻找信号超越GR从其他GW的意见,如极端质量比inspirals。
2023-02-16 gr-qc hep-th
Probing Spacetime Symmetries Using Gravitational Wave Ringdown
该研究针对广义相对论中黑洞Kerr解的时空对称性检验问题,通过分析双黑洞并合后的铃振信号识别偏离特征,利用GW150914数据约束偏离量,提出了引力波检验时空对称性的新方法。
2024-12-12 gr-qc hep-th
Probing pre-inflationary anisotropy with directional variations in the gravitational wave background
我们进行了详细的分析,在一个类似卡斯纳的预膨胀阶段,允许一般的三轴各向异性放大的原始引力波背景。结果表明,预测的大尺度引力波强度角分布图根据暴胀前各向异性的程度呈现出不同的拓扑模式,从而为未来的引力波全天观测提供了一个可能的暴胀前早期宇宙的探测器.我们还从宇宙微波背景的B模偏振中导出了这种各向异性引力波振幅的观测极限。
2016-09-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Probing non-tensorial polarizations of stochastic gravitational-wave backgrounds with ground-based laser interferometers
在四维引力的广义度规理论中,除了广义相对论中的两个张量模式外,还允许引力波有六种偏振:两种标量模式和两种矢量模式。这种额外的偏振模式出现是由于在修正的引力理论或额外维度的理论中有额外的自由度。因此,观测到的引力波可以用来约束引力的扩展模型。在本文中,我们调查的附加偏振模式的引力波,特别是专注于一个随机的引力波的背景下,在地球上的激光干涉探测器的可探测性。我们发现多个探测器可以分离探测器输出中的偏振模式的混合,并且它们对随机引力波背景的每个偏振模式具有几乎相同的灵敏度。
2009-04-17 astro-ph.CO gr-qc
Future Prospects for Probing Scalar-Tensor Theories with Gravitational Waves from Mixed Binaries
双星与一个黑洞和一个中子星的极端引力碰撞为广义相对论提供了极好的检验。在这里,我们研究如何以及可以约束理论超越广义相对论与额外的标量场,允许自发标量化的中子星,和那些从弦论的动机。我们发现,如果黑洞质量足够小,现有的边界可以改善与当前的引力波探测器。随着未来的检测,边界将进一步提高许多数量级,特别是通过组合多个事件。
2020-01-20 astro-ph.HE gr-qc
Probing the theory of gravity with gravitational lensing of gravitational waves and galaxy surveys
引力波应变与即将到来的星系巡天的互相关以一种新的方式探索引力理论。这种方法能够通过结合来自引力波的引力透镜和时空中的引力波的传播的影响来检验引力理论。我们发现,在10年内,结合先进的LIGO和处女座探测器网络与计划星系调查应该检测弱引力透镜的引力波在低红移宇宙($z<0.5$)。随着下一代引力波实验如旅行者号、LISA、宇宙探测器和爱因斯坦望远镜的出现,我们可以利用电磁波和引力波探测器之间的协同效应,将引力理论的测试扩展到更大的红移。
2020-03-20 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Probing string-inspired gravity with the inspiral-merger-ringdown consistency tests of gravitational waves
黑洞之间的极端引力碰撞使我们能够探索引力的基本理论。我们首次将理论不可知论的激励合并振铃一致性检验应用于一个超越广义相对论的例子理论。在这里,我们专注于字符串启发爱因斯坦-爱因斯坦高斯-邦纳引力和修改的引力波形的inspiral,ringdown,和残留的黑洞属性。我们发现,未来的多波段观测使我们能够将理论约束得比当前观测强一个数量级。这里发展的形式主义可以很容易地应用于其他理论。
2020-07-03 astro-ph.HE gr-qc
Probing the primordial universe with gravitational waves detectors
太初引力波(GW)的频谱,特别是它的倾斜度$n_T$,携带着有关太初宇宙的重要信息。结合最近的aLIGO和Planck 2015 + BK 14数据,我们发现电流极限是$n_T=0.016^{+0.614}_{-0.989}$在95% C. L。我们还估计了爱因斯坦望远镜和LISA对约束$n_T$的影响。此外,基于宇宙学扰动的有效场论,我们还尝试用相应的观测数据对产生蓝倾GWs谱($n_T>0$)的一些早期宇宙模型进行了讨论。
2017-01-04 astro-ph.CO gr-qc
Probing GHz Gravitational Waves with Graviton-magnon Resonance
提出了一种新的引力波观测频率前沿扩展方法。结果表明,引力波可以激发出磁振子。因此,引力波可以通过测量磁振子共振荧光的引力子-磁振子探测器来探测。利用具有$l$维度的铁磁样品搜索具有$λ$波长的引力波,引力子-磁振子探测器的灵敏度分别达到$5.4 \times 10^{-22} \times (\frac{l}{λ/2π})^{-2} \ [{\rm Hz}^{-1/2}]$(14 GHz)和$8.6 \times 10^{-21} \times (\frac{l}{λ/2π})^{-2} \ [{\rm Hz}^{-1/2}]$(8.2 GHz)附近的谱密度。
2020-03-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmic quantum optical probing of quantum gravity through a gravitational lensLens
我们考虑了中性无质量标量粒子的非幺正量子动力学,该粒子用于模拟光子围绕大质量引力透镜的运动。透镜质量和渐近自由粒子之间的引力相互作用由它们的二次量子化散射波函数描述。值得注意的是,零点时空涨落可以引起散射态与引力子的自发发射的显著退相干,从而降低粒子的相干性和能量。这种新效应表明,当光子偏振可以忽略时,这种量子引力现象可能导致最近研究的天体物理激光通过黑洞和星系团范围内的引力透镜发生可测量的异常红移。
2018-10-08 astro-ph.CO gr-qc quant-ph
Probing Quantum Structure in Gravitational Radiation
本文提出利用共振棒探测器与 LIGO 型干涉仪符合观测,定量检验引力辐射是否可由相干态描述,并识别可能揭示热成分、压缩及引力量子性质的情形。
2025-05-16 gr-qc quant-ph
Probing the Dark Matter density with gravitational waves from super-massive binary black holes
本文提出超大质量双黑洞引力波频谱在nHz处的抑制效应可用于限制暗物质密度,进而约束星系中心间接探测信号,并有望通过精确频谱实现暗物质密度剖面层析成像以探测粒子物理效应。
2023-07-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing Trans-electroweak First Order Phase Transitions from Gravitational Waves
我们建议直接测试非常高的能量的一阶相变,这是难以捉摸的对撞机物理,部署的引力波测量。我们表明,一级相变躺在一个大窗口的临界温度,这是远远大于电弱能量标度,可以测试从aLIGO和爱因斯坦望远镜。这提供了可能性,以探测几个暴胀机制结束的暴胀子在一个错误的最小值,和高能量的一阶相变,是由于新的标量玻色子,超越粒子物理学的标准模型。作为一个重要的例子,我们考虑轴子单值暴胀的情况下,并分析其实验验证的潜力,部署引力波干涉仪。
2019-05-08 gr-qc hep-ph
Probing Strong-Field Scalar-Tensor Gravity with Gravitational Wave Asteroseismology
本文通过对振动中子星的引力波谱的分析,提出了另一种追踪标量场存在的方法。强场引力中的标量-张量理论可能会在中子星的参数中引入比各种状态方程引入的不确定性大得多的差异。对来自中子星的引力波的探测可以对标量场的存在和强度设置限制。我们发现,振荡谱的存在下的标量场的显着影响,并可以提供其存在的唯一确认。
2004-10-30 astro-ph gr-qc hep-th
Super-ASTROD: Probing primordial gravitational waves and mapping the outer solar system
Super-ASTROD(使用光学装置进行相对论的超级天体动力学空间测试,或ASTROD III)是一个飞行任务概念,由3-5个航天器在5个天文单位的轨道上与一个地球-太阳L1/L2航天器一起进行光学测距,以探测频率为0.1微赫兹至1毫赫兹的原始引力波,以测试时空的基本定律并绘制外太阳系的地图。在本文中,我们解决它的科学目标,轨道和有效载荷的选择,以及对引力波的敏感性。
2009-01-30 astro-ph gr-qc hep-ph
Probing Early Universe Supercooled Phase Transitions with Gravitational Wave Data
我们调查的LIGO/处女座/KAGRA探测器在寻找早期宇宙的一阶相变的签名达到。利用前三个观测运行的数据,我们得到的基本引力波背景的参数上的约束,重点是过渡的特点是强过冷。作为我们的分析的应用,我们确定了两个代表性的粒子物理模型的参数空间的界限。我们还评论了第三代探测器在探测过冷相变的预期范围。
2022-09-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing high-frequency gravitational waves with entangled vibrational qubits in linear Paul traps
KEK Theory Center(高能加速器研究机构理论中心);The Graduate University for Advanced Studies, SOKENDAI(高级研究大学院大学(SOKENDAI));Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University(京都大学汤川理论物理研究所)
本文研究了利用线性保罗陷阱作为量子传感器探测兆赫兹引力波的方法,通过单离子和双离子系统区分引力波与轴子暗物质,并展示纠缠振动量子比特可提升信号概率,超越标准量子极限。
2026-04-13 gr-qc hep-ph physics.atom-ph
Probing the effect of gravitational microlensing on the measurements of the Rossiter-McLaughlin effect
在凌日光变曲线和Rossiter-McLaughlin(RM)的研究中,通常忽略了行星引力微透镜的贡献。然而,理论研究表明,行星的微透镜效应会影响凌日光变曲线,在某些极端情况下会导致凌日深度消失。在这封信中,我们提出了我们的定量分析的结果微透镜的RM效应。结果表明,对于长周期轨道上的大质量行星,行星的微透镜效应将对恒星的RV测量有相当大的贡献。我们提出了我们的研究的细节,并讨论我们的分析和结果。
2013-08-26 astro-ph.EP gr-qc
Probing high frequency gravitational waves with pulsars
本文研究了脉冲星磁层中的引力子-光子转换,利用Crab和Geminga脉冲星观测数据约束了高频随机引力波,填补了现有实验空白并推动了引力波观测的频率前沿。
2023-05-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing modified gravitational wave propagation with strongly lensed coalescing binaries
最近的研究表明,即使在没有电磁对应物的情况下,合并双星引起的四重引力波(GW)事件也可以定位到一个或几个星系中。我们讨论了如何可以用来提取信息修改GW传播,这是一个重要的签名修改在宇宙尺度的重力。我们表明,使用四重透镜系统,它是可能的约束参数$Ξ_0$,其特征在于修改GW传播,而不需要施加一个事先$H_0$。LIGO/Virgo/Kagra网络在目标灵敏度上可能已经获得了$Ξ_0$的重要测量结果,而第三代GW探测器(如爱因斯坦望远镜)可以达到非常有趣的精度。
2021-07-11 astro-ph.CO gr-qc
Probing Tensor-Vector-Scalar Theory with Gravitational Wave Asteroseismology
为了在张量-矢量-标量(TeVeS)理论中研究中子星发射的引力波,我们导出了相对论星的微扰方程,其中为了简化起见,我们省略了矢量场的微扰。也就是说,我们考虑标量场和张量场的微扰。在这个假设下,我们发现对应于时空振荡($w$模)的轴向引力波与标量场的扰动无关,而标量场的影响只能通过背景性质来体现。采用两种不同的状态方程,计算了轴向$w$模的复本征频率,发现频率对恒星致密性的依赖性几乎与所采用的状态方程和TeVeS中的参数无关。此外,TeVeS中轴向$w$模的频率依赖性与广义相对论中的结果明显不同.因此,对引力波的直接观测可以揭示强场区域的引力理论。
2009-09-13 astro-ph.HE gr-qc
Prospects for probing gravitational waves from primordial black hole binaries
研究了未来引力波探测器在探测原始黑洞双星中的应用前景。我们表明,在广泛的质量范围从$10^{-5}M_\odot$到$10^7M_\odot$,未来的GW干涉仪提供了一个潜在的探测PBH丰度比任何现有的实验更敏感。特别是,我们发现,银河系PBH双星的质量低至$10^{-5}M_\odot$可以探测与ET,AEDGE和LISA通过搜索近单色连续GW信号。这样的搜索可以独立地测试PBH对OGLE观察到的超短微透镜事件的解释。我们还考虑了通过引力子-光子转换从小行星质量的PBH双星观测GW的可能性。
2021-10-13 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Probing For Non-Gravitational Galactic-Range Dark Matter Interactions
Center for Experimental Nuclear Physics and Astrophysics, University of Washington(华盛顿大学实验核物理与天体物理学中心)
本研究通过高精度扭力天平实验探测暗物质与普通物质之间的非引力长程相互作用,未发现证据并设定了实力上限,限制了暗物质理论的范围。
2026-10-02 gr-qc hep-ex hep-ph
Probing Cosmic Superstrings with Gravitational Waves
我们用一个半解析的速度依赖模型来描述宇宙超弦的动力学,计算了宇宙超弦产生的随机引力波背景。我们发现,较重的字符串类型可能会留下独特的签名的随机引力波背景频谱范围内,目前和即将到来的引力波探测器。我们研究的物理动机的情况下,环的物理尺寸是由引力反作用尺度和使用NANOGRAV数据推导出一个保守的约束$Gμ_F<3.2 \times 10^{-9}$的基本弦的张力。我们证明,近似宇宙超弦网络产生的引力波频谱使用普通宇宙弦产生的频谱减少相互交换的概率(这是经常在文献中做),导致,在一般情况下,较弱的观测约束$Gμ_F$。我们表明,包含较重的字符串类型是需要一个更准确的表征区域的$(g_s,Gμ_F)$参数空间,可以探测使用直接引力波探测器。特别是,我们认为,从NANOGRAV数据的观测约束,并表明,较重的字符串生成的参数空间的二级排斥区域。
2016-06-17 astro-ph.CO gr-qc
Probing strong-field gravity and black holes with gravitational waves
引力波观测将是精确测量时空中强场区域发生的过程的极好工具。由大质量黑洞捕获致密的恒星质量体而形成的极端质量比系统将成为计划中的空间干涉仪如LISA和DECIGO的目标。这些系统将是测试黑洞候选者时空性质的特别强大的工具。在这篇我在JGRG 19上发表的演讲中,我描述了黑洞的性质是如何印在它们的波形上的,以及如何使用测量来研究这些性质,从而了解黑洞的天体物理学和强场引力。
2010-02-12 astro-ph.CO gr-qc
Probing neutron star superfluidity with gravitational-wave data
我们讨论的可能性,未来的引力波探测器可能能够检测到各种模式的老,冷中子星的振荡。我们认为,这样的检测将提供独特的见解超流体性质的中子星核心,也可能导致一个更好的理解脉冲星故障。我们的估计是基于一个探测器配置与几个窄带(低温)干涉仪作为一个“木琴”,这可能会导致在高频率的高灵敏度。我们还利用了我们对脉动超流中子星核动力学的最新进展。
2001-10-26 astro-ph gr-qc nucl-th
Probing Beyond Standard Model via Hawking Radiated Gravitational Waves
提出了一种探测粒子物理超标准模型的新方法。通过观测黑洞的霍金辐射发射的引力波,可以扫描未知BSM粒子的质谱。这是因为BSM粒子的辐射信息被印刻在GWs的光谱中。考虑灰体因子,我们完全计算了蒸发黑洞的GW谱。作为一个观测上有趣的应用,我们考虑在非常早期的宇宙中蒸发的原始黑洞。在这种情况下,由于GWs的频率基本上是红移的,因此以BSM能量尺度发射的GWs可以被观测到。
2014-07-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing charge of compact objects with gravitational microlensing of gravitational waves
本文研究利用引力波微透镜效应约束带电致密天体电荷的可行性,通过构造带电透镜势和透镜化波形并采用近似似然分析,发现该方法难以约束黑洞电磁电荷,但可能对修改引力模型或裸奇点等奇异天体给出适度限制。
2025-01-09 astro-ph.CO gr-qc
Probing Particle Physics with Gravitational Waves
对引力波的直接探测为我们的宇宙提供了一个令人兴奋的新窗口。与此同时,多个观测证据和理论考虑促使物理学超越标准模型。在这篇论文中,我们探索了在引力波天文学时代探索粒子物理的新方法。我们专注于超轻玻色子的签名上的引力波发射的二元系统,演示如何二元黑洞是新的探测器这一类的暗物质。我们还讨论了其他类型的新物理探测器,通过它们在引力波形上的有限尺寸印记,并研究了当前模板库搜索可用于检测这些信号的程度。在本论文的前两章中,我们回顾了弱耦合前沿的引力波物理和粒子物理的几个方面;我们希望读者会发现这些评论有助于进一步深入研究文献和他们的研究。
2020-12-16 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Probing the origin of our Universe through cosmic microwave background constraints on gravitational waves
下一代用于测量宇宙微波背景(CMB)偏振的仪器将为打开通向原始宇宙的引力波窗口提供历史性机遇。通过对原始引力波的高灵敏度搜索,以及对相变等过程中释放的能量的更严格限制,未来十年的CMB偏振数据有可能改变我们对宇宙形成背后的物理定律的理解。
2019-03-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Probing the dark matter issue in f(R)-gravity via gravitational lensing
本文从引力透镜的角度讨论了一般解析f(R)引力理论的弱场极限。虽然引力势中的一个额外的汤川项改变了相对于广义相对论标准牛顿极限的动力学,但由于后牛顿极限中的适当抵消,无质量粒子的运动结果不受影响。因此,所有的透镜观测量都等于从广义相对论已知的观测量。由于f(R)-引力声称,除其他事项外,是一个可能的解决方案,以克服在维里化系统中的暗物质的需要,我们讨论的影响,我们的结果的动力学和引力透镜分析。在这个框架下,动力学理论原则上能够再现天体物理学的观测结果,而不需要再回到暗物质,但是在引力透镜的情况下,我们发现暗物质是一个不可避免的成分。另一个重要的含义是,在后牛顿极限下,引力透镜不能约束这些扩展理论,因为它们的预言与广义相对论没有区别。
2011-12-02 astro-ph.CO gr-qc
Probing the speed of scalar-induced gravitational waves with pulsar timing arrays
该研究综合 EPTA DR2、PPTA DR3 与 NANOGrav 15 年数据进行贝叶斯分析,利用纳赫兹随机信号约束标量诱导引力波速度,得出 $c_g \gtrsim 0.61$(95% 可信区间)。
2024-05-10 astro-ph.CO gr-qc