Enhancing confidence in the detection of gravitational waves from compact binaries using signal coherence
我们表明，从紧凑的二进制合并的引力波信号可以更好地区分仪器噪声瞬态使用贝叶斯模型，寻找信号的相干性在整个检测器网络。即使当信号功率低于通常的检测阈值时，也可以实现这一点。这种方法可以拒绝绝大多数的噪声瞬变，因此增加了对弱引力波的灵敏度。我们使用模拟信号以及GW 150914和LVT 151012的数据来证明这一点。最后，我们将探索如何将我们的方法融入现有的高级LIGO和Virgo搜索中，使其更加强大。
2018-08-28 astro-ph.HE gr-qc physics.data-an
Astrophysical science metrics for next-generation gravitational-wave detectors
第二代引力波探测器正在世界各地建造和调试。探测来自双黑洞的信号开始实现引力波天文学的承诺。在这项工作中，我们研究了几种可能的配置在现有的公里级设施的第三代激光干涉仪。我们提出了一套天体物理动机的指标来评估检测器的性能。我们衡量探测器设计选择对这些指标的影响，提供了一个定量的成本效益分析所产生的科学回报。
2019-05-20 astro-ph.HE gr-qc physics.ins-det
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
Searches for continuous gravitational waves from Scorpius X-1 and XTE J1751-305 in LIGO's sixth science run
天蝎座X-1（Sco X-1）和X射线瞬变（XTE）J1751-305是低质量X射线双星（LMXB），它们可能会发射连续的引力波，在地基干涉观测仪的波段内可以检测到。LMXB中的中子星可以达到一个扭矩平衡的稳态平衡，其中来自双星伴星的下落物质的角动量增加被角动量损失所平衡，可以想象是由于引力波发射。扭矩平衡预测了一个规模的可检测的引力波应变的基础上观察到的X射线通量。本文描述了基于在频域中搜索轨道调制，使用TwoSpect算法在LIGO Science Run 6数据中搜索Sco X-1和XTE J1751-305。虽然没有探测到，但获得了Sco X-1连续引力波发射的上限，跨越40至2040 Hz的引力波频率和0.90至1.98光秒的投影半长轴。这些上限是经过注入验证的，等于初始LIGO数据中的任何先前设置，并在更广泛的参数范围内扩展。在最佳应变灵敏度下，在165 Hz下实现，无量纲应变$h_0$的95%置信水平随机极化上限约为$1.8 \times 10^{-24}$。最接近扭矩平衡极限的频率也是165 Hz，其系数在27以内。这些是迄今为止已知的关于来自该XTE源的$r$模式发射的第一个上限。对于J1751-305，在感兴趣的特定窄频带中设置上限。TwoSpect方法将用于即将进行的高级LIGO和Virgo数据搜索。
2017-02-23 astro-ph.HE gr-qc
Search for gravitational waves associated with the InterPlanetary Network short gamma ray bursts
我们概述了在LIGO的第五次科学运行和处女座的第一次科学运行期间，星际网络（IPN）探测到的与短伽马射线暴相关的引力波搜索背后的科学动机。短伽马射线暴的IPN定位限于不同形状和大小的扩展误差盒，并且对这些误差盒的搜索对数据分析提出了一系列挑战。我们将讨论这些挑战，并概述优化这些错误框搜索的方法。
2011-12-07 astro-ph.HE gr-qc
Multi-band gravitational wave astronomy: science with joint space- and ground-based observations of black hole binaries
在先进的LIGO（aLIGO）观测到第一个黑洞双星（BHB）GW 150914后不久，人们意识到这样一个巨大的系统在合并前几年就可以在毫赫兹（mHz）波段观测到。激光干涉仪空间天线（LISA）在0.1-100 mHz的频率范围内工作，根据从aLIGO第一次观测运行（O 1）推断的聚结率，它可能探测到多达数千个螺旋形BHB。它们中的绝大多数（那些发射$f<10$ mHz的）在LISA的寿命期间只会经历微小的频率漂移，导致类似于银河系白矮星双星发射的信号。然而，在$f>10$ mHz的情况下，其中几个将扫过LISA波段，最终在aLIGO探测的音频波段中产生响亮的合并。这篇文章回顾了这些新的LISA源的科学潜力，在过去的几个月里，已经在几个方面进行了研究，包括多信使和多波段引力波天文学，BHB天体物理学，重力和宇宙学的替代理论的测试。
2017-02-14 astro-ph.HE gr-qc
Results of an all-sky high-frequency Einstein@Home search for continuous gravitational waves in LIGO's fifth science run
我们提出了一个高频全天空搜索的连续引力波从孤立的紧凑的物体在LIGO的第五次科学运行（S5）的数据，使用的计算能力的爱因斯坦@家志愿者计算项目。这是唯一一次专门的连续引力波搜索，在S5数据上探测这种高频范围。我们没有发现显著的候选信号，因此我们对连续引力波应变振幅设置了90%置信水平的上限。在搜索频率范围的较低端，大约1250 Hz，最受约束的上限是$5.0\times 10^{-24}$，而在较高端，大约1500 Hz，它是$6.2\times 10^{-24}$。根据这些上限，并假设主转动惯量的基准值为$10^{38}$ kg $\,$ m $^2$，我们可以排除在地球100 pc范围内，自转周期在1.3和1.6毫秒之间的椭圆率高于大约$2.8\times10^{-7}$的天体。
2017-10-08 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Astro2020 Decadal Science White Paper: The state of gravitational-wave astrophysics in 2020
虽然仍处于起步阶段，但引力波天文学的萌芽领域迄今已经超出了大多数人的预期，已经取得的成就预示着未来十年的好兆头。虽然LIGO的发现吸引了专家和非专家的想象力，但在展望未来时，将这些发现放在整个领域的背景下考虑是很重要的。就像无线电、光学和x射线辐射探测不同长度和能量范围内发生的不同物理现象一样，引力波天体物理学的未来取决于我们打开整个光谱的能力。我们将描述引力波天文学领域的科学前景作为一个整体，因为我们进入未来的十年，我们将把具体的贡献，从未来的空间为基础的引力波天文台在这方面。
2019-03-11 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Getting Ready for LISA: The Data, Support and Preparation Needed to Maximize US Participation in Space-Based Gravitational Wave Science
NASA LISA研究小组的任务是研究NASA如何支持美国科学家参与并最大限度地提高激光干涉仪空间天线（LISA）任务的科学回报。LISA是由欧空局领导的引力波天文台，NASA作为初级合作伙伴，计划于2034年发射。在我们的发现中：LISA科学生产力通过功能齐全的美国科学中心和开放获取数据模型得到了极大的提高。正如其他重大任务所表明的那样，科学中心既是研究创新、数据分析、用户支持、用户培训和用户互动的场所，也是放大器。在其最基本的功能中，美国科学中心可以通过托管数据处理中心和美国社区访问LISA数据产品的门户网站来促进进入LISA科学。然而，增强的LISA科学中心可以：支持数据产品验证所需的并行独立处理管道之一;促进LISA所需的高水平数据分析研究;支持不熟悉新型天文台的用户;促进天体物理学和基础研究;提供仪器微妙之处的接口，以验证非凡的发现;训练新用户;并通过客座研究员，博士后和学生计划扩大研究社区。在发射前建立一个美国LISA科学中心可以通过提供培训，举办专题研讨会，传播模拟目录，软件管道和文档，对更广泛的天文学界的参与产生有益的影响。过去的经验表明，成功的科学中心是在发射前几年建立的;这种早期采用模式可能与LISA这样的开创性任务特别相关。
2020-12-04 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
WFIRST: Enhancing Transient Science and Multi-Messenger Astronomy
天体物理瞬变现象已经被观察了几千年，并塑造了我们对宇宙的最基本假设。在上个世纪，系统搜索已经从每年检测少量瞬变增长到仅2018年就超过7000次。随着这些搜索的成熟，我们发现了大量的“正常”类和新的罕见类。最近，一个瞬变现象是第一个在引力波和光中观测到的物体。包括LSST在内的地面观测站将发现数千个光学瞬变现象，但这些设施无法提供天基观测站的高保真近红外测光和高分辨率成像。WFIRST可以填补这一空白。通过测量Ia型超新星的宇宙膨胀历史，WFIRST还将发现和监测近红外光谱中的数千个其他瞬变现象，揭示这些高能事件的物理学。小规模的GO计划，无论是作为计划调查的补充，还是作为特定的机会观测目标，都将大大扩大WFIRST可以研究的瞬态科学的范围。
2019-03-11 astro-ph.HE
Astro 2020 Science White Paper: Joint Gravitational Wave and Electromagnetic Astronomy with LIGO and LSST in the 2020's
引力波电磁联合天文学是天文学中最有前途的研究领域之一。第一个也是唯一一个联合GW-EM事件GW 170817提供了显着的科学回报，至今仍在继续。这一领域的持续增长需要增加GW-EM联合检测的样本量。在本白皮书中，我们概述了使用一定比例的LSST调查时间用于GW触发器的专用目标机会跟踪的情况，以便有效快速地识别光学对应物。我们表明，LSST科学调查的时间轴与未来十年地基GW探测器的计划改进相匹配。随着越来越远的GW源被探测到，LSST在2020年代后半期将变得尤为重要。最后，我们强调了一些关键的科学目标，可以解决一个大样本的联合GW-EM检测。
2019-04-04 astro-ph.HE astro-ph.IM
Astro2020 Decadal Science White Paper: Gravitational Wave Survey of Galactic Ultra Compact Binaries
超紧凑双星（UCB）是包含轨道周期小于一小时的紧凑或简并恒星的系统。银河系中预计存在数千万个UCB，它们以兆赫的频率发射引力波（GW）。将GW搜索与盖亚和LSST等电磁（EM）调查相结合，将产生银河系中UCB的全面，多信使目录。联合EM和GW观测使质量，半径和轨道动力学的测量远远超出了独立EM或GW研究所能实现的。GW+EM对银河系中UCB的调查将产生对白矮星性质的独特见解，紧凑物体的形成，双星中的动力学相互作用，以及像Ia型超新星这样的充满活力的吸积驱动现象。
2019-03-13 astro-ph.HE
Science Potential for Stellar-mass Black Holes as Neighbors of Sgr A*
有人提出，在银河系中心大质量黑洞Sgr A* 附近（距离$\le 10^3 M$）可能存在一类恒星质量黑洞（BH）。可能的形成场景包括大质量恒星质量黑洞的质量分离和/或磁盘迁移，如果有一个活跃的吸积流附近的Sgr A* 在$\mathcal{O}(10)$ Myr。在这项工作中，我们探讨了这种类型的对象作为源的星载引力波探测器，如激光干涉仪空间天线（LISA）的应用。我们发现，这是可能的探测Sgr A* 的自旋的基础上，这些恒星质量的黑洞的轨道平面的进动围绕Sgr A*。我们还表明，积累的冷暗物质附近的Sgr A* 产生的动力学摩擦一般会产生小的可测量的引力波形相移。在Sgr A* 附近存在轴子云的情况下，只有当轴子场的质量在质量谱的一个窄范围内时，动力学摩擦引起的引力波形的修正才是可测量的。轴子云和恒星质量的黑洞之间的引力相互作用可能会在Sgr A* 的自旋周围引入额外的进动。这种额外的进动速率通常比自旋诱导的Lense-Thirring进动速率弱，但在某些参数范围内可能会污染自旋测量。最后，我们指出，在LISA寿命期间，这些恒星质量黑洞之间的多体引力相互作用通常会引起可忽略的相移。
2022-09-18 astro-ph.HE gr-qc
Enhancing the Sensitivity of Searches for Gravitational Waves from Core-Collapse Supernovae with a Bayesian classification of candidate events
我们演示了如何形态否决涉及贝叶斯统计可以提高接收器操作特性（ROC）曲线的核心塌陷超新星（CCSNe）的当前搜索的相干波（cWB）算法实现。涉及贝叶斯波（BW）的两种实现方式的示例，一种不假设引力波（GW）的偏振状态，另一种使用先前用于双星系统的相同椭圆偏振设置，这些示例在当前用于第一次和第二次高级LIGO（aLIGO）科学运行的波形集上提供，用于目标CCSNe搜索。提供了全天空搜索与具有光学触发器的目标搜索的性能的比较。相对于固定的假警报率（FAR），缓慢旋转波形的平均cWB+BW ROC范围改善为[+1.30%，+15.76%]，而快速旋转波形的改善为[+1.19%，+22.05%]。BW到CCSN GW触发器的应用还示出了FAR的显著降低，同时保持检测效率并保持对宽范围的形态CCSNe信号的敏感性。看来，代码开发的任意极化信号优于以前的代码的GW形态测试。
2018-02-19 astro-ph.HE
Gravitational wave science with laser interferometers and pulsar timing
在这十年内，引力波探测将为宇宙打开一扇新的观测窗口。覆盖千赫兹频率范围的先进地面干涉仪将在2016年前上线，可以预见的是，五年内将宣布首次探测。与此同时，全世界通过对超精密毫秒级射电望远镜进行计时来探测低频波（nHz范围内）的努力正在迅速增长，可能会在本十年内实现积极的探测。mHz范围，连接这两个窗口，是空间干涉仪的领域，可能在20年代后期发射。我在这里提供一个简短的概述科学支出的引力波天文学，重点讨论低频制度（脉冲星计时和空间为基础的干涉测量）。关于先进的地基干涉仪的详细讨论可以在帕特里克·布雷迪对这一系列会议的贡献中找到。
2013-04-02 astro-ph.CO astro-ph.HE
Science with the space-based interferometer eLISA. III: Probing the expansion of the Universe using gravitational wave standard sirens
我们调查的各种配置的空间干涉仪eLISA探测宇宙的晚时间背景膨胀使用引力波标准警报器的能力。我们模拟目录的标准警报组成的大规模黑洞双星的引力辐射是可检测的eLISA，并有可能产生一个电磁对应观测未来的调查。识别对应物的主要问题在于使用eLISA获得足够准确的天空定位的能力。这严重挑战了四连杆（2臂）配置的能力，成功地约束宇宙学参数。相反，六连杆（3臂）的配置有可能提供一个测试宇宙膨胀到$z\sim 8$，这是补充其他宇宙学探测电磁观测的基础上。特别是，在最有利的情况下，它们可以在0.5%的水平上对$H_0$提供显著的限制。此外，可以将$(Ω_M, Ω_Λ)$限制到与当前SNIa结果竞争的水平。另一方面，由于在低红移处缺乏大质量黑洞双星标准警报，只能将暗能量限制在百分之几的水平。
2017-03-08 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
The Physics of Black Holes and Their Environments: Consequences for Gravitational Wave Science
本讲义面向引力波天文学与黑洞物理交叉领域，提供黑洞与引力波物理的第一性原理分析、配套复现资源及原创结果，帮助学习者掌握相关知识框架，为未来引力波观测的新变革做准备。
2025-11-18 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Astro2010 Decadal Survey Whitepaper: Coordinated Science in the Gravitational and Electromagnetic Skies
人们普遍预计，未来十年将见证引力波（GW）的第一次直接检测。地面的LIGO和Virgo GW天文台正在升级到先进的灵敏度，预计将观察到显着的双星合并率。激光干涉仪空间天线（LISA）的发射将把GW窗口扩展到低频，为涉及大质量（M >~ 10^5 M_Sun）黑洞的动力学过程开辟新的前景。GW事件很可能伴随着电磁（EM）对应物，由于电磁携带的信息与引力携带的信息是互补的，如果能够同时测量两种形式的辐射，就可以了解有关事件及其环境的大量信息。这种测量将标志着跨光谱天体物理学的曙光，将两个不同的光谱信息带连接起来。本白皮书的目的是阐明理论和观测的未来方向，这些方向可能会影响广泛的天体物理学研究。EM观测将如何反映GW源的性质和多样性？GW源能作为宇宙学的补充探测器吗？什么样的跨设施协调将扩大引力和电磁观测的科学回报？
2009-02-10 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Science Case for the Einstein Telescope
爱因斯坦望远镜（ET）是欧洲第三代地基引力波探测器，是第二代探测器（如Advanced LIGO，Advanced Virgo和KAGRA）的演变，可能在2030年代中期运行。ET将用引力波探索宇宙，直到宇宙学距离。我们讨论了它的主要科学目标及其在天体物理学，宇宙学和基础物理学方面的发现潜力。
2020-03-24 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Joint searches between gravitational-wave interferometers and high-energy neutrino telescopes: science reach and analysis strategies
在我们的宇宙中观察到的许多天体物理源和暴力现象都是引力波（GW）和高能中微子（HENs）的潜在发射者。GW探测器网络，如LIGO和Virgo可以确定GW爆发的方向/时间，而IceCube和ANTARES中微子望远镜也可以为HEN事件提供准确的方向信息。要求这两个完全独立的探测通道保持一致，将能够对来自潜在共同来源的宇宙事件进行新的搜索，其中许多是银河系外物体。
2009-06-26 astro-ph.HE astro-ph.IM
Prospects about X- and gamma-ray counterparts of gravitational wave signals with INTEGRAL
通过外推第一次LIGO科学运行期间的探测数量，预计在即将到来的LIGO处女座科学运行中，来自二元黑洞合并的引力波信号将达到十分之一。从紧凑的二元合并事件中找到电磁对应物将是一项重大成就。我们评估了INTEGRAL上当前宽视场X射线和伽马射线望远镜找到此类对应物的能力，这要归功于端到端的模拟，用于估计可以跟踪和/或检测的源的比例。
2017-11-08 astro-ph.HE
A Horizon Study for Cosmic Explorer: Science, Observatories, and Community
这个地平线研究描述了下一代地基引力波天文台：宇宙探测器。宇宙探测器的灵敏度是先进LIGO的十倍，它将把引力波天文学推向可观测宇宙的边缘（$z \sim 100$）。这个地平线研究的目标是描述和评估宇宙探索者的设计概念;计划美国在引力波天文学方面的领导地位;并设想宇宙探索者在国际努力中的作用，以建立一个“第三代”（3G）天文台网络，这将使天文学，物理学和宇宙学的发现发生变革。
2021-10-06 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Science with an ngVLA: Compact binary mergers as traced by gravitational waves
鉴于最近令人眼花缭乱的发现GW 170817，我们讨论了几个新的科学机会，将出现在多信使时域天体物理学，如果像下一代甚大阵（ngVLA）的设施与地面引力波（GW）探测器协同工作。这些机会包括探测中子星（NS）-NS合并的广角喷出物和离轴余辉;能够直接测量NS-NS合并的无线电喷出物的大小;以及通过在无线电波长的宿主星系研究揭示紧凑双星合并的前身背后的物理学。我们的研究结果表明，由于其前所未有的灵敏度和分辨率，ngVLA将在瞬态无线电天空的多信使探索中实现变革性的结果。
2018-10-15 astro-ph.HE astro-ph.IM
Multimessenger Science Reach and Analysis Method for Common Sources of Gravitational Waves and High-energy Neutrinos
本文介绍了引力波和高能中微子联合观测的基线多信使分析方法，并对联合观测的预期科学范围进行了详细分析。分析方法结合了GW和HEN探测器的数据，并使用星系的蓝色光度加权分布。我们得到预期的GW+HEN源速率上限为广泛的源参数，涵盖几个排放模型。使用外部触发搜索的公开敏感性，我们推导出联合上限估计值，用于正在进行的分析，初始LIGO-Virgo GW探测器与部分IceCube探测器（22串）HEN探测器，并用于预测结果，以先进的LIGO-Virgo探测器与完整的IceCube（86串）。我们讨论了这些上限施加在一些现有的GW+HEN排放模型的约束。
2012-03-31 astro-ph.CO astro-ph.HE
LISA science ground segment conventions
APC（巴黎天体物理研究中心）
本文阐述了LISA分布式数据处理中心中数据模拟、波形和分析流程的惯例，涵盖时间-频率转换、引力波源参数化、仪器响应、时间延迟干涉ometry及参考框架定义等核心内容。
2026-11-03 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Gravitational Wave Astrophysics with TianQin: A brief progress review
本文简要综述了天琴空间引力波探测在银河系致密双星、黑洞并合、极端质量比旋近及随机背景等方面的天体物理研究进展，并展望其对宇宙膨胀历史等基础科学的约束能力。
2024-09-29 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Astro2020 Science White Paper: Radio Counterparts of Compact Object Mergers in the Era of Gravitational-Wave Astronomy
GHz射电天文学在最近令人眼花缭乱的发现GW 170817中发挥了重要作用，GW 170817是一颗中子星（NS）-NS合并，在所有波长的引力波（GW）和光中都可以观察到。在这里，我们展示了未来十年地基GW探测器灵敏度的预期进展如何要求美国-的GHz无线电阵列，以改善超过目前的水平。我们具体讨论了几个新的科学机会将出现在多信使时域天体物理学，如果下一代GHz的无线电设施的灵敏度和分辨率$10\times$优于目前的Jansky甚大阵（VLA）的工作在一起与地面GW探测器。这些机会包括探测NS-NS合并的相对论性喷流和广角喷出物的性质，结构和大小，以及通过宿主星系研究揭示其祖先的物理学。
2019-03-25 astro-ph.HE astro-ph.IM
Laser Interferometer Lunar Antenna (LILA): Advancing the U.S. Priorities in Gravitational-wave and Lunar Science
本文提出在月球上建造激光干涉仪月球天线LILA，利用月球环境填补0.1-10 Hz中频段引力波观测空白，推动多信使天体物理与基础物理研究，并深化对月球深部内部结构的探测。
2025-08-15 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Enhancing gravitational-wave host localization with SKYFAST: rapid volume and inclination angle reconstruction
本文提出 SKYFAST 流水线，利用部分 PE 后验样本和狄利克雷过程高斯混合模型快速重建引力波事件的天区、距离与倾角，并排序候选星系宿主。
2024-07-18 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
Multimessenger science opportunities with mHz gravitational waves
LISA将向天文学界开放兆赫频段的引力波（GW）。强大的引力为这个波段的各种GW源提供动力，在当前天文学前沿的一些重要天体物理过程中也至关重要。这些范围从早期宇宙结构形成的开始，通过大质量黑洞的起源和宇宙演化与它们的星系环境，到银河系和附近星系中恒星残余双星的演化。这些过程及其相关群体也推动了电磁（EM）频谱上当前和未来的观测。我们回顾了科学突破的机会，涉及直接重合EM+GW观测，或间接多信使研究。我们认为，为了使美国社会充分利用LISA任务带来的机会，美国的努力应该伴随着一个协调和持续的多学科科学投资计划，遵循GW数据对天体物理学广泛领域的影响。对与LISA有关的多信使观测者和理论家的支持，应与旗舰观测站的规模相适应，并可通过专门的mHz GW研究中心进行协调。
2019-03-11 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The Gravitational-wave Optical Transient Observer (GOTO): prototype performance and prospects for transient science
引力波光学瞬态观测器（GOTO）是一组宽视场光学望远镜，旨在利用下一代引力波探测器（LIGO、Virgo、KAGRA）的新发现，研究快速演变的瞬态，并利用中微子和极高能量伽马射线触发器产生的多信使机会。除了快速响应模式外，该阵列还将执行灵敏的全天瞬变测量，频率为几天。该设施采用了新颖的模块化设计，在单个底座上安装了多个40厘米宽场反射器。2017年6月，GOTO合作在加那利群岛拉帕尔马的Roque de los Muchachos天文台（ORM）部署了最初的项目原型，包括4个望远镜单元。在这里，我们描述了原型硬件的部署，调试和性能，并讨论了这些结果对最终GOTO设计的影响。我们还对整个GOTO设施的科学前景进行了初步评估，该设施在两个站点上使用了32个望远镜单元。
2021-10-11 astro-ph.HE astro-ph.IM
Multimessenger observations and the science enabled: Continuous waves and their progenitors, equation of state of dense matter
本文综述中子星产生的连续引力波及其与高密度物质状态方程的关联，分析搜寻挑战与第三代探测器前景，并指出推动其探测和利用的关键问题。
2024-03-04 astro-ph.HE
A Summary of Multimessenger Science with Neutron Star Mergers
中子星并合是典型的多信使事件，包括双星中子星并合和中子星黑洞并合。它们已在整个电磁波谱中被检测到，最近又在引力波中被检测到，并且很可能在几十年内产生能量的中微子。短伽马射线暴的非热瞬发和余辉发射以及来自放射性供能的千新星的准热发射提供了对中子星合并物理的独特见解。当与来自引力波和中微子的关于聚并的直接信息相结合时，这些源可能成为最好理解的天体物理瞬变。对这些灾难性事件的多信使观测将确定引力波和天体物理学中微子的来源，使精确的宇宙学成为可能，并对基础物理学、重元素的起源、相对论喷流的行为和超核物质的状态方程进行独特的测试。在本白皮书中，我们总结了中子星合并的多信使观测可能带来的科学发现，并提出了在时域多信使天文学新时代实现这些发现的建议。
2019-03-08 astro-ph.HE
Astro2020 Science White Paper: A Summary of Multimessenger Science with Galactic Binaries
轨道周期小于$\approx$ 1 hr的星系双星是兆赫范围内的强引力波源，是激光干涉仪空间天线（LISA）的理想选择。事实上，理论预测，\emph{LISA}将单独解析数以万计的银河系双星，其中很大一部分亮度足以进行电磁观测。这打开了一个新的窗口，我们可以研究一个统计样本的紧凑的银河系双星在这两个，电磁以及引力波带。使用多信使观测，我们可以测量潮汐效应在分离的双WD系统，这强烈影响WD合并的结果。对于吸积的WD和NS双星，多信使观测给我们提供了研究质量转移引起的角动量输运的可能性。在本白皮书中，我们概述了使用多信使观测研究银河双星的机会，并总结了2020年时间框架的一些建议。
2019-04-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
Astro2020 science white paper: The gravitational wave view of massive black holes
大质量黑洞（MBH）双星是宇宙中最强大的引力波（GW）源，这使得MBH科学成为正在进行和即将到来的GW天文台的主要焦点。激光干涉仪空间天线（LISA）-一个千兆级的太空GW天文台-将使我们能够获得巨大的宇宙学体积，揭示MBH合并时，第一个宇宙结构在黑暗时代组装。LISA将揭开第一类类星体未知的起源，并探测大量$10^4 - 10^7$太阳质量的MBH。在原星系晕中形成。脉冲星定时阵列是一个银河系规模的GW调查，可以访问宇宙中最大的MBH，从大约10^9太阳质量的螺旋MBH双星中探测宇宙GW前景。LISA可以测量MBH的自旋和质量，其精度远远超过电磁（EM）探测器，两个GW天文台将一起提供跨宇宙时间的二元MBH及其轨道动力学的第一次全面普查。探测到这些MBH双星的巨大引力信号也将触发EM对应搜索的警报，从最终合并之前的几十年（PTA）到几小时（LISA）。通过见证MBH合并的GW和EM信号，将收集有关星系碰撞后丰富而复杂的环境的宝贵信息。MBH独特的GW特性将揭示$10^4-10^{10}$太阳质量的MBH与星系组装的宏伟设计之间的深层联系，以及驱动MBH合并的复杂动力学。
2019-03-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
SKA-Japan Pulsar Science with the Square Kilometre Array
平方公里阵列将以其宽视场、宽波段观测和高灵敏度彻底改变脉冲星研究，使可观测的脉冲星数量增加一个数量级以上。脉冲星不仅对中子星本身的研究很有意义，而且对它们作为探测基础物理学如广义相对论、引力波和核相互作用的工具也很有意义。本文综述了SKA-Japan脉冲星科学工作组的主要工作，包括银河系中心超大质量黑洞的修正引力理论研究、宇宙弦和双超大质量黑洞的引力波探测、利用巨射电脉冲研究银河系附近等离子体的物理状态，利用脉冲星对确定银河系的磁场结构。
2016-03-07 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
