Implications of dedicated seismometer measurements on Newtonian-noise cancellation for Advanced LIGO
来自地震场的牛顿引力噪声将成为第二代引力波探测器的低频限制噪声源。计划使用围绕探测器测试质量的地震传感器，使用从传感器和探测器数据之间的相关性导出的维纳滤波器来相干地减去牛顿噪声。在这项工作中，我们使用的数据从部署在角落站的LIGO汉福德探测器结合倾斜仪的地震场的详细表征，并预测可实现的牛顿噪声减法水平。如前所示，使用地震仪数据消除倾斜仪信号是牛顿噪声消除的最佳可用代理。根据我们的研究结果，一个相对较小的地震仪的数量可能足以执行噪声消除由于一个几乎理想的两点空间相关的地震表面位移在角落站，或者，倾斜仪部署在每个角落站的两个测试质量在汉福德将能够有效地消除牛顿噪声。此外，我们表明，在LIGO的第二次科学运行期间观察到的地面倾斜到差分臂长耦合与引力耦合是一致的。
2018-07-18 astro-ph.IM gr-qc
Search for gravitational-wave bursts in the third Advanced LIGO-Virgo run with coherent WaveBurst enhanced by Machine Learning
本文提出了一个通用的短持续时间引力波（GW）瞬变（或GW爆发）的高级LIGO和高级处女座的第三次观测运行的数据中的搜索。我们使用相干WaveBurst（cWB）管道增强决策树分类算法更有效地分离GW信号噪声瞬态。机器学习（ML）算法在一组代表性的噪声事件和一组与任何已知信号模型不相关的模拟随机信号上进行训练。这种训练过程保留了搜索的模型独立性。我们证明了ML增强的cWB管道可以检测GW信号在一个更大的距离比以前的模型无关的搜索。在广泛的模拟信号范围内实现了灵敏度的提高，目的是测试这种模型不可知搜索的鲁棒性。在每世纪一个事件的误报率，可检测的信号幅度降低到几乎一个数量级，最显着的单周期信号形态。这种ML增强的管道也提高了检测效率的紧凑的二进制合并在广泛的质量范围内，从恒星质量的中等质量的黑洞，无论是圆形和椭圆形的轨道。在排除先前检测到的紧凑双星后，没有新的引力波信号被观察到的两重汉福德-利文斯顿和三重汉福德-利文斯顿-室女座探测器网络。随着全天搜索灵敏度的提高，我们得到了最严格的约束条件的各向同性发射的引力波能量的短持续时间爆发源。
2022-11-11 gr-qc
Prospects for Stochastic Background Searches Using Virgo and LSC Interferometers
我们考虑使用Virgo和LSC干涉仪（LIGO Livingston，LIGO Hanford和GEO600）搜索随机引力波背景的互相关测量问题。我们发现，列入处女座到网络将大大提高灵敏度，200赫兹以上的相关性，如果所有的检测器都在其设计灵敏度。这是说明使用模拟的各向同性随机背景信号，产生的天体物理学动机的频谱，注入到24小时的模拟噪声的LIGO和处女座干涉仪。
2007-07-09 gr-qc
Towards a first design of a Newtonian-noise cancellation system for Advanced LIGO
来自地震场的牛顿引力噪声被预测为第二代引力波探测器的低频限制噪声源。将通过维纳滤波，使用部署在所有试验质量附近的地震仪阵列，来减轻这种噪声。在这项工作中，我们提出了优化配置的地震检波器阵列使用各种简化模型的地震场的基础上，在LIGO汉福德地震观测。最适合地震测量的模型导致主要受地震计自噪声限制的噪声降低。第一个简化设计的地震阵列牛顿噪声消除在LIGO网站，这表明它将足以监测建筑物内的表面位移。
2016-12-20 astro-ph.IM gr-qc
Reducing False Alarms in Searches for Gravitational Waves from Coalescing Binary Systems
位于洛杉矶利文斯顿和华盛顿州汉福德的LIGO天文台可能会探测到由两个紧凑物体组成的合并双星系统发出的引力波。为了探测紧凑双星合并（CBC）事件，LIGO搜索利用匹配滤波技术。匹配滤波是平稳、高斯噪声的最佳检测策略，然而，LIGO噪声通常是非平稳、非高斯的。非平稳噪声导致过量的假候选事件，通常称为假警报。本文提出了r^2检验来降低LIGO CBC搜索的虚警率。还介绍了LIGO第三次科学运行（S3）中寻找原始黑洞双星系统（每个物体的太阳质量小于1 M）的结果。R^2检验的结果显示在几次LIGO CBC搜索中，包括第三和第四次科学运行（S3/S4）中的双星中子星搜索，S3/S4原始黑洞搜索，以及第五次科学运行（S5）前三个月的双星黑洞搜索。r^2检验显著降低了这些搜索中的误报率，同时只错误地排除了一小部分模拟事件。
2008-02-10 gr-qc
GRB beaming and gravitational-wave observations
利用观测到的短持续时间伽马射线暴（GRB）的速率，有可能预测在引力波探测器中致密双星合并的探测速率。这些估计在很大程度上依赖于越来越多的共识，即短伽马射线暴与两颗中子星或一颗中子星和一个黑洞的合并有关，但除此之外没有做出任何假设短伽玛暴的观测速率。特别是，我们的结果不假设同时引力波和电磁观测。我们发现，在现有的LIGO/Virgo数据的合并的非检测约束的祖质量和伽马射线暴的波束角。对于未来的探测器，我们发现，与短GRB的祖先相关的NS-NS双星合并的第一次探测可能发生在观测的前16个月内，即使是在适度的观测站网络的情况下（例如，只有LIGO-Hanford和LIGO-Livingston）以适度的灵敏度操作（例如，先进的LIGO设计灵敏度，但没有信号回收镜），并假设光束角的保守分布（例如，所有GRB以θ=30度光束）。不太保守的假设将首次检测的等待时间缩短到数周至数月。或者，如果在LIGO-Hanford，LIGO-Livingston和Virgo网络以先进的设计灵敏度运行的前两年内没有看到二进制，则可以排除短GRB的紧凑二进制合并模型。当θ<30 °时，GRB触发源的发生率小于未触发源的发生率，与噪声曲线、网络结构和观测到的GRB发生率无关。因此，在GWs中首次探测到的双星GRB前身不太可能与GRB有关。
2012-06-04 astro-ph.CO gr-qc
New binary black hole mergers in the LIGO--Virgo O3a data
我们报告了在先进LIGO和先进Virgo第三次观测运行（O3a）的上半年公开发布的数据中发现的10个新的二元黑洞（BBH）合并。我们使用更新版本的IAS搜索管道确定候选人，并编译通过天体物理概率显著性阈值大于0.5的信号目录（遵循GWTC-2.1和3-OGC目录）。更新后的IAS管道对参数空间的较大区域敏感，应用模板先验，该模板先验将不同的搜索量作为内部参数的函数，并使用改进的相干检测统计，该统计最佳地组合了来自Hanford和Livingston检测器的数据。在这十个新事件中，我们观察到有趣的天体物理场景，包括在正负方向上具有自信的大有效自旋参数的源，由于（脉动）对不稳定性而难以在恒星坍缩模型中形成的高质量黑洞，以及弥合中子星和最轻观测到的黑洞之间差距的低质量合并。我们推断的源参数在上，下黑洞质量差距的极端和接近统一的质量比，和一个可能的中子星-黑洞合并是很好地本地化的电磁对应搜索。我们检测到所有的GWTC-2.1 BBH合并与一致的数据在汉福德和利文斯顿，除了三个响亮的事件，得到否决，这是兼容的假阳性率，我们的否决程序，和三个低于检测阈值。我们还恢复了事件GW190909_114149的重要性，该事件在GWTC-2中首次出现后被降低为亚阈值触发。这相当于我们的管道搜索一致的汉福德-利文斯顿O3a数据检测到的总共42个BBH合并。
2023-01-05 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Coherent searches for periodic gravitational waves from unknown isolated sources and Scorpius X-1: results from the second LIGO science run
我们使用第二次LIGO科学运行中最敏感的几个小时的数据进行了两次周期性引力波的搜索。第一次搜索的目标是孤立的，以前未知的中子星，覆盖整个天空的频带160-728.8赫兹。第二次搜索的目标是低质量X射线双星天蝎座X-1中的吸积中子星，覆盖464-484 Hz和604-624 Hz频段，以及两个双星轨道参数。这两次搜索都是为了寻找利文斯顿和汉福德4公里干涉仪之间的巧合。对于孤立的中子星，我们对引力波应变振幅的95%置信上限在整个频带范围内从6.6E-23到1 E-21;对于天蝎座X-1，它们在两个20 Hz频带范围内从1.7E-22到1.3E-21。本文给出的上限是第一个利用相干搜索技术得到的周期引力波的宽频带宽参数空间上限。这里开发的方法奠定了基础，即将分层搜索更敏感的数据，可以检测天体物理信号。
2006-05-31 gr-qc
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
A comparison of methods for gravitational wave burst searches from LIGO and Virgo
利用由三个干涉仪组成的网络（汉福德4公里、利文斯顿4公里和室女座3公里是示例干涉仪）中的24小时模拟数据，研究了寻找爆发引力波的过程。研究和比较了LIGO科学合作组织（LSC）和Virgo合作组织开发的几种探测爆发事件的方法。我们已经进行了重合分析的触发器中获得的不同的干涉仪与模拟信号添加到数据。具有类似的灵敏度的多个干涉仪的好处证明了通过比较的联合符合分析与LSC和处女座只有突发搜索的检测性能。将Virgo加入LIGO探测器网络可以将这次搜索的探测效率提高50%。LIGO-Virgo联合网络的另一个优点是能够重建源天空位置。重建精度取决于各干涉仪对同相轴的定时测量精度，文中以固定源位置为例说明了重建精度。
2007-01-03 gr-qc
ArchEnemy: Removing scattered-light glitches from gravitational wave data
本研究针对引力波数据中的散射光毛刺噪声问题，利用散射光毛刺波形模型识别并去除LIGO两台探测器第三次观测运行数据中的此类毛刺，使双黑洞引力波搜索的灵敏体积提升约1%。
2023-07-17 gr-qc
Towards windproofing LIGO: Reducing the effect of wind-driven floor tilt by using rotation sensors in active seismic isolation
现代重力波观测站需要强大的低频主动隔震，以保持干涉仪在其理想的工作条件。地震计用于测量地面和孤立平台的运动。这些设备容易受到频率低于0.1 Hz的地面倾斜的污染，特别是由作用在建筑物墙壁上的风压引起的污染。因此，在LIGO的第一次观测运行期间，当风速超过7米/秒时，两个天文台都遭受了严重的停机时间。我们描述了在LIGO汉福德天文台使用地面旋转传感器来校正附近的地面地震仪，以产生无倾斜的地面平移信号。利用这些信号进行传感器校正控制，改善了低频地震隔离，使观测站能够在高达$15-20$ m/s的风速下运行。
2020-06-04 gr-qc physics.ins-det
Pearson cross-correlation in the first four black hole binary mergers
采用Pearson互相关方法对GW150914、GW151012、GW151226和GW170104等事件的LIGO Hanford和LIGO Livingston探测器数据流进行了分析。我们发现，皮尔逊互相关方法是敏感的，这些信号，与相关性达到峰值时，由LIGO科学和处女座合作重建的黑洞二进制文件，合并。我们比较得到的互相关与统计相关性波动所产生的模拟高斯噪声数据和LIGO数据的时候，没有事件被要求。我们对观测到的互相关的显著性的结果与LIGO Scientific和Virgo Collaborations基于匹配滤波器分析所宣布的结果大致一致。在相同的数据中，如果我们减去对应于通告信号的极大似然波形，则没有残留互相关保持在统计显著水平。
2020-12-02 astro-ph.HE gr-qc
Sensitivity Achieved by the LIGO and Virgo Gravitational Wave Detectors during LIGO's Sixth and Virgo's Second and Third Science Runs
我们总结了LIGO和Virgo引力波探测器在LIGO第六次科学运行以及Virgo第二次和第三次科学运行期间对低质量致密二元并合（CBC）搜索所实现的灵敏度。我们提出了应变噪声功率谱密度（PSD），这是典型的性能，在这些科学运行的探测器实现。此处提供的数据以及随附的网络可访问数据文件旨在向公众发布，作为S6和VSR 2 -3期间低质量CBC搜索的探测器性能总结。
2012-03-15 gr-qc
Search for Advanced LIGO Single Interferometer Compact Binary Coalescence Signals in Coincidence with Gamma-Ray Events in Fermi-GBM
介绍了一种新的和通用的方法，用于搜索$γ$射线对应的引力波（GW）触发器的描述。此方法专门应用于单个GW检测器触发。分析了来自观测运行O 1和O2的高级LIGO数据，因此每个GW触发来自LIGO-Livingston或LIGO-Hanford干涉仪。对于每个GW触发，搜索费米伽马射线暴监测器数据，并选择最重要的亚阈值信号对应物。然后，定义一种方法，以便确定哪些GW- $γ$ -射线对可能具有共同的起源。为此目的，计算关联排名统计，从该关联排名统计导出虚警率。具有最高排名统计的事件被选择用于由LIGO探测器表征和参数估计组成的进一步分析。还评估了$γ$射线信号特性。我们在搜索中没有找到重要的候选人。
2020-07-16 astro-ph.HE gr-qc
A Search for Gravitational Waves Associated with the Gamma Ray Burst GRB030329 Using the LIGO Detectors
我们使用LIGO汉福德天文台的两个探测器对与非常明亮的伽马射线暴GRB 030329相关的引力波爆发进行了搜索。我们的搜索覆盖了LIGO探测器最敏感的频率范围（约80-2048 Hz），我们专门针对短于150 ms的信号。我们的搜索算法寻找两个干涉仪之间的过度相关功率，从而对引力波形做出最小的假设。我们没有观察到引力波信号强度大于预定阈值的候选者。我们报告频率依赖的上限强度的引力波与GRB 030329。在最敏感的频率区域附近，大约250 Hz，我们的均方根（RSS）引力波应变灵敏度为最佳极化爆发优于h_RSS = 6 E-21 Hz^{-1/2}。我们的结果是最好的出版的结果搜索之间的关联引力波和伽玛暴。
2005-06-24 astro-ph gr-qc
Advanced LIGO
先进的LIGO引力波探测器是为位于华盛顿州汉福德和洛杉矶利文斯顿的两个LIGO天文台设计和建造的第二代仪器。这两台仪器在设计上完全相同，是一台臂长4公里的迈克耳孙干涉仪的专门版本。与最初的LIGO一样，臂中使用法布里-珀罗腔以增加与引力波的相互作用时间，并使用功率回收来增加有效激光功率。Advanced LIGO中增加了信号回收，以提高频率响应。在100 Hz附近的最敏感频率区域，设计应变灵敏度是初始LIGO的10倍。此外，灵敏度带的低频端从40 Hz向下移动到10 Hz。所有的干涉仪组件都被改进的技术所取代，以实现这种灵敏度增益。更好的地震隔离和测试质量悬挂是低频增益的原因。较高的激光功率、较大的测试质量和改进的反射镜涂层导致中高频灵敏度的提高。计划于2015年年中开始使用这些新仪器收集数据。
2014-11-17 astro-ph.IM gr-qc physics.ins-det
Identifiability Limits of Gravitational Wave Phase Deviations: Multiclass Classification with a Multihead Neural Network
Heidelberg University（海德堡大学）
本研究利用多头神经网络对引力波相位偏差进行分类与回归，发现识别极限主要源于相邻相位族的相似性，而非网络能力，为引力波检验提供了新见解。
2026-09-29 cs.LG gr-qc physics.data-an
Sub-SQL Sensitivity via Optical Rigidity in Advanced LIGO Interferometer with Optical Losses
分析了激光干涉引力波探测器的信号回收配置的“光学弹簧”机制，并考虑了干涉仪臂腔中的光学损耗。该制度允许获得比标准量子极限更好的灵敏度，无论是对于自由测试质量还是对于常规谐振子。光损耗限制了灵敏度和可实现的信噪比的增益。然而，对于高级LIGO引力波探测器计划的参数值，这种限制是微不足道的。
2005-11-02 gr-qc
A novel concept for increasing the peak sensitivity of LIGO by detuning the arm cavities
我们引入了一个概念，使用失谐的臂腔，以增加LIGO的散粒噪声有限的灵敏度，而不增加光功率内的臂腔。数值模拟表明，灵敏度在125和400 Hz之间增加，在225 Hz附近最大提高约80%，而在400 Hz以上灵敏度降低。此外，我们的概念被发现给一个传统的RSE配置与信号回收镜的反射率适中的灵敏度类似。在不久的将来，失谐臂腔可能是RSE的有益替代方案，因为所提出的概念的硬件密集度可能更低。
2007-09-10 gr-qc
The curious case of GW200129: interplay between spin-precession inference and data-quality issues
用引力波观测到的黑洞双星合并中的自旋进动测量是一个令人兴奋的里程碑，因为它涉及到广义相对论动力学和天体物理学双星形成情景。在这项研究中，我们重新审视了GW 200129中自旋进动的证据，并将其起源定位于LIGO Livingston在20- 50 Hz频率范围内的数据，其中信号幅度低于给定所有其他数据的非进动双星的预期。这些数据受到已知数据质量问题的影响，因为从探测器的应变数据中减去了毛刺。由于缺乏LIGO Hanford中自旋进动的证据，导致在两个LIGO探测器中推断的二元质量比和进动自旋之间存在明显的不一致，这不是仅仅从不同的高斯噪声实现中预期的。我们重新审视了LIGO Livingston故障缓解，并表明GW 200129的自旋进动和非进动解释之间的差异小于故障减法的统计和系统不确定性，发现对自旋进动的支持敏感地依赖于故障建模。我们还调查了信噪比$\sim7$触发在不太敏感的处女座探测器。虽然没有影响自旋进动的研究，但Virgo触发器与LIGO Hanford和LIGO Livingston的触发器非常不一致，因为它指向一个更重的系统。我们在进一步的数据质量问题的背景下解释Virgo数据。虽然我们的研究结果并没有反驳GW 200129中自旋进动的存在，但我们认为，任何此类推断都取决于毛刺缓解的统计和系统不确定性。我们的研究突出了数据质量调查的作用时，推断细微的影响，如自旋进动…
2022-11-21 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
LigoDV-web: Providing easy, secure and universal access to a large distributed scientific data store for the LIGO Scientific Collaboration
世界各地的引力波观测站，包括激光干涉仪引力波观测站（LIGO），记录了大量的引力波输出数据和有关仪器及其环境的辅助数据。这些数据储存在观测站，并分发给计算集群进行数据分析。LigoDV-web是一个基于网络的数据查看器，可以访问LIGO Hanford，LIGO Livingston和GEO 600天文台以及加州理工学院40米原型干涉仪记录的数据。该项目所面临的挑战是以快速、安全和可靠的方式向协作中的任何人提供小数据集的有意义的可视化，并对最终用户进行最少的软件、硬件和培训。LigoDV-web作为Java企业应用程序实现，具有用于身份验证和授权的Shibboleth单点登录以及用于后端数据访问的专有网络协议。具有适当凭据的协作成员可以从支持具有JavaScript和最低限度HTML5支持的现代浏览器的任何互联网设备（包括个人计算机、智能手机和平板电脑）请求以几种通用格式中的任何一种显示数据。迄今为止，共有634名独立用户访问了LigoDV网站，共进行了33，861次访问，并生成了139，875个地块。这一基础设施在合作中的许多分析中都很有帮助，包括跟踪2015年LIGO观测到的第一个引力波事件的数据。
2016-11-03 astro-ph.IM gr-qc
Data quality up to the third observing run of Advanced LIGO: Gravity Spy glitch classifications
理解引力波探测器中的噪声对于探测和解释引力波信号至关重要。毛刺是瞬态的非高斯噪声特征，可能具有一系列环境和仪器来源。Gravity Spy项目使用一种机器学习算法，根据时频形态对毛刺进行分类。所得到的分类毛刺集可以用作如何减轻毛刺的检测器表征调查或如何改善毛刺影响的数据分析研究的输入。在这里，我们提出的结果重力间谍分析的数据，以先进的LIGO的第三次观测运行结束。我们分类233981毛刺从LIGO汉福德和379805毛刺从LIGO利文斯顿到形态类。我们发现，两个LIGO站点之间的故障分布不同。这突出表明，可能需要针对每个引力波观测站的具体情况进行数据质量研究。
2023-02-08 astro-ph.IM gr-qc
Correlated "noise" in LIGO gravitational wave signals: an implication of Conformal Cyclic Cosmology
最近Cresswell等人[1]报道，位于汉福德和利文斯顿的两个LIGO探测器发现了观测到的引力波信号GW 150194、GW 151226和GW 170194周围噪声的相关性，其时间延迟与信号本身相同。这引起了一些关于信号本身的统计可靠性的问题，这引发了许多讨论，目前的观点似乎支持这样一种论点，即存在一些无法解释的东西，可能是真正的天体物理学兴趣[2]。在本文中，我们指出，这个难题的解决办法可以在作者最近提出的一个建议中找到[3]，也见[4]，即看似虚假产生的噪声实际上可能是由质量约为10^-5 g的暗物质粒子（erebons）衰变引起的引力事件，这种事件的存在是共形循环宇宙学（CCC）宇宙学方案的明确暗示[5]，[6]。这里提供了CCC的要点的简要概述，特别是关于它的erebons和脉冲引力信号的预测。
2017-07-12 astro-ph.CO gr-qc
Search for Eccentric Binary Neutron Star Mergers in the first and second observing runs of Advanced LIGO
我们提出了一个搜索合并的双中子星的引力波，有不可忽略的偏心率，因为他们进入LIGO观测波段。我们使用的是2015年至2017年期间的公共Advanced LIGO数据，其中包含LIGO-Hanford和LIGO-Livingston重合观测时间的$\sim164$天。使用PyCBC工具包使用匹配过滤进行检索。我们发现没有显着的二元中子星候选人超过GW 170817，这是以前报道的搜索双星在圆形轨道。我们把90%的上限$\sim1700$合并$\textrm{Gpc}^{-3} \textrm{Yr}^{-1}$偏心$\lesssim 0.43$在主导模式的引力波频率为10赫兹。没有检测到这些数据是一致的偏心双星中子星合并率的理论预测。使用我们测量的速率，我们估计未来的引力波探测器的敏感体积，并将其与理论速率预测进行比较。我们发现，在没有事先检测的情况下，宇宙探测器6个月的观测所设定的速率限制将限制所有目前合理的偏心双中子星形成模型。
2019-12-19 astro-ph.HE gr-qc
Sensitivity improvements in the search for periodic gravitational waves using O1 LIGO data
我们证明了一个突破的能力，强大的，宽参数空间搜索连续引力波。通过对O 1 LIGO数据进行大规模连续引力波搜索，我们证明了我们的Falcon搜索实现了使用长相干长度预期的灵敏度改进，同时保持了可管理范围内的计算费用。根据这些数据，我们在100-200 Hz波段内设定了引力波振幅的最大限制上限。我们提供了完整的异常值列表和0-自旋带附近的上限，适合于分析小自旋的信号，如黑洞周围的玻色子凝聚。
2019-09-19 gr-qc
The path to the enhanced and advanced LIGO gravitational-wave detectors
我们报告的激光干涉引力波天文台（LIGO）的地位和计划和进展，以增强和先进的LIGO。最初的LIGO探测器已经完成了为期两年的数据运行，在此期间，以设计灵敏度收集了整整一年的三重符合数据。这次运行的大部分时间也与欧洲、GEO600和Virgo的干涉仪的数据运行相吻合。目前正在联合分析来自这一国际探测器网络的数据。在迄今为止完成的分析中没有探测到引力波信号。目前，两个LIGO探测器正在升级，以提高其灵敏度，在一个名为增强LIGO的计划。增强型LIGO探测器将在2009年开始另一个大约一年的数据运行，并提高灵敏度。与此同时，LIGO的重大升级项目Advanced LIGO的建设已经开始。LIGO站点的高级LIGO硬件的安装和调试将在2011年增强型LIGO数据运行结束时开始。当完全投入使用时，先进的LIGO探测器的灵敏度将是最初的LIGO探测器的十倍。先进的LIGO预计每年将进行几次引力波探测。
2009-03-11 gr-qc
On the time lags of the LIGO signals
到目前为止，LIGO合作已经探测到三个引力波（GW）事件出现在其汉福德和利文斯顿探测器。在这篇文章中，我们重新检查LIGO数据的两个探测器之间的相关性。特别关注GW150914，我们报告了探测器噪声中的相关性，在事件发生时，这些相关性恰好在与事件本身相同的时间延迟内最大化。具体而言，我们分析了在35 Hz附近的校准线的相关性以及减去最佳拟合理论模板后的数据中的残余噪声。另外两个事件GW151226和GW170104的残留噪声表现出类似的行为。因此，为了确定引力波对探测到的信号的贡献，仍然需要在信号和噪声之间建立明确的区分。
2017-08-09 astro-ph.IM gr-qc
Gravitational radiation from gamma-ray bursts as observational opportunities for LIGO and VIRGO
伽马射线暴被认为起源于大质量恒星的核心坍缩。这就产生了一个活跃的核，其中包含一个快速旋转的克尔黑洞，黑洞周围是一个均匀磁化的环面，由两个反向的电流环表示。我们量化黑洞自旋相互作用的环面和带电粒子沿开放的磁通量管对着的事件视界。一个主要的输出Egw= 4 e53 erg的辐射频率为fgw=500 Hz的引力波的四极质量矩的环面。与GRB-SNe一致，我们发现（i）Ts= 90 s（数十s，Kouveliotou等人，1993），（ii）动能Esn= 2 e51 erg的非球面SNe（SN 1998 bw中为2 e51 erg，Hoeflich等人，1999）和（iii）GRB能量Egama = 2 e50 erg（Frail等人，2001）。在D= 100 Mpc范围内，GRB-SNe可能每年发生一次。关联LIGO/Virgo探测器能够在引力波的随机背景辐射中搜索附近的事件及其250 Hz附近的光谱闭合密度6 e-9。在当前的灵敏度下，LIGO-Hanford可能会在GRB 030329中将上限设置为150 MSolar左右。因此，对Egw的探测提供了一种通过量热法识别克尔黑洞的方法。
2003-10-14 astro-ph gr-qc
Measurability of neutron star tidal deformability from merging neutron star-black hole binaries
中子星-黑洞双星（NSBH）系统被认为是LIGO和Virgo等地基引力波（GW）探测器的最有希望的探测对象之一。中子星（NS）的潮汐效应印在从NSBH以及双中子星发射的GW信号上。在这项工作中，我们研究如何准确的参数$λ_{\rm NS}$可以测量在GW参数估计NSBH信号。我们将NSBH源的参数范围设置为黑洞质量的$[4M_{\odot}, 10M_{\odot}]$、NS质量的$[1M_{\odot}, 2M_{\odot}]$和无量纲黑洞自旋的$[-0.9, 0.9]$。对于分布在不同参数空间中的真实源总体，我们使用Fisher矩阵方法计算了$λ_{\rm NS}$（$σ_{λ_{\rm NS}}$）的测量误差。特别是，我们使用先进的LIGO和宇宙探测器进行单探测器分析，并使用2G（先进的LIGO-Hanford，先进的LIGO-Livingstone，先进的Virgo和KAGRA）和3G（爱因斯坦望远镜和宇宙探测器）网络进行多探测器分析。我们显示的分布$σ_{λ_{\rm NS}}$人口的来源作为一个一维的概率密度函数。结果表明，改进的LIGO和Cosmic Explorer的概率密度函数曲线形状相似，但Cosmic Explorer在测量$λ_{\rm NS}$时，总体上可以达到$\sim 15$倍的精度。在网络检测器的情况下，对于2G和3G网络，概率密度函数分别在$σ_…
2022-10-06 gr-qc
Possibility of primordial black holes as the source of gravitational wave events in the advanced LIGO detector
通过对先进LIGO观测到的引力波数据的分析，得到了双黑洞伴星的质量作为引力波的来源。对应于GW的二进制黑洞的事件的质量高于$20$ M $_\odot$，这比通过X射线观测检测到的天体物理学黑洞的质量大得多。在这项工作中，我们研究原始黑洞（PBH）作为LIGO事件的来源。假设暗物质的$100\%$是由PBH组成的，我们估计了这些物体产生双星、合并和产生GW的速率作为红移的函数。引力透镜引力透镜的GWs的PBH也可以提高应变的振幅。我们模拟的GW来源的二进制PBH，与$S/N>10$的检测阈值的利文斯顿和汉福德检测器。对于PBH的对数正态质量函数，我们生成事件的预期分布，将我们的结果与观察到的事件进行比较，并找到质量函数参数的最佳值（即，$M_c =25 M_\odot$和$σ=0.6$）。将预期的事件数量与观测到的事件数量进行比较，排除了当前宇宙双星形成PBH场景作为LIGO检测到的GW事件源的候选者。
2021-04-12 astro-ph.CO gr-qc
LIGO's "Science Reach"
关于激光干涉引力波天文台（LIGO）灵敏度的技术讨论通常集中在它对给定波段的引力波的有效灵敏度上;然而，LIGO项目的目标是“做科学”。利用这种新的观测视角来探索宇宙是一个长期目标，LIGO的初始仪器只是第一步。尽管如此，第一代LIGO仪器足够灵敏，即使没有检测到--以上限的形式--也是有信息的。在这篇简短的文章中，我用定量的术语描述了我们希望用第一代和未来一代LIGO仪器做的一些科学：简而言之，我们正在建造的探测器的“科学范围”以及我们希望建造的探测器。
2001-04-14 gr-qc
Sensitivity of gravitational wave searches to the full signal of intermediate mass black hole binaries during the LIGO O1 Science Run
通过模拟引力波信号在探测器数据流中的注入和后验恢复，估计了引力波搜索双星黑洞的灵敏度。当搜索报告没有检测到时，估计的灵敏度然后用于对目标源的聚结速率设置上限。为了获得正确的灵敏度和速率估计，注入的波形必须是真实信号的忠实表示。然而，到目前为止，注入波形忽略了辐射模式的顺序高于四极杆，潜在的偏置灵敏度和聚结率的估计。特别是，高阶模式已知有一个大的影响，在引力波发射的中等质量黑洞二进制。在这项工作中，我们评估的影响，这种近似的上下文中运行的两个搜索算法的LIGO科学合作在他们的搜索中等质量的黑洞二进制O 1 LIGO科学运行数据：匹配滤波器为基础的管道和一个连贯的未建模的。为此，我们估计这两个搜索模拟信号，包括和省略高阶模式的灵敏度。我们发现，省略高阶模式导致偏差的敏感性估计，这取决于群众的二进制，搜索算法和所需的检测水平的显着性。此外，我们比较了两种搜索算法在所研究的参数空间的灵敏度。我们的结论是，最近的LIGO-Virgo上限的合并率的中间质量黑洞二进制的高度不对称的情况下是保守的。然而，最严格的上限，放置在几乎相等的质量源，保持不变，由于较高的模式，相应的源的贡献小。
2017-11-06 gr-qc
Second generation instruments for the Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory (LIGO)
计划用于第二代LIGO的干涉仪有望在宽带应变灵敏度上提高一个数量级--检测体积相应地增加三倍--并将观测波段扩展到较低频率。此外，干涉仪中的一个可以被设计用于窄带性能，从而在大约几百赫兹以上的倍频程频带上给出进一步改进的灵敏度。本文讨论了这些新的干涉仪设计的物理和技术，并提出了他们的投影灵敏度谱。
2003-08-28 gr-qc
Einstein@Home all-sky "bucket" search for continuous gravitational waves in LIGO O3 public data
Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)（马克斯·普朗克引力物理研究所（阿尔伯特·爱因斯坦研究所））；Leibniz Universität Hannover（汉诺威莱布尼茨大学）
本研究利用LIGO O3公开数据，通过Einstein@Home志愿计算项目及三个超算集群开展连续引力波全天搜索，未探测到信号，给出了引力波振幅等参数的上限。
2025-08-29 gr-qc
The implications of Mexican-hat mirrors: calculations of thermoelastic noise and interferometer sensitivity to perturbation for the Mexican-hat-mirror proposal for advanced LIGO
热弹性噪声将是最重要的噪声源，在先进的LIGO干涉仪与蓝宝石测试质量。先进LIGO的标准计划在传统镜子的框架内优化了光学器件，以减少热弹性噪音。最近，我们和我们的合作者提出了超越传统光学的界限，以增加有效的光束光斑尺寸，从而降低热弹性噪声。一种特殊的镜面形状建议（“墨西哥帽镜”）产生了“台面”光束。在本文中，我们概述了一个一般的程序，分析光在单个臂腔中传播，以及相关的热弹性噪声，在任意光学的存在。我们应用这些程序来研究墨西哥帽的建议。通过本文的技术获得的结果在其他地方提出，以证明墨西哥帽先进LIGO的建议既显着降低热弹性噪声，并没有显着复杂的干涉仪的功能。
2004-09-13 gr-qc
Compact Binary Coalescence Sensitivity Estimates with Injection Campaigns during the LIGO-Virgo-KAGRA Collaborations' Fourth Observing Run
University of Toronto（多伦多大学）；University of Minnesota（明尼苏达大学）；Northwestern University（西北大学）；NSF-Simons AI Institute for the Sky (SkAI)（NSF-Simons天空人工智能研究所）；MIT（麻省理工学院）；Monash University（蒙纳士大学）；OzGrav: The ARC Centre of Excellence for Gravitational-wave Discovery（OzGrav：ARC引力波发现卓越中心）；University of Glasgow（格拉斯哥大学）；California Institute of Technology（加州理工学院）；University of Manitoba（曼尼托巴大学）；University of Wisconsin-Milwaukee（威斯康星大学密尔沃基分校）；University of Portsmouth（朴茨茅斯大学）；University of Santiago de Compostela（圣地亚哥-德孔波斯特拉大学）；The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）；Georgia Institute of Technology（佐治亚理工学院）；University of Florida（佛罗里达大学）；Université de Lyon（里昂大学）；University of Birmingham（伯明翰大学）；Liege University（列日大学）；University of Maryland, College Park（马里兰大学帕克分校）；The University of Chicago（芝加哥大学）
本文基于O4a期间超过4.33亿次注入构建数据产品，刻画LIGO-Virgo-KAGRA第四次观测运行中探测器对不同致密双星并合的灵敏度，并公开数据及使用示例。
2025-11-11 gr-qc
Mitigation of the instrumental noise transient in gravitational-wave data surrounding GW170817
在未来几年，引力波探测器将经历一系列的改进，其探测率将提高约一个数量级。常规检测的引力波信号促进新的天体物理学和基础理论研究，同时导致的数量增加的检测时间重叠的仪器或环境引起的瞬态检测器（毛刺），往往是未知的起源。事实上，这是LIGO和Virgo探测器第一次探测到引力波信号的情况，该信号与双星中子星合并GW 170817一致。在合并前一秒左右，LIGO-Livingston探测器中的一个响亮的小故障阻碍了重合探测（最初仅通过LIGO-Hanford数据实现）。此外，准确的源表征取决于关于检测器噪声的行为的特定假设，这些假设由于毛刺的存在而变得无效。在本文中，我们提出了各种技术用于初始缓解的毛刺进行源特性的GW 170817和研究的优点和缺点，每种缓解方法。我们表明，尽管存在的仪器噪声瞬态比影响GW 170817的一个更响亮，我们仍然能够产生无偏的测量的内在参数从模拟注射与GW 170817类似的属性。
2018-10-20 gr-qc
Poissonian Analysis of Glitches Observed in the LIGO Gravitational Wave Interferometers
Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)（国家空间研究所）
本文基于Gravity Spy分类，用决定系数评估LIGO O3运行期间毛刺分布与泊松模型的一致性，发现部分类别显著偏离泊松统计，为区分毛刺类别和制定抑制策略提供了定量依据。
2025-11-07 gr-qc physics.data-an physics.ins-det
Extraction of black hole coalescence waveforms from noisy data
我们描述了一个独立的分析LIGO数据的黑洞合并事件。使用利用观测到的或预期的随时间变化的频率内容的滤波方法直接从数据中提取引力波应变波形。在滤除谱峰（并考虑有限带宽）之后，对残余噪声的统计分析没有显示出非高斯行为的证据。也没有证据表明，在汉福德和利文斯顿站点的噪声信号之间存在异常的因果关系。提取的波形与LIGO提供的黑洞合并模板波形一致。模拟事件，已知的信号注入到真实的噪声，用于确定由于残余噪声的不确定性，并证明我们的结果是无偏的。我们的RMS信噪比（SNR）和出版的匹配滤波器检测SNR的概念和数值之间的差异进行了讨论。
2018-08-24 astro-ph.IM gr-qc
The roles of individual advanced LIGO detectors on revealing the neutron star properties
本文从参数化状态方程（EoS）方法和引力波（GW）参数估计两个方面对第一个双星中子星（BNS）合并事件GW 170817的数据进行了重新分析。分别对LIGO/Virgo（HLV）组合数据、LIGO-Hanford（H1）数据和LIGO-Livingston（L1）数据进行了分析。我们证实了GW 170817的潮汐变形与HLV数据的双峰概率分布，并解决了H1和L1探测器的不同贡献。我们的模拟揭示了随着信噪比（SNR）的降低，潮汐参数有"高估”的趋势。这种趋势很可能是由于在低SNR情况下结果对先验的依赖性（这不是很好地理解，并且已经被假设为广泛分布）引起的。虽然这种效应很有趣，但在高于$\sim 100$ Hz的频率下，H1的SNR略高于L1，这很可能不是H1青睐的较低潮汐参数区域的主要原因。考虑到低信噪比情况下潮汐参数的波动较大，GW 170817的L1和H1资料所偏好的不同概率分布是合理的。我们还探讨了在O3和全灵敏度运行中，H1和L1探测器信噪比的预期差异对源位置的依赖性。这些图有助于评估单个探测器测量新的双中子星合并事件的潮汐形变率的相对功率。
2020-01-07 astro-ph.HE gr-qc
Extending the PyCBC search for gravitational waves from compact binary mergers to a global network
到目前为止，全球先进的引力波（GW）探测器网络主要由汉福德和利文斯顿的两个先进LIGO观测站组成，先进处女座在相对较晚的阶段加入了2016-7 O2观测运行。然而，自O3运行开始以来，Virgo一直与LIGO探测器一起进行观测;在不久的将来，KAGRA探测器将加入全球网络，印度的另一个LIGO探测器正在建设中。因此，引力波搜索方法将受益于分析来自任意探测器网络的数据的能力。在本文中，我们将PyCBC离线紧凑二进制聚结（CBC）搜索分析扩展到三个或更多个检测器，并描述了由此产生的同步搜索和事件排名统计的更新。对于一个三检测器网络，我们改进的多检测器搜索发现23%以上的模拟信号在理想化的有色高斯噪声中的固定虚警率，高达40%以上的真实数据，相比以前使用的两个检测器分析O2。
2020-07-10 astro-ph.HE gr-qc
Sky localization and polarization mode reconstruction of gravitational waves from GW170104 and GW150914
本文利用LIGO Hanford和Livingston两个探测器的数据，通过自旋2特性重建GW170104和GW150914的偏振模式，实现小区域天空定位，为引力波研究提供新方法。
2025-07-18 gr-qc
Improving the Sensitivity of Advanced LIGO Using Noise Subtraction
本文提出了一种自适应的，并行化的方法，从先进的LIGO数据减去线性耦合噪声。我们解释了开发的功能，以确保该过程足够强大，以处理先进的LIGO数据中存在的变化。在这项工作中，我们的目标减去由于光束抖动，检测器校准线，和电源线的噪声。我们证明了在整个第二次观察运行的噪声减法，导致灵敏度的增加与以前的有针对性的努力报告。在第二次观测过程中，我们看到Advanced LIGO对来自广泛的紧凑双星系统的引力波的灵敏度增加了30%。我们希望使用这种方法可以在Advanced LIGO数据中检测到更高速率的引力波信号。
2019-06-26 astro-ph.IM gr-qc
Einstein@Home all-sky search for continuous gravitational waves in LIGO O2 public data
我们进行了一个全天空的搜索连续引力波的LIGO O2数据从汉福德和利文斯顿探测器。我们搜索频率在20.0 Hz和585.15 Hz之间并且自旋下降在-2.6e-9 Hz/s和2.6e-10 Hz/s之间的近单色信号。我们在Einstein@Home志愿者计算项目上部署了搜索，并通过八个进一步的搜索阶段跟踪与最重要结果相关的波形，达到了全天空调查所达到的最佳灵敏度，高达500 Hz。六个被检查的波形通过了所有阶段，但它们都与硬件注入有关，这是在LIGO探测器上模拟的用于验证目的的假信号。我们用一致的参数恢复所有这些假信号。没有其他波形幸存下来，所以我们没有发现连续引力波信号在我们搜索的可探测性水平的证据。我们约束的连续引力波在检测器的信号频率的函数，在半赫兹箱的h 0振幅。在90%置信水平下，163.0 Hz时最具约束力的上限为h 0 = 1.3e25。我们的结果排除了旋转速度超过5毫秒，赤道椭圆率大于1 e-7接近100秒差距的中子星。根据一些模型，这些变形是中子星壳很容易承受的。
2020-11-05 astro-ph.HE gr-qc
Optimizing the regimes of Advanced LIGO gravitational wave detector for multiple source types
我们在这里开发的算法，允许找到制度的信号回收法布里-珀罗-迈克耳孙干涉仪（例如，先进的LIGO），优化同时为两个（二进制inspirals +突发）和三个（二进制inspirals +突发+毫秒脉冲）类型的引力波源。我们表明，存在一个相对较大的区域中的干涉仪参数空间的检测器的灵敏度的前两种源的不同，只有百分之几的最大的每种源。特别是，存在一个特定的制度，其中这两个差异约为0.5。此外，我们表明，甚至更多的多用途制度也是可能的，提供了显着的灵敏度增益的毫秒脉冲，只有轻微的灵敏度退化的二进制吸气和爆发。
2008-06-16 gr-qc
LIGO: The Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory
激光干涉引力波天文台（LIGO）的目标是探测和研究天体物理起源的引力波。直接探测引力波有望在强场范围内检验广义相对论，为黑洞和中子星等奇异天体提供新的探测手段，并发现未曾预料到的新天体物理学。LIGO是由美国国家科学基金会支持的加州理工学院-麻省理工学院联合项目，在美国两个相距甚远的地点运行三个多公里的干涉仪。这些探测器是几十年来全球技术开发、设计、建造和调试的结果。它们现在以其设计灵敏度运行，并且对小于1/1 E21的引力波应变敏感。有了这种前所未有的灵敏度，这些数据正在被分析，以检测或限制来自各种潜在天体物理源的引力波。
2009-05-19 gr-qc
Estimating parameters of coalescing compact binaries with a detector network including LIGO Australia
引力波天文学的目标之一是同时探测合并的致密天体双星的引力波信号和这些合并的电磁瞬变。随着下一代先进的地基引力波探测器正在建设中，我们研究的探测器网络的建议扩展，包括在澳大利亚的第四个网站除了汉福德，利文斯顿和Cascina网站的网络的好处。使用贝叶斯参数估计分析的模拟引力波信号从一系列的合并二进制的位置和方向，我们研究参数估计的改进。我们发现，澳大利亚的探测器可以打破退化的几个参数，特别是，本地化的源在天空中的改善了一个因素~4，更温和的改善距离和二进制倾角估计。这种增强的定位天空中源的能力对于任何寻找探测到的引力波信号的电磁对应物都至关重要。
2011-12-29 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
The Advanced LIGO Gravitational Wave Detector
高级LIGO引力波探测器将于2011年开始安装，计划于2015年完成。新的探测器将使现有仪器的应变灵敏度提高十倍，可观测空间体积增加一千倍。在这里，我们描述了这些第二代，长基线，激光干涉仪的设计和限制噪声源。
2011-03-14 gr-qc
Upper limits from the LIGO and TAMA detectors on the rate of gravitational-wave bursts
我们报告的第一个联合搜索的引力波的TAMA和LIGO合作。我们在2003年初收集的473小时的重合数据中寻找毫秒持续时间未建模的引力波爆发。没有发现候选信号，我们设定了每天0.12个事件的上限，在90%的置信水平上，可检测到的引力波爆发的速率。从模拟中，我们估计我们的检测器网络对在700-2000 Hz频带中具有约1- 3x 10 ^{-19} Hz^{-1/2}以上的均方根应变幅度的突发敏感。我们描述了这种合作搜索的细节，特别强调其优点和缺点相比，分别使用相同的数据由LIGO和TAMA搜索。好处包括较低的背景和较长的观察时间，在灵敏度和带宽的一些成本。我们还展示了执行符合搜索与不同的噪声谱和方向的检测器的异构网络的技术。这些技术包括使用协调信号注入来估计网络灵敏度，并调整分析以最大化灵敏度和生存时间，并受到背景的约束。
2005-07-26 gr-qc
Increasing LIGO sensitivity by feedforward subtraction of auxiliary length control noise
激光干涉引力波天文台（LIGO）是一个利用微分臂长测量引力波应变的天文台。LIGO 4-km Michelson臂与法布里-珀罗腔具有辅助长度控制伺服，用于抑制分束器和臂腔输入镜的Michelson运动，这降低了干涉仪的灵敏度。我们演示了事后流水线（AMPS）如何通过前馈减法改善LIGO Science Run 6的数据样本。将数据分为1024秒的窗口，我们数值拟合滤波器函数表示频域传递函数从迈克尔逊长度通道到重力波应变数据通道的每个窗口，然后减去过滤迈克尔逊通道噪声（见证）从应变通道（目标）。在本文中，我们描述的算法，评估可实现的改进，对天体物理源的灵敏度，并考虑未来的干涉测量的相关性。
2014-04-24 astro-ph.IM gr-qc
Optimal Light Beams and Mirror Shapes for Future LIGO Interferometers
我们报告的结果，最近搜索的最低值的热噪声，可以在LIGO通过改变反射镜的形状，同时固定的反射镜半径和保持低的衍射损耗。这种最小化的结果是具有比先前考虑的台面光束低2.32倍（功率）的热噪声的光束，并且比当前基线设计中采用的高斯光束低5.45倍（功率）的热噪声的光束。已经发现限制这些光束的反射镜大致呈圆锥形，平均斜率约等于反射镜半径除以臂长，并且在菲涅耳尺度下有轻微的修正。这样的反射镜系统，如果建成，将影响LIGO的灵敏度，与使用Mesa光束的Advanced LIGO相比，在最大灵敏度的频率范围内观察引力波的事件率大约增加了三倍（假设所有其他噪声保持不变）。我们讨论了由此产生的光束和反射镜的特性，并研究了反射镜的倾斜，位移和形状误差的要求，为了使这种光束用于LIGO探测器。
2008-06-14 gr-qc
Probing More Deeply in an All-Sky Search for Continuous Gravitational Waves in the LIGO O3 Data Set
本文利用完整LIGO O3数据，在[30,150] Hz频段对孤立中子星连续引力波进行更深入的全天空搜索，未发现信号，并设定了比此前更严格的偏振波振幅上限。
2024-02-26 astro-ph.HE gr-qc
High-frequency continuous gravitational waves searched in LIGO O3 public data with Einstein@Home
Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)（马克斯·普朗克引力物理研究所（阿尔伯特·爱因斯坦研究所））；Leibniz Universität Hannover（汉诺威莱布尼茨大学）
本研究利用Einstein@Home项目在LIGO O3公开数据中搜寻高频近单色连续引力波，是该参数空间内灵敏度最高的搜寻，虽未探测到信号，但设定了引力波振幅、中子星椭率及r模振幅的严格上限，为相关天体物理研究提供了约束。
2025-08-29 gr-qc
