Searching Gravitational Waves from Pulsars, Using Laser Beam Interferometers
我们使用最近的人口合成结果来调查的频率空间中的分布,具有足够高的引力应变被检测到的未来几代的激光束干涉仪。我们发现,直到检测器能够恢复整个人口,“可检测”人口的频率分布将非常依赖于检测器噪声曲线。假设平均赤道变形$ε=10^{-6}$,对于第一代干涉仪(LIGO或VIRGO),最佳频率约为450 Hz,对于先进的探测器,最佳频率向85 Hz偏移。未来检测策略的一个有趣结果是,当提高灵敏度时,分布显著变窄:使用先进的检测器,可以具有90%的检测概率,同时探索不到20%的参数空间($ε=10^{-5}$的情况下为7.5%)。此外,我们表明,在大多数情况下,“可检测的”星的自旋表示一个小于几十纳秒的周期变化后,一年的观察,使他们更容易遵循的频率空间。
2002-12-20 astro-ph gr-qc
Searching for photon-sector Lorentz violation using gravitational-wave detectors
我们研究了在引力波探测器中使用干涉仪作为寻找光子扇形违反洛伦兹对称性的工具的前景。现有的干涉仪被证明是非常敏感的微小变化发生在周围和低于微赫兹范围的频率,包括在谐波的频率的地球的恒星旋转和年度革命有关的洛伦兹对称性的测试的光的有效折射率。我们使用激光干涉引力波天文台(LIGO)在2006-2007年获得的初步数据,将约束系数洛伦兹违反光子部门超过电流限制约四个数量级。
2016-08-08 gr-qc hep-ph
Searching for spin-2 ULDM with gravitational waves interferometers
从并合双星中探测到引力波,开启了引力波干涉仪天文学的时代。除了这些强的、瞬时的、灾难性的事件之外,如果振荡几乎是单色的并且是“连续的”,也就是说,在很长一段时间内是相干的,则可以检测到弱得多的信号。在这项工作中,我们表明,超轻暗物质的自旋2,由于其通用耦合$α$的标准模型领域,产生的信号是类似的,但不同于一个连续的引力波。我们表明,这个信号可以检测到当前和计划的引力波干涉仪。在零检测的情况下,目前的设施可以限制耦合低于$α\sim10^{-7}$几十赫兹的频率,对应于$10^{-13}$ eV标记周围的暗物质质量。未来的设施可以进一步降低这些上限,并将其扩展到更小的质量,低至$10^{-18}$ eV。在引力波干涉仪可达到的频率范围内,这些极限将是由$α$参数化的自旋2汤川第五力强度的最严格界限。因此,对引力波干涉仪进行这种类型的搜索将进一步加深我们对暗物质和引力的理解。
2021-04-22 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Searching for anisotropic stochastic gravitational-wave backgrounds with constellations of space-based interferometers
最近的许多工作表明,地面探测器的角分辨率太差,无法表征随机引力波背景(SGWB)的各向异性。为此,我们自问,一系列天基仪器是否更合适。我们认为激光干涉仪空间天线(LISA),一个星座的多个LISA类集群,和分赫兹干涉仪引力波天文台(DECIGO)。具体来说,我们测试这些检测器星座是否可以探测SGWB的各向异性。对于这个范围,我们认为SGWB产生的两个天体物理来源:合并紧凑的双星和最近提出的大规模黑洞种子形成的情况下,通过多次合并的恒星残余物。我们发现测量SGWB各向异性的角功率谱几乎是不可能的。然而,事实证明,可以通过与CMB波动的互相关来探测SGWB各向异性。特别是,我们发现两个类似LISA的探测器和CMB-S4的星座可以在一定程度上限制CMB透镜收敛和黑洞种子形成过程产生的SGWB之间的互相关。此外,我们发现DECIGO可以探测合并的紧凑型双星的CMB透镜和SGWB之间的互相关。
2022-12-12 astro-ph.CO gr-qc
Searching for a Stochastic Background of Gravitational Waves with LIGO
激光干涉仪引力波天文台(LIGO)已经进行了第四次科学运行S4,与之前的运行相比,干涉仪灵敏度显着提高。利用在这次科学运行中获得的数据,我们对引力波的随机背景的振幅进行了限制。对于与频率无关的频谱,新的极限是$Ω_{\rm GW} < 6.5 \times 10^{-5}$。这是目前在51-150 Hz频率范围内最灵敏的结果,比之前的LIGO结果提高了13倍。我们讨论的互补性的新结果与其他限制随机背景的引力波,我们调查的影响,新的结果为不同的模型,这种背景。
2006-09-21 astro-ph gr-qc
Searching for screened scalar forces with long-baseline atom interferometers
King’s College London(伦敦国王学院);University of Cambridge(剑桥大学);New York University(纽约大学);University of Kentucky(肯塔基大学);Imperial College London(帝国理工学院);University of Oxford(牛津大学);University of Birmingham(伯明翰大学)
针对暗区模型中普遍存在的屏蔽标量力,提出在10米级长基线原子干涉仪中配备环形平面源质量,通过Q翻转协议和原位校准程序解决背景区分与引力隔离问题,可将相关模型现有界限提高1至1.5个数量级。
2025-11-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Searching for MHz Gravitational Waves from Harmonic Sources
利用从Holometer获得的704小时数据集进行了MHz引力波谐波源搜索,Holometer是一对40米功率回收的迈克耳孙干涉仪。我们的搜索是为了寻找宇宙弦环和偏心黑洞双星在一个完全未探索的频率范围从1到25兆赫。两个干涉仪之间的测量的交叉谱密度被用来执行四个不同的搜索。首先,我们搜索以识别具有超过5 $σ$的过量功率的任何基频仓。其次,我们通过采用基频及其谐波全部共同位于阈值之上来降低任何单独频率仓上的每仓阈值。我们改变搜索的谐波数量,从$n= 4$到$n=23$。第三,我们执行一个不可知的方法来识别谐波候选人,可能有一个单一的污染频率箱或遵循幂律依赖。最后,我们扩大了不可知的方法,为个人的候选人和搜索潜在的潜在人口的谐波源。每种方法都在干涉仪数据集以及暗噪声、光子散粒噪声限制和模拟高斯噪声数据集上进行了测试。我们的结论是,这四种不同的搜索方法没有找到任何候选频率,将是一致的谐波源。这项工作提出了一种寻找引力波候选者的新方法,使我们能够调查以前未探索的频率范围。
2020-10-13 astro-ph.IM gr-qc
TDIR: Time-Delay Interferometric Ranging for Space-Borne Gravitational-Wave Detectors
对低频(兆赫)波段敏感的星载干涉引力波探测器将在今后十年内投入使用。在这些探测器中,航天器到航天器的光传播时间必然是不相等的,并且是随时间变化的,并且(由于像差)在上行链路和下行链路上将具有不同的值。在这种不等臂干涉仪中,激光相位噪声将通过采用在成对航天器之间测量的激光相位可观测量值的线性组合来消除,该线性组合通过沿相应臂的光传播时间适当地进行时移。这个过程,称为时间延迟干涉测量(TDI),需要准确的知识的光时间延迟的时间函数。在这里,我们提出了一个高精度的技术来估计这些时间延迟,并研究其使用的激光干涉仪空间天线(LISA)任务的背景下。我们将这种依赖于TDI组合本身的测距技术称为时延干涉测距(TDED)。对于每一个TDI组合,我们表明,通过最大限度地减少均方根功率在该组合(平均积分时间$\sim 10^4$ s)相对于时间延迟参数,我们得到的时间延迟的估计准确到足以消除激光噪声的水平远低于二次噪声。因此,TTRO允许在不使用专用航天器间测距系统的情况下实施TDI,从而可能简化LISA设计。在本文中,我们正式定义的Tdish程序,我们通过模拟与\textit{Synthetic LISA}软件包,其预期的性能。
2004-10-25 gr-qc
Searching for periodic sources with LIGO. II: Hierarchical searches
探测准周期性引力波源需要长时间观测的信噪比积累。如果不消除,地球运动引起的多普勒调制和引力波频率的内在变化使信号无法检测。这些影响可以使用频率演变的参数化模型来校正(去除)。我们计算的独立校正$N_p(ΔT,N)$的数量不相干的搜索策略,使用堆叠的功率谱-解调的时间序列被划分为$N$段的长度$ΔT$,每一段是FFTed,功率计算,和$N$频谱总结。我们估计,使用非相干堆栈的全天搜索的灵敏度是一个因素的2- 4优于将实现使用相干傅立叶变换,非相干方法在探索大参数空间的计算效率。一种两阶段的分级搜索方法,对老(>= 1000年)慢(<= 200 Hz)星和年轻(>= 40年)快(<= 1000 Hz)星的全天搜索,灵敏度又提高了20- 60%。假设数据分析的有效计算能力为10^{12}次浮点运算,增强的LIGO干涉仪应该对以下情况敏感:(i)在200 Hz下具有$ε\agt5\times 10^{-6}$引力椭圆率的银河系核心恒星,(ii)新生中子星的不稳定r模式发射的引力波,距离约为8 Mpc,以及(iii)LMXB中的中子星,其x射线通量超过$2 \times 10^{-8} erg/(cm^2 s)$。此外,如果干涉仪是在信号再循环的窄带配置下工作的,那么来自天蝎座X-1中子星的引力波应该是可以探测到的。
1998-12-04 gr-qc
Searching for supernova neutrinos with GW memory triggers
核心坍缩超新星(CCSN)的各向异性中微子辐射导致局部时空度规的永久变化,称为引力波(GW)记忆。长期以来,这种效应被认为是不可观测的,但在不久的将来,在分赫兹GW干涉仪上将可以检测到。我将提出一个新的想法,从CCSNe的中微子GW内存的观测将使时间触发的百万吨级(Mt)规模的探测器超新星中微子的搜索,这将打开一个新的途径来研究超新星中微子。
2022-05-16 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Searching for scalar field dark matter with LIGO
本文利用 LIGO 第三次观测运行数据,通过分析分束器与测试质量的尺寸振荡耦合并采用高效搜寻方法,在10–180 Hz频带将标量场暗物质耦合常数的直接约束提升数个数量级。
2024-03-08 astro-ph.CO gr-qc
Time-Delay Interferometry
重力辐射的悬臂干涉检测器允许相位测量比将光注入到其臂中的激光器的固有相稳定性低许多数量级。这是因为激光中的噪声对于两个臂是共同的,经历完全相同的延迟,并且因此当其在光电检测器处有差异时消除。在这种情况下,低得多的次级噪声则设置整体性能。然而,如果两个臂具有不同的长度(对于星载干涉仪必然是这种情况),则激光噪声在两个臂中经历不同的延迟,因此不会在检测器处直接抵消。为了解决这个问题,提出了一种不等臂长和独立相位差读出的外差干涉技术。它依赖于适当的时移和线性组合独立的多普勒测量,因此它被称为时间延迟干涉测量(或TDI)。本文概述了TDI的理论和数学基础,因为它将由即将到来的天基干涉仪,如激光干涉仪空间天线(LISA)任务。我们特意从我们关于TDI的“生活评论”文章的第一个版本中删除了所有更实用和实验性质的结果,以及数据分析师在分析LISA TDI数据组合时需要考虑的TDI的所有方面。我们即将出版的这份审查文件的"第二版“将包括这些主题。
2005-07-11 gr-qc
Searching for topological dark matter in LIGO data
本研究首次利用LIGO引力波应变数据搜寻拓扑暗物质,分析暗物质畴壁穿越的可探测性,证实双黑洞并合事件不支持畴壁假设,还指出数据干扰会限制特定参数的暗物质搜寻,为后续研究提供指导。
2024-10-06 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Searching for high-frequency gravitational waves by ground high field magnetic resonant sweepings
利用激光干涉仪,LIGO-Virgo合作最近实现了对中频(即,从几十赫兹到几百赫兹)的引力波(GW)。另外,在这封信中,我们提出了一种可行的方法,积极寻找高频GW探测其电磁响应(EMR)在一个高交变磁场。与原始Gertsenshtein-Zeldovich结构(其中EMR与GWs的振幅的平方成比例,因此太弱而无法通过实验检测)不同,GWs通过本结构的EMR与GWs的振幅线性相关,因此相关信号可以用当前的弱光检测技术检测。由于GWs引起的电磁信号(EMS)的波阻抗与平坦时空中的电磁辐射波阻抗($\cong 377 Ω$)有很大的不同,采用波匹配技术可以有效地滤除较强的背景噪声(不含任何GWs信息)。考虑到所施加的交变磁场的频率是方便可调的,这里提出的配置可以用于在宽频带(例如,可以是$10^7-10^{12}$ Hz),一旦腔的尺度和所施加的交变磁场的扫描频率在实验上可实现。
2017-10-17 gr-qc
Fundamental sensitivity limit of lossy cavity-enhanced interferometers with external and internal squeezing
本文推导了存在光学损耗时腔与压缩光增强干涉仪的基本灵敏度极限,证明通过引入额外的内部压缩操作可有效减轻读出损耗并达到最佳灵敏度,为真实场景下最优传感器的开发奠定了基础。
2023-07-18 gr-qc quant-ph
The Varied Avatars of Time-delay Interferometry
时间延迟干涉测量(TDI)是一种消除激光相位起伏的数据处理技术,它对空间不等臂引力波干涉仪的单向多普勒测量产生影响。通过采用适当时移多普勒测量的有限线性组合,在任何时间t处去除激光相位波动,并且可以在必要的灵敏度水平下研究引力波信号。在过去,已经提出了解决这个问题的其他方法。最近,已经提出了基于矩阵的方法;其中两种方法是由Vallisneri等人和Tinto,Dhurandhar和Joshi提出的。在本文中,我们建立了这些方法之间的密切关系。事实上,我们表明,在这两种方法中定义的运营商所涉及的矩阵表现出同构,因此在这两种方法之一是处理矩阵表示的时间延迟运营商。
2021-12-02 gr-qc
Searching for dark matter and variation of fundamental constants with laser and maser interferometry
自然界基本常数的任何微小变化,都可能是由暗物质或某些尚未发现的宇宙场引起的,都会改变干涉仪内光束的相位,而干涉仪可以非常精确地测量光束的相位。激光和脉泽干涉测量可用于寻找基本常数的线性时间漂移,通过瞬态时间效应探测拓扑缺陷暗物质,以及通过振荡效应寻找由标量暗物质场组成的残余相干振荡凝聚体。我们提出的实验需要对现有设备进行微小的修改或不进行修改,并提供广泛的物理参数的重要和不受约束的空间。
2015-03-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Detecting Ultralight Dark Matter Gravitationally with Laser Interferometers in Space
本研究提出仅通过引力作用,利用空间引力波激光干涉仪探测超轻暗物质,验证了μHz频段天基探测器可探测质量m≲10⁻¹⁸ eV的矢量超轻暗物质,填补了部分质量区间的探测空白。
2024-04-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Time-Delay Interferometry and Clock-Noise Calibration
激光干涉仪空间天线是欧空局和美国航天局联合执行的探测和研究兆赫宇宙引力波的空间任务。其三个航天器所遵循的轨迹导致不相等和随时间变化的臂,需要使用时间延迟干涉测量后处理技术来消除影响外差单向多普勒测量的激光相位噪声。虽然TDI的第二代配方取消激光相位噪声时,阵列是旋转和“弯曲”,第二代TDI的组合,板载超稳振荡器(USO)的相位波动,可以被校准出来还没有出现在文献中。在这篇文章中,我们提出了这个问题的解决方案,通过推广到现实的LISA弹道USO校准算法来自阿姆斯特朗,Estabrook和Tinto的静态配置。
2018-07-07 gr-qc
Searching for cosmological stochastic backgrounds by notching out resolvable compact binary foregrounds with next-generation gravitational-wave detectors
本文研究下一代地面引力波探测器中宇宙学随机背景的搜寻问题,提出在考虑参数估计不确定性条件下利用时频域陷波移除可分辨致密双星前景,发现该方法可将前景压低至约5%,并指出不可分辨前景才是主要限制。
2024-09-30 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Adapting time-delay interferometry for LISA data in frequency
时间延迟干涉测量法是一种后处理技术,用于减少不等臂外差干涉测量中的激光噪声,这是激光干涉仪空间天线等空间重力探测器的一种特点。这种技术包括适当的时间偏移和线性组合的干涉测量,以减少激光噪声的几个数量级,并检测引力波。在此通信中,我们表明,由于臂长的时间演变的多普勒频移导致不可接受的大残留噪声时,使用干涉测量表示的频率和标准表达式的TDI变量的单位。我们还提出了一种技术,以减轻这种影响,包括一个缩放的干涉测量除了通常的时移操作时,构建TDI变量。我们证明了分析和使用数值模拟,这种技术可以恢复标准的激光噪声抑制,这是必要的测量引力波。
2021-06-14 gr-qc
Searching for new physics with a levitated-sensor-based gravitational-wave detector
悬浮传感器探测器(LSD)是一种紧凑的谐振引力波(GW)探测器,基于光学捕获的电介质粒子,正在建设中。与激光干涉仪探测器(如LIGO)相比,LSD灵敏度在高频下具有更有利的频率缩放。我们提出了一种方法,通过光学悬浮多层堆叠的介质盘,大大提高了灵敏度。这些堆叠允许使用更大质量的悬浮物体,同时由于光散射而表现出最小的光子反冲加热。超过一个数量级的未开发的频率空间的GW以上10千赫是可访问的仪器大小为10至100米。特别是在这个频率范围内的动机是引力束缚态的QCD轴子的衰变常数附近的大统一理论(GUT)的规模,形成通过黑洞超辐射和湮灭GW。LSD也对亚太阳质量的原始黑洞的二元合并和高频GW窗口中尚未探索的新物理学的GW敏感。
2020-10-25 gr-qc hep-ph quant-ph
Searching for ultra-light dark matter through frequency modulation of gravitational waves
本文研究了超轻玻色子暗物质相干振荡对引力波的外差频率调制效应,发现利用近未来干涉仪观测银河系中心自转中子星引力波可有效约束超轻暗物质及其共形耦合。
2025-07-10 gr-qc hep-ph
Second-Generation Time-Delay Interferometry
针对非静止LISA阵列中与航天器间速度线性相关的残余激光噪声,本文推广TDI组合的迭代构造方法,以提升第一代生成元并构建第二代TDI空间。
2022-12-12 gr-qc
Laser Interferometers as Dark Matter Detectors
虽然全球宇宙学和局部星系丰富的暗物质是公认的,它的身份,物理大小和组成仍然是一个谜。在本文中,我们分析了一个重要的问题,暗物质通过其引力相互作用的可探测性,使用当前和下一代引力波天文台寻找宏观(公斤级或更大)的对象。保持暗物质的尺寸小于探测器的物理尺寸,并保持其质量为自由参数,我们得到了预期的事件率。对于质量的有利选择,我们发现暗物质相互作用可以在空间探测器(如LISA)中以每十年一次的速度被探测到。然后,我们假设存在一个额外的汤川力之间的暗物质和常规物质。通过选择力的范围与探测器的尺寸相当,我们得出了对这种新力的灵敏度水平,它在很宽的参数范围内超过了其他探针的灵敏度。对于足够大的汤川耦合强度,地面和空间探测器的暗物质事件的发生率可以超过每年10次。因此,引力波观测站可以为全球寻找暗物质的非引力相互作用做出重要贡献。
2016-05-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Mitigation of the Flexing-Filtering Effect in Time-Delay Interferometry
针对LISA任务中延迟算子与星载滤波器不可交换性导致的弯曲-滤波噪声,提出一种改进的延迟算子,在延迟操作中直接补偿该不可交换性,使噪声降低六个数量级以上并降低对滤波器平坦度的依赖。
2025-09-12 astro-ph.IM gr-qc
Time-Frequency Analysis for LISA: Galactic Foreground Modulation
Montana State University(蒙大拿州立大学)
本文提出一种快速正向模型,将银河系引力波光度密度映射到LISA年调制前景,并预测一年观测可约束盘尺度宽度和高度分别达8%和12%。
2026-10-07 astro-ph.IM gr-qc
Matrix Representation of Time-Delay Interferometry
时间延迟干涉测量(TDI)是一种消除激光相位起伏的数据处理技术,它对空间不等臂引力波干涉仪的单向多普勒测量产生影响。通过采取适当的时移多普勒测量的有限线性组合,在任何时间$t$和引力波信号的激光相位波动被删除,可以在必要的精度水平进行研究。在这篇文章中,我们显示TDI中使用的延迟算子可以表示为矩阵作用于与激光噪声和多普勒测量相关的阵列。矩阵公式只不过是涉及时滞算子的早期方法的群论表示(环同态),因此原则上是相同的。它表明,同态是有效的一般情况下,我们涵盖了所有感兴趣的情况。为了理解矩阵表示带来的潜在优势,数据分析师必须注意在将单向多普勒测量与激光噪声线性相关时考虑光传播时间。考虑到设想中的未来引力波项目,这一点尤其重要。我们表明,TDI的矩阵公式的结果在任意时间$t$的激光噪声的消除,仅线性结合有限数量的样本的单向多普勒数据测量的时间和周围$t$。
2021-07-17 gr-qc
Improved time-frequency analysis of extreme-mass-ratio inspiral signals in mock LISA data
计划中的激光干涉仪空间天线(LISA)预计将探测到从大约100个恒星质量致密物体进入大质量黑洞的极端质量比螺旋(EMRI)发出的引力波信号。EMRI信号持续时间长、参数空间大,使得对这些信号的数据分析成为一个具有挑战性的问题。EMRI数据分析的一种方法是使用时间-频率方法。这包括两个步骤:(i)在时间-频率频谱图中搜索来自EMRI源的轨迹,以及(ii)从轨迹中提取参数估计。在本文中,我们将讨论将这些技术应用于最新一轮模拟LISA数据挑战赛(第1B轮)的结果。这项分析包括三个新的技术没有使用在以前的分析:(一)一个新的基于线性调频脉冲的算法跟踪搜索的跟踪检测;(二)估计的倾斜源的视线;(三)大都市黑斯廷斯蒙特卡洛在参数空间,以找到最佳的拟合轨迹。
2008-04-07 gr-qc
Orbital effects on time delay interferometry for TianQin
空间激光干涉引力波观测站天琴采用地心轨道,由三颗相同的无阻力卫星组成近等边三角形星座。每个卫星的地心距离为$\approx 1.0 \times 10^{5} ~\mathrm{km}$,这使得干涉仪的臂长为$\approx 1.73 \times 10^{5} ~\mathrm{km}$。目的是检测$0.1 ~\mathrm{mHz}-1 ~\mathrm{Hz}$中的GW。对于星载探测器,由于臂长不等且连续变化,导致激光频率噪声比次级噪声(如加速度噪声、光路噪声等)高出近$7-8$数量级。提出了一种将激光频率噪声抑制到与二次噪声相当或低于二次噪声的水平的时间延迟干涉法(TDI)。在这项工作中,我们评估的性能的各种数据组合的第一代和第二代TDI的基础上,五年的数值优化轨道的天琴的卫星,表现出实际的旋转和弯曲的星座。我们发现,第一代TDI和第二代TDI的数据组合的对称干涉路径的时间差分别为$\sim 10^{-8}$ s和$\sim 10^{-12}$ s。虽然第二代TDI保证对天琴有效,但第一代TDI有可能胜任GW信号检测,并提高了相关GW频率中激光频率噪声的稳定性。
2021-04-30 astro-ph.IM gr-qc
Clock-noise subtraction in geometric time-delay interferometry for space-based gravitational-wave parameter estimation
Huazhong University of Science and Technology(华中科技大学);Chongqing University(重庆大学);Yangtze University(长江大学)
研究针对天基引力波观测中时钟抖动影响参数推断的问题,在几何TDI框架中制定时钟噪声减法方案,通过引入广义可观测量实现减法,经模拟测试,该方法能抑制噪声、恢复灵敏度并改善参数约束,证明其对精密数据分析的必要性。
2026-07-13 gr-qc
Higher-order Time-Delay Interferometry
本文提出高阶时间延迟干涉测量(TDI)空间,通过多回路合成光束干涉及基向量提升与延迟算子多项式组合,精确消除航天器光行时加速度及更高阶导数引起的激光噪声。
2023-07-14 gr-qc
Scalar dark matter in space-based gravitational-wave detectors: center-of-mass motion, size breathing, and TDI projection
Sun Yat-sen University (Zhuhai Campus)(中山大学(珠海校区))
该研究针对天基引力波探测器,构建质心运动与端点尺度呼吸的链路响应模型,得出TDI投影规则,为判定测试质量呼吸的可忽略性及材料响应建模需求提供基准。
2026-08-24 gr-qc
Frequency response of time-delay interferometry for space-based gravitational wave antennas
空间引力波探测器不能保持刚性结构和精确的臂长相等,因此不可能实现地面干涉仪所要求的探测器臂长精确相等以抵消巨大的激光噪声。采用延迟干涉法对不等臂长的激光进行测量,以消除激光频率噪声。给出了不同TDI组合下张量极化、矢量极化、呼吸极化和纵向极化的平均响应函数的解析表达式,并得到了它们的渐近行为。在低频$f\ll f_*$,所有TDI组合的平均响应函数对于所有六个极化都增加为$f^2$。一个例外是,在等边三角形情况下,所有六个偏振的$ζ$的平均响应函数随着$f^4$而增加。在高频下,$f\gg f_*$、张量和呼吸模式的所有TDI组合的平均响应函数下降为$1/f^2$,矢量模式的所有TDI组合的平均响应函数下降为$\ln(f)/f^2$,纵向模式的所有TDI组合的平均响应函数下降为$1/f$。给出了LISA和天琴在不同TDI组合下对张量极化、矢量极化、呼吸极化和纵极化的灵敏度曲线。
2019-09-15 astro-ph.IM gr-qc
The stochastic gravitational wave background from turbulence and magnetic fields generated by a first-order phase transition
我们解析地推导了一阶相变中磁流体动力学湍流引起的引力波的频谱。与以前的研究相比,我们考虑到这样一个事实,即湍流和磁场作为引力波的源,许多哈勃时间后,相变完成。这在大尺度上改变了引力波的频谱。我们还模拟初始搅拌阶段之前的柯尔莫哥洛夫级联,而早期的作品假设柯尔莫哥洛夫频谱集瞬间。源在时间上的连续性与正确确定引力波谱的峰值位置有关。我们讨论的结果如何依赖于假设的不平等的时间相关的源和激励一个现实的选择it.Our治疗给出了类似的峰值频率作为以前的分析,但信号的幅度减少,由于使用一个更现实的功率谱的磁流体动力学湍流。对于强一阶电弱相变,用空间干涉仪LISA可以观测到信号。
2009-12-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Best network chirplet-chain: Near-optimal coherent detection of unmodeled gravitation wave chirps with a network of detectors
脉冲引力波(GW)的地面干涉仪的数据中的搜索主要集中在两种类型的波形:短的未建模的爆发和啁啾从吸气紧凑的双星。基于不同模型的其他类型的搜索也有空间。我们的目标是填补这一空白。更具体地说,我们感兴趣的GW啁啾与任意相位/频率与时间的演变。这些未建模的GW啁啾可以被认为是轨道/自旋源的通用签名。我们期望波形的准周期性质独立于控制源运动的物理学而被保留。已经引入了几种方法来解决使用单个检测器的数据来检测未建模的啁啾。其中包括作者提出的最佳线调频链(BCC)算法。在未来几年内,将有几个探测器投入使用。多探测器联合相干分析可以提高观测水平、源位置估计和波偏振角估计。在这里,我们将BCC搜索扩展到多检测器的情况。该方法相当于在两个合成流的组合时频表示中搜索显著路径。后者是时间序列,其将来自每个检测器的数据线性地组合,使得所接收的所有GW签名被建设性地相加。给出了一种简化情况下全天空盲搜索的原理证明,说明了对信源天空位置和啁啾频率进行联合估计的可能性。
2007-08-26 gr-qc
cWB-space: A time-frequency unmodelled transient-search pipeline for LISA
ETH Zurich(苏黎世联邦理工学院);Universitat de les Illes Balears(巴利阿里群岛大学);University of Trento(特伦托大学);INFN-TIFPA, Trento Institute for Fundamental Physics and Applications(意大利国家核物理研究所-特伦托基础物理与应用研究所)
本文提出cWB-space时频瞬变搜索流水线,无需波形模板即可识别LISA数据中的引力波候选信号,并在Sangria模拟数据中成功恢复全部六个注入的大质量黑洞双星系统。
2026-11-02 astro-ph.IM gr-qc