Gravitational waves from neutron star mergers and their relation to the nuclear equation of state
在这篇文章中，我介绍的想法和技术，以提取信息的状态方程在非常高的密度从引力波发射之前，期间和合并后的双中子星。我还回顾了目前的工作和结果的实际使用的第一个引力波观测的中子星合并设置约束的属性，这样的状态方程。顺便说一句，我还提到了一种可能性，即我们在引力波中观察到的不是中子星，而是某种更奇特的东西。为了使这篇文章更容易理解，我还回顾了一般的中子星合并的动力学和引力波发射，重点是数值模拟和状态方程的表示用于研究二元系统。
2019-09-26 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Limitations in constraining neutron star radii and nuclear properties from inspiral gravitational wave detections
Rochester Institute of Technology（罗切斯特理工学院）
本研究利用Fisher信息矩阵方法，在相对论平均场理论框架下评估第三代引力波探测器对中子星状态方程和核性质的约束能力，发现旋进引力波信号在亚饱和密度区域约束较弱，导致半径测量精度受限。
2026-05-27 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Continuous gravitational waves from thermal mountains on accreting neutron stars: effect of the nuclear pasta phase
本文研究核意面结构对吸积中子星热山脉四极矩的影响，发现连续引力波辐射四极矩可增大两个数量级，并表明已知源可能被未来探测器探测到。
2024-11-17 astro-ph.HE gr-qc
Direct Inference of Nuclear Equation-of-State Parameters from Gravitational-Wave Observations
Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）
本文提出利用神经网络构建的TOV方程模拟器，通过引力波数据直接推断核方程-状态参数，显著提升分析效率，同时保持后验结果的准确性。
2026-03-18 astro-ph.HE nucl-th
White Dwarf Structure and Binary Inspiral Gravitational Waves from Quantum Hadrodynamics
本研究基于Walecka型量子强子动力学模型扩展相对论平均场方法，在统一框架内计算白矮星结构并预测双星旋近引力波，为引力波探测提供理论支持。
2025-08-14 astro-ph.HE nucl-th
Constraints from the GW170817 merger event on the nuclear matter equation of state
GW 170817中子星并合事件的发现引发了人们对核物质状态方程的深入研究。在本文中，我们特别比较了从重离子碰撞得到的压力-密度关系与NS并合事件的分析。此外，我们目前的中子星的转动惯量和潮汐变形的各种微观状态方程的核和混合星配置的计算，并确认几个普遍的关系。我们还讨论了最近的限制，为NS半径确定的GW 170817，并找到兼容的半径之间的12和13公里，从而确定合适的状态方程。
2019-07-07 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Constraining the neutron-matter equation of state with gravitational waves
我们展示了如何观测引力波从二进制中子星（BNS）合并在未来几年可以结合从核物理的见解，以获得有用的约束状态方程（EoS）的致密物质，特别是，约束中子物质EoS在20%以内的核饱和密度$n_0\approx 0.16\ {\text{fm}^{-3}}$的1倍和2倍之间。使用Fisher信息方法，我们结合观测约束从模拟BNS合并事件从各种人口模型与独立测量的中子星半径预计从X射线天文学（中子星内部成分探测器（NICER）的观测，特别是）直接约束核物理参数。参数化的核EoS，我们使用不同的方法，扩大从纯核物质，而不是从对称的核物质利用最近的量子蒙特卡罗（QMC）计算。这种方法避免了调用所谓的抛物线近似从对称核物质外推的需要，允许我们直接约束中子物质EoS。使用主成分分析，我们确定的参数组合最紧密的观测数据的约束。我们讨论了敏感性的各种影响，如不同的组件质量通过人口模型的灵敏度，相变的核心EoS，和大偏差的中心参数值。
2019-04-08 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Gravitational Collapse of Rotating Supermassive Stars including Nuclear Burning Effects
质量为$\gtrsim 10^5 M_\odot$的超大质量恒星（SMS）是在许多大质量星系中心发现的超大质量黑洞种子的候选者。利用轴对称相对论数值模拟方法，模拟了包含核燃烧效应的刚性旋转SMS核的引力坍缩。我们发现，对于现实的初始条件，核燃烧并不起重要作用。坍缩后，围绕旋转黑洞的环面形成，环面的一部分物质被喷射出来。定量地研究了这些天体的性质与自转的关系。我们发现，如果一个SMS核心是足够迅速地旋转，环面和流出的质量有大约$6\%$和$1\%$的初始质量，分别。外流的典型平均速度和总动能为$0.2~c$和$10^{54-56}$ erg，其中$c$为光速。最后，我们简要讨论了观测环面和外流的可能性。
2017-04-03 astro-ph.HE
Confronting gravitational-wave observations with modern nuclear physics constraints
多信使观测中子星（NS）合并有可能彻底改变核天体物理学。它们将提高我们对核合成的理解，提供关于高密度强相互作用物质的状态方程（EOS）的见解，并使引力理论和暗物质的测试成为可能。在这里，我们专注于状态方程，其中来自中子星合并的引力波（GW）和来自NICER等天基探测器的X射线观测将对中子星的结构提供更严格的约束。此外，核理论的最新进展使得能够使用基于有效场论的哈密顿量和解决量子多体问题的先进技术在低密度下可靠地计算EOS。在本文中，我们解决了如何从GW 170817的第一次观察GW可以与现代计算的EOS提取有用的见解内遇到的物质的EOS中子星。我们分析了各种不确定性的影响，相变在NS核心中的作用，并讨论了未来的观测将如何提高我们对致密物质的理解。
2019-06-21 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Future Prospects for Constraining Nuclear Matter Parameters with Gravitational Waves
合并双星中子星系统GW170817的引力波辐射携带着丰富的潮汐信息，这些信息可以用来探测这些恒星内部的超密核物理。在以前的工作中，我们使用的核物质参数和潮汐变形的中子星专门适用于GW 170817的二维相关性，以获得对前者的约束。在这里，我们通过寻找不同啁啾质量的相似相关性来扩展这种分析，这是螺旋频率演变的主要决定因素，因此可以将相同的方法应用于未来的检测。我们估计如何准确地可以测量核参数与未来的引力波干涉仪，并显示这样的测量可以通过结合多个事件。我们发现，与未来的观察，核参数的界限，可以提高从目前的一个与GW170817只有$\sim 30\%$由于存在系统误差主要是由剩余的不确定性，在状态方程附近和刚刚超过核饱和密度。我们表明，这样的系统误差，可以减少考虑核参数和潮汐变形与不同的中子星质量之间的多维相关性。
2020-09-22 astro-ph.HE gr-qc
Nuclear constraints on gravitational waves from deformed pulsars
最近直接探测到的引力波（GW）从二元黑洞合并（2016年，物理评论快报。116，no. 6，061102; no. 24，241103）打开了一个全新的非电磁窗口进入宇宙，使之有可能探测物理学一直隐藏或黑暗的电磁观测。除了涉及黑洞的灾变事件外，引力波还可以由涉及中子星的物理过程和系统触发。中子星的性质在很大程度上取决于富中子物质的状态方程，而富中子物质的状态方程是计算恒星结构和相关现象（如椭圆变形双星和中子星双星的引力波发射）性质的主要成分。虽然丰中子物质的状态方程仍然是相当不确定的，主要是由于在高密度下的核对称能的密度依赖性知之甚少，最近在约束对称能从地面核实验室的数据取得了重大进展。这些约束条件可以提供有用的信息，从中子星预期的GWs的限制。本文简要回顾了我们以前用地球核实验室的观测数据对椭圆形变星体的引力辐射进行约束的工作，并根据最近的引力波探测结果，利用中子星地壳破裂应变的一个乐观值，估算了15颗距地球0.16 kpc ~ 0.91 kpc的椭圆形变星体的最大引力波应变振幅。并发现它在$\sim[0.2-31.1]\times 10^{-24}$的范围内，这取决于用来计算中子星性质的状态方程的细节。的影响进行了讨论。
2016-07-19 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-ex
Impact of the nuclear symmetry energy on the post-merger phase of a binary neutron star coalescence
核对称能在决定致密、富含中子物质的状态方程中起着关键作用，而这种状态方程决定着地球上核物质以及天体物理学上的中子星的性质。PREX合作组最近对中子皮厚度的测量对核对称能L的斜率产生了新的限制，这可以直接与第一颗双星中子星合并螺旋GW170817的引力波观测结果进行比较。在本文中，我们探索了一种可能限制斜率L的新机制，核对称能量与未来引力波事件：合并后阶段一个双中子星合并。特别是，我们超越的inspiral阶段，在那里的斜率参数L的印记可以推断从测量的潮汐变形性，考虑印记合并后的动力学，引力波发射，和动态质量喷射。为此，我们在完全广义相对论中使用新的有限温度状态方程，系统地改变L，进行了一组目标中子星合并模拟。我们发现，合并后的动力学和引力波发射对核对称能的斜率几乎不敏感。相比之下，我们发现，动态质量喷射包含一个弱的L的印记，与大的L值导致系统增强喷出物。
2021-07-14 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Evolution of a proto-neutron star with a nuclear many-body equation of state: Neutrino luminosity and gravitational wave frequencies
在核心坍缩的超新星中，爆炸后的开尔文-亥姆霍兹阶段释放出大量的能量，当原始中子星冷却并失去中微子时，它会去质子化。这些能量中的大部分是通过中微子发射的，但也有一小部分可以通过引力波释放出来。我们的原型中子星在开尔文-亥姆霍兹阶段的演化模型，使用广义相对论的数值代码，和最近提出的有限温度，多体状态方程，从这个我们一贯计算的扩散系数驱动的演变。为了包含多体状态方程，我们发展了一个新的有限温度和中等质子分数下的高密度重子自由能的拟合公式。我们估计所发射的中微子信号，评估其可探测性目前的地面探测器，我们确定的频率和阻尼时间的准正常模式，这将表征在这一阶段发出的引力波信号。
2017-08-11 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Optimal neutron-star mass ranges to constrain the equation of state of nuclear matter with electromagnetic and gravitational-wave observations
利用一个非常大的物理上合理的状态方程（EOSs）包含超过$10^{7}$成员，并产生超过$10^{9}$恒星模型库，我们进行了调查的影响，通过电磁观测的中子星半径测量可以对状态方程的核物质。预计正在进行的\textit{Neutron Star Interior Composition Explorer}飞行任务不久将进行这种测量，并将补充引力波探测对地球观测系统的限制。由于我们的EOS库的统计范围很大，我们可以获得对通常假设的第一个定量估计，即在测量质量最大的中子星（尽管很罕见）的半径时，EOS的高密度部分受到最好的约束，质量为$M\gtrsim2.1\,M_\odot$。同时，我们发现，中子星的半径测量质量$M\simeq1.7-1.85\,M_\odot$可以提供最强的约束的低密度部分的状态方程。最后，我们量化了未来任务的半径测量如何进一步提高我们对核密度下物质状态方程的理解。
2019-08-08 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
X-ray bursts from the Terzan 5 transient IGR J17480-2446: nuclear rather than gravitational
2010年的瞬变中子星低质量X射线双星IGR J17480-2446爆发展示了一系列独特的X射线爆发，以及与这些爆发相关的毫赫兹（mHz）准周期振荡（QPO）。最近有人提出，这些是II型爆发，由引力能提供动力。这意味着目前基于核燃烧的mHz QPO模型是不正确的，这种定时特征不能作为测量中子星参数的工具。本文对IGR J17480-2446的Rossi X射线定时探测器数据进行了分析，结果表明该源的爆发性质与快速爆发源和GRO J1744-28观测到的II型爆发性质有很大不同。例如，非爆发通量与爆发通量的推断比值（~ 50-90）与IGR J17480-2446爆发的热核起源一致，但与II型爆发的比值（< 4）明显不同。我们的研究结果表明，IGR J17480-2446的爆发和mHz QPO是由核能提供能量的。
2011-02-28 astro-ph.GA astro-ph.HE nucl-ex
Nuclear Criticality as a Contributor to Gamma Ray Burst Events
大多数伽马射线暴都可以用超新星相关现象来解释。一些测量的结果仍然缺乏令人信服的解释和核临界的贡献原因提出。这被证明具有与各种已知的伽马射线暴属性一致的一般属性。快速上升指数衰减伽马射线暴的星系起源被认为是这类事件的强有力的候选者。
2013-01-15 astro-ph.HE physics.gen-ph
The Effect of General Relativistic Precession on Tidal Disruption Events from Eccentric Nuclear Disks
一个偏心的核盘是由围绕中心黑洞沿近似直线轨道运动的恒星组成的。动态稳定这些磁盘的长期引力矩也可以在牛顿引力中以非常高的速率产生潮汐破裂事件（TDE）。然而，我们知道广义相对论通过快速拱点进动来抑制长期力矩。在这里，我们表明，磁盘黑洞的质量比$\gtrsim 10^{-3}$，系统是在完整的损失锥制度。作用在恒星轨道上的每个轨道周期的扭矩大小意味着广义相对论性岁差对动力学没有重大影响。因此，我们发现偏心核盘的TDE率不受广义相对论进动的影响。此外，我们表明，从偏心核盘连续TDE之间的轨道要素是相关的，可能导致独特的观测签名。
2019-01-10 astro-ph.HE
Determine the Core Structure and Nuclear Equation of State of Rotating Core-Collapse Supernovae with Gravitational Waves by Convolutional Neural Networks
探测到来自附近核心坍缩超新星的引力波将对超新星发动机和核物质状态方程施加有意义的约束。在这里，我们使用卷积神经网络模型来识别核心旋转速率，旋转长度尺度和核物质状态方程（EoS），使用Richers等人（2017）的1824个波形。利用从-10 ms到6 ms的地核反弹的引力波信号，可以实现旋转长度尺度（$93\%$）和旋转速率（$95\%$）分类的高预测精度。通过在瞬发对流阶段包括额外的48 ms信号，我们可以实现$96\%$对四个主要EoS组的分类准确性。结合上述三种模型，我们可以同时正确地预测核心自转速率、自转长度尺度和EoS，精度超过$85\%$。最后，将迁移学习方法应用于来自FLASH模拟的另外74个波形（Pan等人，2018），我们表明我们使用Richers波形的模型可以成功预测Pan波形的旋转速率，即使是平均绝对误差仅为0.32 rad s $^{-1}$的连续值。这些结果表明，更广泛的参数制度，我们的模型可以应用于识别核心坍缩超新星事件通过GW信号。
2022-09-21 astro-ph.HE
Equation of State Effects on Gravitational Waves from Rotating Core Collapse
银河系核心坍缩超新星的轴对称旋转坍缩、反弹和早期后反弹阶段产生的引力波将被当代引力波天文台探测到。由于这些GWs是从四极形变核密度核心发射的，它们可能编码不确定的核物质状态方程（EOS）信息。我们研究的影响，核状态方程对旋转核心崩溃的GW，并进行了1824轴对称广义相对论流体动力学模拟，涵盖了98个不同的旋转配置文件和18个不同的状态方程的参数空间。我们发现，反弹GW信号在很大程度上是独立的EOS和敏感的旋转重力能量的比率，并在高旋转速率，差分旋转的程度。GW频率的反弹核心振荡表现出更强的EOS依赖性，可以参数化的核心的EOS依赖的动态频率$\sqrt{G\barρ_c}$。我们发现，峰值频率的动态频率的比率遵循一个普遍的趋势，所有的EOS和旋转配置文件，这表明，当旋转速率超过动态频率的核心振荡的性质发生变化。我们发现，在低密度非均匀核物质的处理，从非均匀到均匀核物质的过渡，并在核物质的描述高达约两倍饱和密度的差异可以温和地影响GW信号。我们发现，近似值和不确定性的电子捕获率可能会导致GW信号的变化，是由于不同的核EOS的幅度相当。这强调了需要可靠的核电子捕获率和自洽的多维中微子辐射流体动力学模拟旋转核心崩溃。
2017-03-03 astro-ph.HE
Low-mass neutron stars: universal relations, the nuclear symmetry energy and gravitational radiation
目前测量的最低中子星质量在$1.0-1.1~M_\odot$范围内，但这些测量要么具有很大的不确定性，要么涉及孤立的中子星。Martinez等人最近声称精确测量了质量$M/M_{\odot} = 1.174 \pm 0.004$ [Astrophys. J. 812，143（2015）]表明，低质量中子星可能是引力波探测器的一个有趣的目标。此外，Sotani等人[PTEP 2014，051 E01（2014）]最近发现了将非旋转中子星的质量和表面红移与恒星的中心密度和参数$η\equiv (K_0 L^2)^{1/3}$联系起来的经验公式，其中$K_0$是对称核物质的不可压缩性，$L$是饱和密度下对称能的斜率。基于这些考虑，我们将Sotani等人的工作扩展到缓慢旋转和潮汐变形的中子星。我们计算的转动惯量，四极矩，四极椭圆率，潮汐和旋转勒夫数和近点常数的缓慢旋转中子星的Hartle-Thorne方程在二阶旋转积分，我们适合所有这些数量的函数的$η$和中心密度。这些拟合可以用来约束$η$，或者通过观测电磁波谱中的双星双星，或者通过不久的将来观测引力波谱中的吸气致密双星。
2016-04-22 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Cosmology and nuclear-physics implications of a subsolar gravitational-wave event
本文探讨亚太阳质量引力波事件的性质判定，利用潮汐形变效应可在第四次观测运行中高置信度区分中子星、原初黑洞等，并关联宇宙学、暗物质及奇异星存在性。
2025-04-22 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Unified study of nuclear physics and dark matter constraints through gravitational-wave observations of binary neutron star mergers
Université Côte d’Azur, Observatoire de la Côte d’Azur（蔚蓝海岸大学，蔚蓝海岸观测台）；Institute for Physics and Astronomy, University of Potsdam（波茨坦大学物理与天文学研究所）；Department of Physics and Astronomy, East Texas A&M University（东德克萨斯农工大学物理与天文学系）；CFisUC, Department of Physics, University of Coimbra（科英布拉大学物理学院 CFisUC）
本研究通过双中子星并合的引力波观测，探讨其在提取核物理和暗物质约束方面的潜力，发现暗物质对核参数推断影响有限。
2026-09-23 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational-wave inference in the catalog era: evolving priors and marginal events
随着引力波瞬变探测数量的增加，在引力波目录中包含边缘重要事件将导致误报的污染增加。在本文中，我们讨论了如何根据一部分轻微的引力波事件起源于陆地这一事实进行人口研究的问题。我们表明，以前发表的估计$p_\text{astro}$，一个事件是天体物理起源的概率，意味着一个有效的噪声可能性，它可以用来考虑人口研究中的边缘事件的不确定起源。我们推导出一种形式主义进行人口研究与模糊的引力波事件。我们使用来自LIGO/Virgo引力波瞬变星表1（GWTC-1）的事件以及Venumadhav等人的IAS星表中的事件来证明这种形式。“我们推导出总体参数的后验分布，并讨论了当我们考虑$p_\text{astro}$时它们如何变化。我们通过包括群体信息来提供更新的个体事件后验分布。
2019-12-20 astro-ph.HE
On the nature of compact stars determined by gravitational waves, radio-astronomy, x-ray emission and nuclear physics
该研究利用Bayesian框架融合引力波、射电、X射线与核物理约束，分析致密星是中子星还是含夸克核混合星，并给出1.4 M⊙混合星的半径预测。
2024-06-11 astro-ph.HE
Probing nuclear physics with supernova gravitational waves and machine learning
本研究利用快速旋转超新星反弹及反弹后早期引力波信号，结合广义相对论流体动力学模拟和CNN，在电子捕获率存在不确定性时实现约87%的EOS分类准确率。
2024-03-07 astro-ph.HE
Effects of dense matter on the tidal deformations of binary neutron star inspirals and gravitational waves
利用一组统一的状态方程，研究了稠密物质性质对中子星潮汐形变和引力波形的影响。基于核能-密度泛函理论，这些状态方程提供了恒星所有区域的物理一致性处理，并使用精确拟合实验和理论核数据的泛函进行计算。
2022-03-17 astro-ph.HE
Topology change and emergent scale symmetry in compact star matter via gravitational wave detection
拓扑结构在高度相关的凝聚态物理中得到了广泛的研究和证实。利用致密星致密核物质的赝共形模型研究了中子星合并产生的引力波。该模型考虑了拓扑结构的变化和可能出现的尺度对称性，满足天体物理学的所有约束条件。我们发现拓扑变化的位置对引力波的影响很大，这是由于它对物态方程的影响。此外，该位置对引力波波形的影响在现有和未来的引力波探测装置的能力范围内，从而为核物理中测量拓扑结构提供了一种可能的方法。
2021-07-06 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Assessing the Distance for Probing the Nuclear Equation of State with Supernova Gravitational Waves
Nazarbayev University（纳扎尔巴耶夫大学）；University of Auckland（奥克兰大学）；University of Hamburg（汉堡大学）；University of Warsaw（华沙大学）
利用支持向量机分析超新星引力波信号，研究不同观测设备探测核方程 of 状态的距离范围。
2025-12-05 astro-ph.HE
A Search for IceCube Neutrinos from the First 33 Detected Gravitational Wave Events
2013年IceCube发现的高能天体物理中微子和2015年LIGO发现的引力波开启了多信使天文学的新时代。引力波可以识别致密天体的合并，如中子星和黑洞。这些紧密的合并，特别是中子星合并，是潜在的中微子源。本文分析了LIGO Virgo协作组（LVC）报道的从引力波源中寻找中微子的情况。我们使用一个专用的瞬态似然分析结合IceCube事件与LVC提供的源本地化作为空间先验。我们报告的所有引力波事件的O1，O2和O3观测运行的结果。
2019-08-21 astro-ph.HE
First Constraints on Nuclear Coupling of Axionlike Particles from the Binary Neutron Star Gravitational Wave Event GW170817
轻轴子场，如果它们存在的话，可以来源于中子星，因为它们与核物质耦合，并在中子星合并中发挥作用。我们报告了通过分析双星螺旋体GW 170817的引力波来寻找这样的轴子。我们发现没有证据的轴子在采样参数空间。空结果允许我们对质量低于$10^{-11} {\rm eV}$的轴子施加约束，排除衰变常数在$3σ$置信水平下从$1.6\times10^{16} {\rm GeV}$到$10^{18} {\rm GeV}$的轴子。我们的分析提供了第一个约束的轴子从中子星的inspirals，并排除了参数空间中的一个大区域，尚未探测到现有的实验。
2021-09-25 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Gravitational Waves from Core-Collapse Supernovae: Dependence on the Progenitor Star, Rotation Rate and Nuclear Equation of State
Swinburne University of Technology（斯威本科技大学）；ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery (OzGrav)（引力波发现卓越研究中心）；Monash University（莫纳什大学）
本研究通过137个轴对称核心坍缩超新星模拟，系统探究前身星质量、旋转速率和核态方程对引力波辐射的影响，发现CMF态方程和快速旋转显著改变信号特征，并首次揭示随机扰动可使信噪比变化达62%，同时提出改进的高频模式普适关系校准。
2026-09-29 astro-ph.HE
Dark Matter searches using gravitational wave bar detectors: quark nuggets and newtorites
许多实验都在寻找超对称WIMP暗物质，但都没有结果。这可能意味着寻找更奇特的可能性，例如紧凑的超密度夸克块，在文献中广泛讨论有几个不同的名称。核子体是具有原子大小截面的候选致密物体的一个例子。在简要讨论了核微粒之后，报告了用Nautilus和Explorer的引力波棒探测器寻找核微粒的结果。条形探测器的几何可接受度为19.5 $\rm m^2$ sr，小于用于类似搜索的其他探测器。然而，检测机制是完全不同的，比其他检测器更直接。我们得到的实验限制是感兴趣的，因为对于质量小于$10^{-5}$ g的核质，我们发现一个通量小于一个预测考虑核质作为暗物质候选人。只有引力相互作用的粒子（牛顿体）是另一个例子。在这种情况下，灵敏度相当差，并报告了可能的改进的简短讨论。
2016-09-28 astro-ph.HE hep-ex physics.ins-det
Study on the detectability of gravitational radiation from single-binary encounters between black holes in nuclear star cluster: the case of hyperbolic flybys
随着第三个引力波瞬变星表（GWTC-3）的发布，Virgo和LIGO探测器对紧凑双星合并的90次观测得到了证实。其中一些合并被怀疑发生在星团中。在这些星系团的核心，黑洞的密度是如此之高，以至于合并可以在几代人的时间内发生，形成越来越大的黑洞。这些条件也使得三个黑洞相互作用成为可能，最有可能的是通过单双星相遇。在本文中，我们提出了第一个研究如何经常这样的遭遇可能发生在核星团（NSC）作为红移的函数，以及这些遭遇是否是可观察的引力波（GW）探测器。这项研究的重点是有效的双曲遇到离开共振遇到。我们发现，在NSC单二进制遇到很少发生相比，二进制合并，双曲线遇到最有可能产生最强的GW发射低于地面GW探测器的观测波段。虽然其中几个可以预计每年发生的峰值能量在LISA波段，他们的振幅很低，LISA检测似乎不太可能。
2022-07-04 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Mass Segregation in Eccentric Nuclear Disks: Enhanced Tidal Disruption Event Rates for High Mass Stars
偏心核盘（英语：Eccentric nuclear disks，ENDs）是一种星团，其中恒星位于一个中心超大质量黑洞（SMBH）周围的盘中的偏心、近轴排列的轨道上。这些磁盘可以产生一个高利率的潮汐中断事件（TDEs）通过长期的重力力矩。以前对END的研究包括只有一个质量的恒星。在这里，我们提出了一个偏心的核盘与两个恒星物种的第一次研究。我们发现，ENDs显示径向质量偏析与以前的结果从其他集群类型。此外，END显示出垂直的质量分离，重星下沉到比轻星更低的倾角。这两种效应导致重恒星更容易受到潮汐破裂的影响，这可以在与轻恒星相比更高比例的重恒星中看到。
2020-04-03 astro-ph.GA astro-ph.HE
Following up the afterglow: strategy for X-ray observation triggered by gravitational wave events
对致密双星合并的多信使观测预示着巨大的科学宝藏。然而，从引力波和电磁通道进行综合观测仍然具有挑战性。依靠长达一周的macronova发射，GW 170817仍然是唯一成功进行电磁随访的事件。本文探讨了利用早期X射线余辉寻找引力波事件电磁对应物的可能性。两种算法，顺序观察和局部优化被认为是和应用到三个模拟事件。我们考虑建议爱因斯坦探测器作为候选X射线望远镜。利用序列观测算法的大视场和高灵敏度，我们发现该算法不仅易于实现，而且有很好的实际检测机会。
2020-05-31 astro-ph.HE
Maximum redshift of gravitational wave merger events
下一代的引力波探测器将具有探测红移的引力波事件的灵敏度，远远超过任何可探测的电磁源。我们证明了如果观测到的事件率大于一个事件，每年在红移z > 40，那么原始密度波动的概率分布必须是显着的非高斯或事件起源于原始黑洞。超额事件的性质可以从合并率的红移分布中确定。
2017-10-30 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Nuclear physics with gravitational waves from neutron stars disrupted by black holes
本文提出潮汐撕裂引力波信号的现象学模型，并利用模拟数据表明宇宙勘探者探测器网络可测量撕裂时间，从而约束中子星半径，但结论是NSBH并合对核物理的贡献难以超越双中子星并合。
2023-05-09 astro-ph.HE gr-qc
A radio flare associated with the nuclear transient eRASSt J234403-352640: an outflow launched by a potential tidal disruption event
本研究通过对eRASSt J234403-352640的射电监测与光谱建模，发现其千日级射电耀发源于单次物质抛射的同步辐射，支持该源为非相对论TDE触发外向流的结论。
2024-01-30 astro-ph.HE
Modified Gravity (MOG), the speed of gravitational radiation and the event GW170817/GRB170817A
修正引力（Modified Gravity，MOG）是一种协变的、相对论性的替代引力理论，它的场方程是从一个作用量导出的，该作用量用矢量场和标量场补充时空度规张量。引力波（自旋为2）和电磁波都在理论的一个度规的零测地线上传播。尽管最近有相反的说法，MOG满足弱等效原理，并与中子星合并和伽马射线爆发事件GW 170817/GRB 170817 A的观测结果一致。
2017-10-30 astro-ph.HE gr-qc
Constraining the nuclear equation of state via gravitational-wave radiation of short gamma-ray burst remnants
在一些短伽玛暴中观测到的X射线发射的内部平台表明，在双中子星（NS）合并后形成了剩余的超大质量磁星。本文假设转动能量主要通过引力波辐射而不是磁偶极子辐射损失，并进一步给出质量四极形变和磁星r模流体振荡对NS核物质状态方程的约束.我们提出了两个短伽玛暴的测量红移，101219A和160821B，其X射线光变曲线表现出内部平台。这表明超大质量的NS可能会作为中央引擎而存在。通过考虑12个NS EoS，在质量四极形变的情况下，我们发现GM 1，DD 2和DDME 2模型给出的$M_{\rm p}$带落在2 $σ$区域内的原磁星质量分布的$\varepsilon=0.01$。这与来自MD辐射主导的旋转能量损失模型的约束是一致的。而对于r型流体振荡模型，采用$α=0.1$的NS方程更接近于Shen和APR模型，这与MD辐射主导和质量四极形变的情况明显不同.
2020-02-02 astro-ph.HE hep-ph
A fast and precise methodology to search for and analyse strongly lensed gravitational-wave events
引力波和光一样，可以被星系和星系团等大质量天体引力透镜化。强大的引力波透镜效应，在地面引力波探测器（如高级LIGO、高级Virgo和KAGRA）中以合理的速率预测，产生多个图像，时间间隔为几分钟到几个月。这些图像在探测器中表现为重复的事件：引力波对、三重波或四重波，它们具有相同的频率演变，来自同一个天空位置。为了寻找这些图像，原则上，我们需要分析引力波目录中存在的单个事件的所有可行组合。一个日益紧迫的问题是，我们需要分析的候选对的数量随着单事件检测数量的增加而迅速增长。在设计敏感性方面，可能需要考虑多达$\mathcal O(10^5)$的事件对。为了满足不断增长的计算需求，我们开发了一种快速精确的贝叶斯方法来分析强透镜事件对，从而实现未来的搜索。该方法的工作原理是用另一幅图像的后验来替换一幅强透镜引力波图像分析中使用的先验;然后通过预先计算的查找表进一步加快计算速度。我们演示了如何将该方法应用于任何数量的透镜图像，使快速研究强透镜四联体。
2021-07-09 astro-ph.HE gr-qc
VLA Observations Confirm AT 2023mfm as an Off-nuclear Tidal Disruption Event
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；University of Arizona（亚利桑那大学）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；University of Utah（犹他大学）
利用高分辨率VLA射电成像，确认AT 2023mfm为核外潮汐瓦解事件，并揭示其与宿主星系核的偏移，验证了射电成像在识别核外TDE候选体中的有效性。
2026-06-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
Gravitational-wave constraints on the pair-instability mass gap and nuclear burning in massive stars
Cardiff University（卡迪夫大学）；H. H. Wills Physics Laboratory, Tyndall Avenue, Bristol（布里斯托 H.H. 威尔斯物理实验室）；The University of Chicago（芝加哥大学）；Northwestern University（西北大学）；University of Oxford（牛津大学）；ICREA（加泰罗尼亚高级研究院）；Institut de Ciències del Cosmos (ICCUB), Universitat de Barcelona（巴塞罗那大学宇宙科学研究所）；Universität Heidelberg（海德堡大学）
研究通过引力波观测数据发现双星不稳定性质量间隙，并测量了碳-氧核反应速率，揭示了黑洞形成与恒星演化的关系。
2026-05-07 astro-ph.HE astro-ph.SR
Searching for gravitational wave echoes in GWTC-1 and O3 events
如果引力波（GW）回波存在的话，将是对黑洞近视界物理的一个探索。在这份简短的报告中，我们进行了蒙特卡罗马尔可夫链分析，以搜索所有GWTC-1和O3 GW事件中的回波信号。我们专注于IMRE波形，并应用贝叶斯模型选择来比较IMRE结果与IMR（无回波）。我们没有发现GW回声的统计学显著性（$<1σ$组合）证据，仅个别GW事件的回声具有$1\sim 2σ$显著性。
2020-10-15 astro-ph.HE gr-qc
Stochastic Gravitational-Wave Background from Stellar Core-Collapse Events
我们估计的随机引力波背景所产生的所有恒星核心坍缩事件在宇宙中的基础上最近的数值模拟的引力波信号预测。我们专注于从缓慢或非旋转的恒星的波形，包括快速旋转，高质量的祖细胞作为极端情况下的限制。我们最现实的估计比第三代地球引力波探测器的灵敏度低100多倍，而且可能比宇宙学对随机引力波背景的贡献更弱。
2022-03-28 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Measurability of the tidal polarizability of neutron stars in late-inspiral gravitational-wave signals
来自螺旋状中子中子星的引力波信号包含了核物质状态方程的信息。这一信息包含在两颗中子星的潮汐极化率参数的组合中，在螺旋晚期，也就是合并之前，这一信息最为清晰。我们使用最近定义的潮汐扩展的有效单体形式主义，构建一个受控的分析描述的频域定相的中子星吸入合并。利用这一解析描述，我们发现利用先进的LIGO-Virgo探测器网络可以从具有合理信噪比$ρ=16$的引力波信号中测量中子星的潮汐极化率参数。这个可测量性结果似乎适用于所有导致最大质量大于$1.97M_\odot$的核状态方程。我们还提出了一个很有前途的新的方式提取信息的核物质状态方程从相干分析的一个系综的引力波观测单独的二进制合并事件。
2012-03-20 astro-ph.HE gr-qc
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
Numerical Test and Analysis of the 2nd Law of Black Hole Thermodynamics with Gravitational-Wave Data from Binary Black Hole Merger Events
利用引力波探测双星系统中的黑洞合并，为检验黑洞热力学第二定律提供了极好的机会。在本文中，我们回顾了如何计算任何天体物理黑洞的熵，我们使用LIGO和VIRGO的质量和自旋数据测量的黑洞合并事件在过去几年中检测到的熵计算和数值测试的广义热力学第二定律。此外，我们还分析了黑洞并合事件初始参数之间的数学关系，证明并得出了定理始终成立的结论。
2022-09-21 astro-ph.HE gr-qc
Repeated Gravitational Lensing of Gravitational Waves in Hierarchical Black Hole Triples
我们考虑二元黑洞（BBH）在一个分层的三重系统中，一个更紧凑，质量较小的二是发射可检测的引力波（GWs），和第三个是一个超大质量BH在一个核星团的中心。正如以前的工作已经表明，外双星的轨道运动可以产生一个可检测的相对论多普勒增强的GWs发射的轨道内双星。我们在这里表明，对于周期为一年的外双星轨道，可以有一个不可忽略的概率重复的引力透镜的内双星发射的GW。重复的引力透镜事件可以被LISA天文台探测到，在BBH进入LIGO波段之前，它是周期性的GW振幅尖峰。这样的探测将证实一些在核星团中的BBH合并的起源。GW透镜还为强引力提供了新的测试场地。
2020-04-16 astro-ph.HE gr-qc
Wandering intermediate-mass black holes and off-nuclear tidal disruption events from early star clusters
Carnegie Mellon University（卡内基梅隆大学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Philipps Universität Marburg（马尔堡菲利普斯大学）；Rutgers, The State University of New Jersey（罗格斯大学）；Flatiron Institute（平顿研究所）；The University of Tokyo（东京大学）；Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (WPI)（宇宙物理与数学研究 Kavli 研究所）
本研究通过半解析模型结合IllustrisTNG TNG50模拟，探究高红移星团形成的漫游中等质量黑洞的核外潮汐瓦解事件特征，为约束形成中等质量黑洞的早期星团群体提供了框架。
2026-10-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
Effects of waveform systematics on inferences of neutron star population properties and the nuclear equation of state
本文研究不同引力波波形模型对双中子星事件参数推断的差异如何影响核物质状态方程的族群推断，并以 TEOBResumS 与 IMRPhenomD NRTidalv2 进行对比分析。
2024-10-18 astro-ph.HE gr-qc
Search for Microlensing Signature in Gravitational Waves from Binary Black Hole Events
本研究使用深度学习方法在引力波瞬变目录的双黑洞事件中搜寻微透镜特征，发现46个事件中仅1个被初步分类为透镜类，但p值不确定性表明其仍可能为非透镜事件，最终未发现显著的波纹图样证据，并探讨了微透镜引力波与进动双黑洞信号的可区分性。
2022-10-31 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Sub-threshold post-merger gravitational waves can constrain the hot nuclear equation of state
University of Western Australia（西澳大学）；Monash University（莫纳什大学）
通过分析亚阈值引力波双中子星并合残余，研究并合事件中中子星存活与形成黑洞的比例，结合中子星质量分布间接测定最大中子星质量，为热核物态方程提供约束。
2026-04-20 astro-ph.HE gr-qc
Techniques for targeted Fermi-GBM follow-up of gravitational-wave events
高级LIGO和高级室女座地基引力波探测器预计将于2015-2016年上线，到2018年达到最终的灵敏度，足以每年观测数十颗双中子星合并。我们提出了一个全自动的，有针对性的搜索策略，提示伽马射线同行离线费米GBM数据。多探测器方法利用仪器的详细模型响应，并受益于从引力波信号导出的时间和天空位置信息。
2013-05-14 astro-ph.HE gr-qc
