Gravitational wave signatures of dark matter cores in binary neutron star mergers by using numerical simulations
引力波设施LIGO/Virgo最近的探测为通过中子星合并时发射的引力波研究中子星的内部结构打开了一扇窗。在这项工作中，我们探索，通过数值模拟，引力辐射的合并产生的双中子星与暗物质粒子被困在其内部，专注于这些暗物质核心产生的可区分的印记。我们的研究结果揭示了一个强大的m = 1模式在合并后阶段的波形中的存在，连同其他相关功能。将我们的结果与观测结果进行比较，可能使我们能够限制中子星内部暗物质的数量。
2019-09-25 gr-qc
The effect of noise artefacts on gravitational-wave searches for neutron star post-merger remnants
本文研究LIGO非平稳噪声伪影对双中子星并合后高频短时引力波信号探测的影响，提出结合数据质量否决与Allen χ²否决的方法，可在信噪比ρ≳8时可靠探测并合后信号，并给出计算现实误报率和漏报率的方案。
2023-03-20 gr-qc
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
Robust and fast parameter estimation for gravitational waves from binary neutron star merger remnants
Radboud University（拉德堡德大学）；Aristotle University of Thessaloniki（塞萨洛尼基亚里士多德大学）；University of Tübingen（蒂宾根大学）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）
本文提出了一种结合解析模型和经验关系的稳健快速引力波参数估计方法，用于双中子星合并后阶段的引力波检测。
2025-01-20 gr-qc
Deep learning and Bayesian inference of gravitational-wave populations: Hierarchical black-hole mergers
引力波事件的目录正在增长，我们希望通过推断以下物质的分布来限制恒星质量黑洞合并的基本天体物理学，例如，质量和自旋虽然传统的分析参数化这个人口与简单的唯象模型，我们提出了一个基于仿真的方法，可以比较天体物理模拟对引力波数据。我们将最先进的深度学习技术与分层贝叶斯推断相结合，并利用我们的方法来约束最近LIGO/Virgo目录中引力波事件的重复黑洞合并的属性。深度神经网络使我们能够（i）构建一个灵活的单通道种群模型，该模型可以准确地模拟分层合并的简单参数化数值模拟，（ii）估计选择效应，（iii）恢复重复合并世代的分支比。在我们的研究结果中，我们发现：宿主环境逃逸速度的分布有利于小于$100~\mathrm{km\,s^{-1}}$的值，但相对平坦，大约$37\%$的第一代合并保留在其宿主环境中;第一代黑洞出生时具有最大质量，这与目前对不稳定超新星的估计是一致的;在质量和自旋分布中存在多峰子结构，在我们的模型中，这可以用重复合并来解释;具有更高代分量的双星至少构成了底层人口的$14\%$。虽然这些结果是通过模拟简化模型推断出来的，但我们提出的深度学习管道很容易适用于现实的天体物理模拟
2022-11-04 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Modeling the complete gravitational wave spectrum of neutron star mergers
在中子星合并的背景下，我们使用数值相对论模拟研究合并残余物的引力波谱。合并后的光谱的特点是主峰频率$f_2$有关的特定结构和动力学的残余热超大质量中子星。我们发现，$f_2$是相关的潮汐耦合常数$κ^T_2$的特点，在后期的inspiral合并的二元潮汐相互作用。关系式$f_2(κ^T_2)$对二元总质量、质量比、状态方程和热效应的依赖很弱。这一观测结果开启了建立一个模型的可能性，该模型可以用来描述每一次合并的引力谱，并将后螺旋和后合并的描述统一起来。
2015-08-17 astro-ph.HE gr-qc
Time-frequency structure in the post-merger binary black hole gravitational wave signal
本文研究并合后双黑洞引力波信号的时频结构，发现强对齐自旋诱发额外时频峰，轻微进动自旋影响辐射功率分布，支持并合后信号与视界几何相关的理论。
2025-05-23 gr-qc
Detection and Parameter Estimation of Gravitational Waves from Binary Neutron-Star Mergers in Real LIGO Data using Deep Learning
实时探测和估计致密双星合并产生的引力波的关键挑战之一是传统的匹配滤波和贝叶斯推断方法的计算成本。特别是，将这些方法应用于引力波探测器可用的完整信号参数空间和/或实时参数估计在计算上是禁止的。另一方面，快速探测和推断对于迅速跟踪伴随重要瞬变的电磁和天体粒子对应物，如中子星双星和黑洞中子星合并，至关重要。训练深度神经网络来识别特定信号并学习引力波信号及其参数之间映射的计算有效表示，可以快速可靠地进行检测和推断，具有高灵敏度和准确性。在这项工作中，我们应用了一种深度学习方法来快速识别和表征真实LIGO数据中中子星合并的瞬态引力波信号。我们第一次证明了人工神经网络可以及时检测和表征真实LIGO数据中的二进制中子星引力波信号，并将其与噪声和合并黑洞二进制信号区分开来。我们通过证明我们的深度学习框架正确地分类了来自引力波瞬态目录GWTC-1的所有引力波事件来说明这一关键结果[Phys. Rev. X 9（2019），031040]。这些结果强调了在机器学习方法中使用真实引力波探测器数据的重要性，并代表了实现引力波实时探测和推断的一步。
2021-07-29 astro-ph.IM gr-qc nucl-th
Identifying strongly lensed gravitational wave signals from binary black hole mergers
基于高级LIGO和Virgo的引力波（GW）探测率，我们预计这些探测器在达到设计灵敏度时（几年内）将观测到数百个二元黑洞合并。它们中的一小部分可以通过干预星系进行强烈的引力透镜，从而产生相同信号的多个图像。非常近似地，透镜放大/缩小这些GW信号而不影响它们的频率分布。我们开发了一种贝叶斯推断技术，以确定数百个二元黑洞事件中的强透镜图像对，并使用模拟GW观测证明其性能。
2018-07-18 gr-qc
The Shear at the Common Dynamical Horizon in Binary Black Hole Mergers and its Imprint in their Gravitational Radiation
本文通过数值相对论模拟研究双黑洞并合后公共动力学视界剪切与引力辐射新闻的相关性，发现剪切包含准正则频率及 remnant 与母黑洞的质量和自旋信息，为视界相关性猜想提供证据。
2023-12-02 gr-qc
Inspiral-Merger-Ringdown Consistency Tests with Higher Modes on Gravitational Signals from the Second Observing Run of LIGO and Virgo
目前对广义相对论的检验是使用近似法进行的，这种近似法忽略了爱因斯坦理论完整解的一个关键特征：高阶模。我们的分析将重新评估这些测试，包括这些高阶模式的影响。我们已经选择进行吸气合并振铃一致性测试的引力瞬变探测LIGO和处女座在观测运行O2。我们使用一个近似，其中包括所有更高的模式与$\ell \le 4$（NRSur 7 dq 2），然后，对于最有趣的情况下，我们重复的测试，涉及适合数值相对论模拟。
2019-03-14 gr-qc
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
Early warning of precessing compact binary merger with third-generation gravitational-wave detectors
引力波事件的快速定位对于多信使观测的成功具有重要意义。即将到来的引力波探测器的改进和建设将能够检测和定位致密双星合并事件，甚至在合并之前，这就是所谓的早期预警。考虑地球自转对引力波信号幅度的调制和致密天体自旋不对准引起的双星轨道面进动，可以提高预警性能。在本文中，我们第一次定量估计定位精度的预警，考虑到轨道进动。我们发现在$z=0.1$的中子星-黑洞双星在合并前的$12$--$15 \,\mathrm{minutes}$和$50$--$300\,\mathrm{seconds}$时刻可以分别定域到$100\,\mathrm{deg}^2$和$10\,\mathrm{deg^2}$，这在没有岁差效应的情况下是不可能实现的.
2020-11-12 gr-qc
Gravitational Wave Denoising of Binary Black Hole Mergers with Deep Learning
引力波探测需要深入了解引力波信号的物理特性，以及从中提取引力波信号的噪声。理解噪声的统计特性是一项复杂的工作，特别是在现实的检测场景中。在这篇文章中，我们展示了深度学习可以处理引力波数据的非高斯和非平稳性质，并展示了它在从高级LIGO噪声中去除二元黑洞合并GW150914，GW170104，GW170608和GW170814产生的引力波信号中的应用。为了展示这种方法的准确性，我们计算由我们的去噪算法产生的时间序列信号与预期描述这些引力波的数值相对论模板之间的重叠，找到重叠${\cal{O}}\gtrsim0.99$。我们还表明，我们的深度学习算法能够从我们注入到真正的高级LIGO数据中的数值相对论信号中去除噪声异常。我们讨论了这些结果的特点的引力波信号的影响。
2019-12-03 astro-ph.IM gr-qc physics.data-an
Observing gravitational-wave transient GW150914 with minimal assumptions
引力波信号GW 150914于2015年9月14日首次通过搜索短持续时间的引力波瞬变来识别。这些搜索识别多个探测器中的时间相关瞬态，对信号形态的假设最小，使它们对包括双星黑洞合并在内的各种源发射的引力波敏感。在2015年9月12日至10月20日的观测期间，这些瞬态搜索对类似于GW 150914的双黑洞合并敏感，平均距离为$\sim 600$ Mpc。在本文中，我们描述的分析，首先检测到GW 150914以及参数估计和波形重建技术，最初确定GW 150914作为合并的两个黑洞。我们发现，重建的波形是一致的信号从一个双黑洞合并与啁啾质量的$\sim 30 \, M_\odot$和合并前的总质量$\sim 70 \, M_\odot$在检测器框架。
2016-08-22 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Detecting binary compact-object mergers with gravitational waves: Understanding and Improving the sensitivity of the PyCBC search
我们提出了一个改进的搜索二进制紧凑的对象合并使用网络的地面引力波探测器。我们建模的体积，各向同性的源人口，并将由此产生的分布在信号幅度，时间延迟，合并阶段的候选事件的排名。我们描述了一种改进的建模的背景分布，并证明将一个先验模型的二进制质量分布在候选事件的排名。我们发现一个$\sim 10\%$和$\sim 20\%$增加模拟二进制中子星和中子星-二进制黑洞系统的检测体积，分别对应于减少的虚警率分配给信号之间的一个和两个数量级。
2018-05-27 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Merger estimates for Kerr-Sen black holes
引力波观测的出现开启了引力理论精密检验的新纪元。对黑洞合并的估计应该来自任何已经建立的引力理论，只要该理论没有被观测所排除。本文考虑了用Kerr-Sen解描述旋转带电黑洞的杂化弦论的低能极限。我们研究了由合并过程产生的黑洞的近似末态自旋和准正规模。
2020-05-05 gr-qc
Frequency Estimation of Gravitational Waves from a Binary Black Hole Merger
这是一个收集的文献综述和一些初步的工作估计的引力波的频率从一个二元黑洞合并为低信噪比。本文档提供了一个起点，广泛概述了频率估计后续工作所需的先决条件。
2020-11-09 astro-ph.HE gr-qc physics.data-an
Gravitational wave interactions with a viscous fluid: Core collapse supernova, binary neutron star merger, and accretion around a black hole merger
Rhodes University（罗德斯大学）；National Institute for Theoretical and Computational Sciences (NITheCS)（国家理论与计算科学研究所）；University of South Africa（南非大学）；Luleå tekniska universitet（吕勒奥理工学院）
研究引力波与粘性流体的相互作用，探讨其在核心塌缩超新星、双中子星并合及黑洞并合吸积中的物理影响，发现引力波衰减和加热效应显著增强，可能引发伽马射线暴。
2026-03-25 gr-qc
Calculating Gravitational Wave Signatures from Binary Black Hole Mergers
双黑洞演化的最后合并阶段的计算只能使用全尺度数值相对论模拟。本文提供了这些计算的一般概述，强调最近的进展和当前的挑战。
2003-07-16 astro-ph gr-qc
Computing Fast and Reliable Gravitational Waveforms of Binary Neutron Star Merger Remnants
在双星GW170817的螺旋中探测到了引力波，这使得对中子星状态方程的约束成为可能。如果探测到来自合并后残骸的引力波，状态方程可以进一步受到约束。目前，合并后的波形是由数值相对论模拟，这是计算昂贵。在这里，我们介绍了一个在数值相对论模拟上训练的分层模型，它可以在几分之一秒内生成可靠的合并后光谱。我们的光谱的平均拟合因子为0.95，相比之下，模拟相同物理系统的不同数值相对论代码之间的拟合因子为0.76和0.85。该方法是产生用于合并后检测和参数估计的大模板谱库的第一步。
2018-11-27 astro-ph.HE gr-qc
Search for Dark Matter Effects on Gravitational Signals from Neutron Star Mergers
基于最近探测到的中子星合并产生的引力波信号，我们分析了暗物质对这种信号的可能影响。我们发现，合并中子星的暗物质核心可能会产生一个可观察到的补充峰的引力波功率谱密度合并后，这可以从中子组件所产生的功能区分。
2018-05-15 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
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
Detecting the impact of nuclear reactions on neutron star mergers through gravitational waves
核反应可能会影响中子星合并产生的引力波信号，但其影响尚不确定。为了量化的效果，我们比较了两个数值模拟直观的极端。在一种情况下，反应瞬间发生。在另一种情况下，它们发生的时间尺度比进化的时间尺度慢得多。我们发现，虽然两个引力波信号的差异很小，但它们应该可以被第三代天文台检测到。为了避免从观测信号推断的状态方程参数的系统误差，我们需要在未来的模拟中精确地实现核反应。
2022-05-23 astro-ph.HE gr-qc
Eccentricity Distribution for Dynamical Gravitational-Wave Merger Channels in The Pinhole Regime
Institute for Advanced Study（高等研究院）；University of Cambridge（剑桥大学）；Gonville & Caius College（贡维尔与凯斯学院）；Princeton University（普林斯顿大学）；Cardiff University（卡迪夫大学）；Niels Bohr International Academy, The Niels Bohr Institute（尼尔斯·玻尔国际学院，尼尔斯·玻尔研究所）
研究发现动态引力波合并通道在高偏心率极限下会产生共同的偏心率分布，为理论研究和引力波源搜索提供重要启示。
2026-11-03 astro-ph.HE gr-qc
Pre/post-merger consistency test for gravitational signals from binary neutron star mergers
双星中子星（BNS）合并产生的引力波对预测中子星状态方程（EOS）的核物质模型具有约束作用。对吸气合并信号的物质影响被编码在多极潮汐极化率参数中，其前导阶组合足以高精度地捕获合并波形的关键特征（例如，合并频率）。类似的EOS不敏感的关系存在的合并后的信号，可以用来模拟从残留物的排放。有几项研究表明，通过观察违反这些对EOS不敏感的关系，可以推断出高密度合并后物质中新的自由度或相变的出现。在这里，我们展示了一个贝叶斯方法来测试这样的潮汐极化率参数（或任何其他等效参数）和占主导地位的合并后的频率之间的EOS不敏感的关系，使用信息或合并或合并后的信号。从技术上讲，这种方法类似于用双黑洞验证吸气合并振铃一致性的广义相对论测试。然而，与后者不同的是，BNS前/后合并一致性测试在概念上信息量较小，它们只解决假设的EOS不敏感关系的一致性（或破坏）。具体来说，我们讨论了如何这样的测试不能决定性地区分EOS不尊重这种关系和出现新的自由度（或相变）在高密度物质。
2023-01-23 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational-wave luminosity of binary neutron stars mergers
利用大样本的数值相对论模拟，在不同的双星参数和输入物理条件下，研究了准圆中子星合并的引力波峰值亮度和辐射能量。所有双星的峰值光度可以用质量比和首阶后牛顿潮汐参数单独描述。导致迅速坍缩成黑洞的并合具有最大的峰值亮度。然而，每单位质量的最大能量是由产生超大质量中子星或大质量中子星残骸的合并辐射的。我们对双中子星合并事件的引力波光度进行了定量分析，并对这些事件的辐射能量和剩余角动量设定了上限。我们发现，有一个经验的普遍关系连接的总引力辐射和角动量的残骸。我们的结果限制了残余黑洞的最终自旋，同时也表明了稳定的中子星残余黑洞具有超开普勒角动量。
2017-12-12 astro-ph.HE gr-qc
Observing Gravitational Waves From The Post-Merger Phase Of Binary Neutron Star Coalescence
本文提出了一种有效的低维频域模板，用于分析双星中子星合并过程中恒星残骸的引力波信号。采用主成分分解方法对一组中子星合并的数值模拟结果进行了分析，得到了各种中子星状态方程和质量组态的波形的振幅谱和相位谱的正交基函数。我们回顾了双中子星合并中合并后期/合并后引力波发射的现象，并演示了如何理解合并期间和合并后的动力学导致构建一个通用的频谱。我们还提供了一个合并后的信号检测在未来的引力波探测器作为第三代仪器的科学案例的潜在贡献的前景进行了讨论。在我们的分析中得到的模板实现了$>90\%$匹配跨越各种各样的合并波形和应变灵敏度谱的电流和潜在的引力波探测器。Fisher矩阵分析产生了在将主要的合并后振荡频率$f_{\mathrm{peak}}$确定为$δf_{\mathrm{peak}} \sim 50$ Hz时的典型不确定性的初步估计。使用最近导出的$f_{\mathrm{peak}}$和中子星半径之间的相关性，这表明对基准中子星半径$\sim 220$ \，m的潜在约束。这种测量只可能用于附近（$\sim 30$ Mpc）的先进LIGO源，但对于计划升级到先进LIGO和其他未来仪器变得更加可行，导致对高密度中子星状态方程的限制，这些状态方程独立于并合前螺旋引力波信号推断的状态方程。
2015-09-28 astro-ph.HE gr-qc
Localization of binary mergers with gravitational-wave detectors of second and third generation
对双黑洞并合产生的引力波信号的观测，奠定了引力波天文学的基础。预计未来的引力波探测器网络将在探测天文学的各个方面具有巨大潜力。在不断改进现有探测器或在新的地点建立探测器时，一个重要的考虑因素是了解进行精密天文学所需的最低数量的探测器。我们试图回答这个问题，通过评估未来的探测器网络的能力，在检测和定位的二元中子星合并在天空中。这是一个重要的方面，因为良好的定位能力对于引力波天文学的许多科学目标至关重要，例如电磁跟踪，测量整个宇宙历史中致密双星的性质，以及宇宙学。我们发现，虽然两个探测器在提高灵敏度是足够的，以获得观察到的信号的数量大幅增加，至少有三个探测器的灵敏度相当，需要本地化的信号，通常在10度左右$^{2}$ --足够的后续与最宽的视野光学望远镜。
2017-08-02 gr-qc
Ancestral Spin Information in Gravitational Waves from Black Hole Mergers
针对最重黑洞质量难用标准恒星模型解释的问题，提出基于双黑洞质量自旋估算前代黑洞参数的方法，分析GW190521发现自旋假设会影响重构的祖先自旋但不显著改变质量分布。
2023-07-21 astro-ph.HE 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
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
Inferring the Merger History of Primordial Black Holes from Gravitational-Wave data and the Stochastic Signatures
本研究利用引力波暂现源目录数据，通过贝叶斯分析约束原初黑洞双星并合率，给出红移演化指数与局域并合率的估计，指出随机引力波背景可用于探测原初黑洞并合的累积历史。
2025-07-28 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational memory in binary black hole mergers
除了在双星吸气期间产生的主要振荡引力波信号之外，由发射的引力辐射产生的非振荡分量来自非线性“记忆”效应。在螺旋上升和合并的后期，记忆显著增长，通过几乎阶跃函数的轮廓来修改信号，并且使得难以通过近似方法来建模。我们利用双黑洞的数值演化来评估黑洞在螺旋晚期、合并和衰荡过程中的非线性记忆。我们确定两个主要组成部分的信号：单调增长的部分对应的内存，和振荡的一部分，其中设置在大致合并的时间，是由于黑洞振铃。与直觉相反的是，振铃对于具有最低总自旋的模型是最突出的。因此，最大自旋黑洞反对准轨道角动量的情况下，表现出最高的信号噪声（SNR）的干涉检测器。然而，最大的记忆偏移发生在高速旋转的黑洞中，在最大旋转的情况下，估计值为h^tot_20 \approx 0.24。这些结果是中央确定通过脉冲星定时阵列测量的非线性记忆的可探测性。
2010-04-26 gr-qc
Measuring neutron-star properties via gravitational waves from binary mergers
通过大量对称中子星（NS）的并合模拟，我们证明了并合后引力波（GW）发射的频率峰值与核物质状态方程（EoS）的物理性质（如最大质量的Tolman-Oppenheimer-Eohoff组态的半径）之间存在紧密的相关性.因此，合并后GW信号的峰值频率的单个测量将显著地约束NS EoS。对于合理乐观的合并率估计，Advanced LIGO的相应检测可能会在大约一年的操作时间内发生。
2011-11-23 astro-ph.SR gr-qc
Exploring binary-neutron-star-merger scenario of short-gamma-ray bursts by gravitational-wave observation
用广义相对论模拟方法研究了双中子星合并坍缩到黑洞的引力波的特征。我们发现，GW光谱印记的合并动力学，形成过程的磁盘，状态方程的中子星，总质量和质量比。短$γ$射线爆发的中心引擎的形成机制，这可能是由一个黑洞和周围的磁盘，因此，可以通过GW的观测约束。
2010-02-13 astro-ph.HE gr-qc
Neutron Star Merger Remnants: Braking Indices, Gravitational Waves, and the Equation Of State
中子星合并双星GW 170817/GRB 170817 A证实了至少有一些中子星合并是短伽马射线暴的前身。许多短的伽马射线暴都有长期的x射线余辉，这些余辉被解释为合并后的毫秒磁星-快速旋转、高度磁化的大质量中子星。我们回顾我们目前的理解毫秒磁星诞生于短伽马射线暴，特别是集中在三个主要议题。首先，毫秒磁星是否真的为x射线平台提供了最合理的解释。第二，确定和观测这些遗迹的引力波发射。第三，从当前和未来的x射线和引力波测量中确定核物质的状态方程。
2019-05-03 astro-ph.HE gr-qc
Dynamics and gravitational-wave emission of neutron-star merger remnants
中子星双星的合并很可能导致大范围双星质量配置的中子星合并残余物的形成。大质量的合并残留物显示出强烈的振荡，这是由合并过程激发的，并发出引力波。本文讨论了通过探测并合后的引力波辐射来推断中子星的未知恒星性质的可能性和前景，从而导致高密度物质状态方程的约束。特别是，合并后残余物的主要振荡频率提供了严格的限制中子星半径。我们提到的第一个步骤，对合并后排放的未来引力波搜索的实际实施。此外，我们概述的可能性，估计未知的最大质量的非旋转中子星从这种类型的测量。最后，我们回顾了中子星合并的引力波谱中第二峰的起源和科学意义，以及合并后残余物动力学行为的差异取决于二元结构。这些考虑导致合并后的引力波排放和合并后的动态统一的图片。
2016-02-01 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Supermassive black hole mergers as dual sources for electromagnetic flares in the jet emission and gravitational waves
我们提出了一种新的观测类型的引力波发射的超大质量黑洞合并到他们的电磁同行。这种双重发射涉及到相对论性喷流的变化，这种喷流是由位于其底部的超大质量黑洞双星的自旋-轨道进动引起的。
2013-09-07 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
A hierarchical search for gravitational waves from supermassive black hole binary mergers
我们提出了一种在LISA数据中从合并的超大质量二元黑洞中寻找引力波的方法。搜索利用$\mathcal{F}$统计量来最大化二元系统的外部参数并确定其值。使用随机生成的多维模板库分层搜索内部参数，以恢复二进制的质量和天空位置。我们提出了这种方法应用于模拟LISA数据挑战1B数据集的结果。
2008-10-01 gr-qc
Gravitational Waves from Simulated Mergers of 2 and 3 Black Holes
本研究利用NRPy+模块与BSSN公式模拟2个和3个黑洞并合，提取引力波形，发现三黑洞碰撞的数值约束违反更高且存在意外引力反冲，在Colab资源限制下仍完成双黑洞并合建模与引力波提取。
2025-08-02 gr-qc
Extracting the Gravitational Recoil from Black Hole Merger Signals
引力波携带能量、角动量和线动量。在一般的双黑洞合并中，线性动量的损失会给残余的黑洞带来反冲速度，或“反冲”。我们利用引力波形和残余黑洞建模的最新进展，从引力波信号中提取有关反冲的信息。像这样的反冲测量在天体物理学上是有价值的，可以对第二代合并的速度进行独立的限制。此外，我们表明，踢必须考虑到未来的振铃测试的广义相对论与第三代引力波探测器，以避免系统的偏见。我们发现，尽管我们几乎无法获得关于现有引力波事件的信息，但随着探测器的改进，有趣的测量很快就会成为可能。我们表明，一旦LIGO和Virgo达到其设计灵敏度，我们将可靠地提取一般进动二进制的反冲速度-包括所谓的超级反冲，达到5000 km/s。
2020-03-09 astro-ph.HE gr-qc
Study on Gravitational Waves from Binary Mergers and Constraints on the Hubble Parameter
本文研究双致密天体并合产生的引力波性质，提出利用 Bright Sirens 等多信使事件和数学框架约束 H₀，以缓解哈勃张力。
2025-01-04 gr-qc
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
Greybody factors as robust gravitational observables: insights into post-merger signals and echoes from ultracompact object
研究灰体因子作为稳健引力可观测量的性质，证明其在小扰动下稳定且不受准正规模模糊性影响，并能解释虫洞等无视界超紧凑天体的回波信号。
2025-05-26 gr-qc
Gravitational-wave cutoff frequencies of tidally disruptive neutron star-black hole binary mergers
潮汐扰动对中子星-黑洞合并的结果有着巨大的影响。这些系统的现象学可以分为三类：非破坏性，轻度破坏性或破坏性。在合并过程中产生的引力辐射的截止频率（这可能是可测量的干涉检测器）是非常不同的，在每个制度，当合并是dissuptive它携带的信息上的中子星状态方程。在这里，我们使用半解析工具推导出一个公式的临界二进制质量比$Q=M_{\rm BH}/M_{\rm NS}$低于合并是破坏性的恒星紧凑性$\mathcal{C}=M_{\rm NS}/R_{\rm NS}$和无量纲黑洞自旋$χ$的函数。然后，我们采用了一个新的引力波振幅模型，校准到$134$广义相对论数值模拟的二进制与黑洞自旋（反）与轨道角动量对齐，以获得一个适合的引力波截止频率在分裂制度的函数$\mathcal{C}$，$Q$和$χ$。我们的发现对于建立引力波模板库，确定中子星-黑洞合并是否可以发射电磁辐射（从而帮助多信使搜索）以及改进这些系统的事件率计算非常重要。
2015-09-21 astro-ph.HE gr-qc
Deep Learning Ensemble for Real-time Gravitational Wave Detection of Spinning Binary Black Hole Mergers
我们介绍了使用深度学习集成来实时检测旋转的二元黑洞合并的引力波。这种分析包括训练独立的神经网络，同时处理来自多个探测器的应变数据。然后，这些网络的输出被组合和处理，以识别重要的噪声触发。我们在O2和O3数据中应用了这种方法，发现深度学习集成可以在引力波开放科学中心的开源数据中清楚地识别出二元黑洞合并。从2017年8月起，我们还通过处理200小时的开源高级LIGO噪声，对这种新方法的性能进行了基准测试。我们的研究结果表明，我们的方法识别真正的引力波源在先进的LIGO数据与1误分类的假阳性率为每2.7天的搜索数据。对这些错误分类的后续调查将其确定为故障。我们的深度学习集成代表了第一类神经网络分类器，这些分类器使用数百万个建模波形进行训练，这些波形描述了准圆形，旋转，非旋进，二元黑洞合并。经过充分训练后，我们的深度学习集成可以使用4个NVIDIA V100 GPU以比实时更快的速度处理高级LIGO应变数据。
2020-10-29 gr-qc
Using gravitational waves to distinguish between neutron stars and black holes in compact binary mergers
2017年8月，第一次探测到双星中子星合并，GW 170817，使得利用引力波研究紧凑双星系统中的中子星成为可能。尽管这是迄今为止探测到的最响亮的引力波事件（就信噪比而言），但仅从引力波数据无法明确确定GW 170817是由两颗中子星合并而不是两个黑洞引起的。这种区别主要是由于伴随的电磁对应物。这就提出了一个问题：在什么情况下，在没有电磁信号的情况下，可以单独使用引力波数据来区分不同类型的合并？在这里，我们研究是否可以区分一个中子星-黑洞双合并从一个双黑洞合并使用引力波数据单独。我们建立在早期的结果使用手征有效场论，探索是否从LIGO和处女座，LIGO A+，LIGO旅行者，爱因斯坦望远镜，或宇宙探测器的数据可能导致这样的区别。结果表明，即使计划在近期进行升级，目前的LIGO-Virgo探测器网络也很可能无法区分这些系统。然而，如果事件具有有利的参数，第三代仪器，如宇宙探测器，将能够做出这种区分。这一结果进一步加强了第三代探测器的科学依据。
2023-01-23 astro-ph.HE gr-qc
Aligned spin neutron star-black hole mergers: a gravitational waveform amplitude model
黑洞与中子星并合时发出的引力辐射与两个黑洞在中子星未被潮汐扰动时的辐射非常相似。当潮汐破裂发生时，重力波形可以大致分为两组，这取决于破裂物质的空间范围。扩展我们中的一些人以前的工作，在这里，我们提出了一个唯象模型的引力波振幅在频域中包含三种可能的结果合并：没有潮汐中断，“温和”和“强”潮汐中断。该模型被校准到134个广义相对论数值模拟的二进制的黑洞自旋是对齐或反对齐的轨道角动量。所有的模拟使用SACRA代码和分段多方中子星状态方程。本模型可用于确定黑洞的二元波形是足够的引力波探测，提取信息的状态方程从未来的引力波观测，以获得更准确的估计黑洞-中子星合并事件率，并确定这些系统的条件下，这些系统是可信的候选人作为中央引擎的伽马射线暴，macronovae和kilonovae。
2015-09-01 astro-ph.HE gr-qc
Early warning of precessing neutron-star black-hole binary mergers with the near-future gravitational-wave detectors
由于来自致密双星合并的引力波和电磁波携带着关于源的独立信息，因此联合观测对于理解发射的物理机制非常重要。引力波信号的快速探测和源定位是联合观测成功的关键。对于一个信噪比很高的信号，甚至可以在合并之前就检测到，这就是所谓的预警。本文在考虑双星轨道岁差效应的情况下，对A+、AdV+、KAGRA+和Voyager等近期探测器对中子星黑洞双星的预警性能进行了评估。我们发现引力波可以在$\sim 10$ --每年一次的合并时间的$40 \,\mathrm{s}$--之前的天空中定域在$100 \,\mathrm{deg^2}$中。
2022-05-06 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational Waves from Dark Boson Star binary mergers
引力波天文学可能使我们能够探测到低亮度天体物理学致密物体的合并，这些物体非常难以用当前的电磁望远镜观察到。除了像黑洞和中子星这样的经典来源外，其他候选者包括理论上可能存在但从未在自然界中观察到的外来紧凑物体（ECO）。在不同的可能性中，这里我们考虑暗星，由暗物质组成的天体物理学紧凑物体，仅通过引力与其他恒星相互作用。我们数值研究了玻色子场组成的暗星双星合并过程中的动力学和产生的引力波。这些结果进行了比较后牛顿近似和以前的模拟的二元玻色子星，通过引力和物质相互作用。我们的分析表明，暗玻色子星属于一种新的紧凑物体，代表不同种类的恒星，它们的合并产生的引力信号与其他天体物理物体，如黑洞，中子星，甚至玻色子星明显不同。
2018-08-31 gr-qc
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
Magnetized Neutron Star Mergers and Gravitational Wave Signals
在完全广义相对论和理想磁流体动力学（MHD）耦合下，研究了磁场对中子星合并产生的引力波动力学的影响。我们考虑两个合并的情况下，一个在那里的恒星开始与初始对齐极向磁场和一个没有磁场。这两个合并的结果在一个强烈的差异旋转的对象。与非磁化的情况相比，对齐的磁场延迟了两颗恒星的最终合并。在合并过程中和合并后，我们观察到的现象驱动的磁场，包括剪切层中的开尔文-亥姆霍兹不稳定性，绕组的磁力线，从极向到环向场的过渡。这些效应不仅会产生电磁辐射，而且会对引力波产生强烈的影响。因此，有研究这两种类型的波的系统是有前途的前景。
2008-06-09 astro-ph gr-qc physics.comp-ph
Probing neutron stars with the full pre-merger and post-merger gravitational wave signal from binary coalescences
两颗中子星合并时发出的引力波信号携带着恒星内部结构的信息。在漫长的螺旋上升阶段，观测到的主要物质是二进制组件之间的潮汐相互作用，这种效应可以用广义相对论的紧凑二进制解决方案进行参数化建模。在双星合并之后，主要的观测对象是残余物的频率模式，最常见的是产生一个只有通过数值模拟才能获得的短持续时间信号。复杂的形态和相关频率中检测器灵敏度的降低目前阻碍了合并后信号的检测，并促使对合并前和合并后数据进行单独分析。然而，计划和正在进行的探测器改进可能很快就会使合并后的信号触手可及。在这项研究中，我们的目标是整个合并前和合并后的信号，而无需在二进制合并的人工分离。我们构建了一个混合分析模型的inspiral与模板的基础上分析计算和校准的数值相关性和合并后的信号与灵活的形态独立的分析。将这种分析应用于GW 170817，我们发现，正如预期的那样，合并后的信号仍然未被检测到。我们进一步研究模拟信号，发现我们可以重建完整的信号，同时估计合并前的潮汐变形和合并后的信号频率内容。我们的分析使我们能够使用所有可用的数据来研究中子星物理，并直接测试合并前和合并后信号的一致性，从而探测强子-夸克相变的发生等效应。
2022-05-11 astro-ph.HE gr-qc
