Searching for patchy reionization from cosmic microwave background with hybrid quadratic estimators
我们提出了一个混合二次估计来测量引力透镜的宇宙微波背景(CMB)和微分屏蔽效应所产生的电子柱密度的波动,如可能产生的补丁再电离之间的交叉相关性。的混合二次估计验证模拟数据集与普朗克和CMB-第4阶段(CMB-S4)仪器属性,并发现能够恢复互功率谱几乎没有偏见。我们将这种技术应用于普朗克2015年的温度数据,并获得了引力透镜和差分屏蔽效应之间的互功率谱。仅凭普朗克数据无法检测到斑块再电离诱导的交叉功率谱,但未来的实验,如CMB-S4,将能够稳健地测量预期的信号,并提供关于再电离的新见解。
2018-08-05 astro-ph.CO
Searching for gravitational wave bursts from cosmic string cusps with the Parkes Pulsar Timing Array
宇宙弦是脉冲星计时阵列探测的潜在引力波源。在这项工作中,我们开发了一个检测算法的GW爆发从一个尖点上的宇宙弦,并将其应用到帕克斯PTA数据。我们发现四个事件的误报概率小于1%。然而,进一步的调查表明,所有这些都可能是伪造的。由于没有令人信服的检测,我们对不同事件持续时间的GW振幅设置上限。从这些界限,我们放置在宇宙弦张力G μ ~ 10^{-5}的限制,并强调,这个界限是独立于使用其他技术获得的。我们讨论了这些结果的物理意义以及在平方公里阵列(SKA)时代探测宇宙弦的前景。
2020-11-26 astro-ph.CO gr-qc
Searching for Mini Extreme Mass Ratio Inspirals with Gravitational-Wave Detectors
一个质量为$\mathcal{O}(1 \sim 1000) M_{\odot}$的致密天体,如恒星或原始起源的黑洞或中子星,以及一个质量在太阳下的轻得多的外来致密天体,可以形成一个非标准的迷你极端质量比螺旋(EMRI),并在地面引力波探测器的频带内发射引力波。这些系统非常有趣,因为探测它们将明确指出新的物理学。我们研究了使用LIGO/Virgo搜索迷你EMRI的能力,并发现一个大类的异国情调的紧凑型物体可以探测在当前和设计的灵敏度使用的方法的基础上的Hough变换,跟踪准幂律信号在inspiral阶段的迷你EMRI系统。
2022-05-19 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
Searching for gravitational waves from binary coalescence
我们描述了从LIGO和Virgo数据中寻找致密二元聚结的引力波的实现。这种全天、全天、多探测器的双星合并搜索已被用于搜索最近LIGO和Virgo运行中获取的数据。搜索是围绕数据的匹配滤波器分析建立的,并通过许多信号一致性测试进行增强,这些测试旨在区分非高斯检测器噪声的伪影和潜在检测。我们使用高斯噪声和来自第五次LIGO科学运行的数据展示了搜索性能,并证明信号一致性测试能够减轻非高斯噪声的影响,并提供与高斯噪声相当的灵敏度。
2012-08-16 astro-ph.CO gr-qc
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 near-horizon quantum structures in the binary black-hole stochastic gravitational-wave background
人们推测,量子引力修正可能导致黑洞视界附近时空几何的改变。这样的结构可能会引起引力波的反射,导致{ \it回波}跟随来自双黑洞合并的主引力波。我们表明,这样的回波,如果存在的话,将产生一个随机的引力波背景,这是非常重要的,如果近地平线结构具有近单位反射率的引力波,容易检测到的先进LIGO。在反射率远小于1的情况下,背景将主要由第一回波产生,其水平与近地平线结构的功率反射率成比例,但对结构位置的不确定性具有鲁棒性-只要它非常接近地平线。第三代探测器的灵敏度允许检测对应于功率反射率$\sim 10^{-3}$的背景,如果在二进制黑洞合并率的不确定性可以被删除。我们注意到,回波确实改变了低频背景光谱的$f^{2/3}$幂律,这对不确定性是相当稳健的。
2018-08-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Searching for A Generic Gravitational Wave Background via Bayesian Nonparametric Analysis with Pulsar Timing Arrays
引力波背景是宇宙中所有源产生的引力波叠加的结果。以往的脉冲星定时阵列探测这样的背景的努力假设它是一个各向同性高斯背景与幂律谱。然而,当源的数量有限时,背景可能是非高斯的或者频谱可能不是幂律的。相应地,先前的分析可能不起作用。本文采用贝叶斯非参数分析方法来检测一般的引力波背景,该方法直接对由引力波背景引起的脉冲星定时信号的可行形状进行约束,允许背景的形式更加灵活。我们的贝叶斯非参数分析将推断数据中是否存在引力波背景,并估计表征背景的参数。在一般情况下,这种方法比传统的假设背景谱服从幂律的方法有效得多。虽然我们讨论的背景集中在脉冲星定时阵列,分析本身是直接适用于检测和表征任何信号,从大量的天体物理事件的叠加。
2014-10-23 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
Searching for Dark Photon Dark Matter in LIGO O1 Data
暗物质存在于我们的宇宙中,但它的性质仍然是神秘的。激光干涉引力波天文台(LIGO)的非凡灵敏度可能能够解开这个谜团。超轻暗光子是一个很好的暗物质候选者。由于它与普通物质的相互作用,它会引起LIGO反射镜的位移,从而产生可观察到的信号。在一项连接引力波科学和粒子物理学的研究中,我们使用LIGO第一次(O1)数据运行的数据进行直接的暗物质搜索,而不是通过产生引力波间接搜索暗物质。我们证明了在$U(1)_{\rm B}$暗光子暗物质质量带周围$m_{\rm A} \sim 4 \times 10^{-13}$ eV的$\sim 4 \times 10^{-45}$平方耦合上实现的灵敏度。在未来几年里,LIGO和其他引力波探测器在不断发展的全球网络中继续采集数据,预计搜索灵敏度将大大提高。
2019-12-11 astro-ph.CO hep-ph
Searching Stochastic Gravitational Wave Background Landscape Across Frequency Bands
University of Chicago(芝加哥大学);University of Minnesota(明尼苏达大学);Argonne National Laboratory(阿贡国家实验室)
本文通过混合拓扑缺陷模型展示多频段引力波探测器如何约束随机背景,该模型可解释脉冲星计时阵列信号,并可由LISA等未来实验验证。
2026-06-16 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 scalar gravitational interactions in current and future cosmological data
修正的引力理论通常包含一个与物质相互作用的引力强度的标量场。我们研究的范围和耦合强度的标量引力自由度的约束,使用的一个子集,可以安全地分析在线性微扰理论的当前数据。在MGCAMB中使用标量张量理论的两个功能的比例因子描述的质量和耦合的标量自由度方面的模型独立的实施,我们推导出的$f(R)$,广义变色龙,对称和Dilaton模型的约束。由于目前大多数的大尺度结构数据都来自相对较低的红移,只有有限范围的观测尺度处于线性状态,导致相对较弱的约束。然后,我们进行预测,为未来的大尺度结构调查,如大型综合巡天望远镜(LSST),这将映射一个显着的体积在较高的红移,并表明,它将产生更强的约束在特定的模型中的标量相互作用。我们还进行了主成分分析,并发现,未来的调查应该能够提供严格的约束的标量质量演化的几个本征模。
2015-11-18 astro-ph.CO gr-qc
Searching for gravitational wave memory bursts with the Parkes Pulsar Timing Array
由超大质量黑洞合并等事件产生的引力辐射的各向异性爆发在太空中留下永久的印记。这样的引力波“记忆”(GWM)信号,原则上,通过脉冲星计时可以检测到脉冲星表观脉冲频率的突然变化。如果在GWM信号经过地球时监测到一个雷达阵列,那么这些雷达将同时出现脉冲频率的变化,其变化量随它们的天空位置以四极方式变化。在这里,我们描述了这样的事件的搜索算法,并将该算法应用到大约六年的数据从帕克斯脉冲星定时阵列。我们没有发现GWM事件,并设置一个上限的事件,可以检测到的速率。我们表明,使用简单的模型的黑洞合并率,这种非检测并不意外。
2014-10-13 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Searching for mass-spin correlations in the population of gravitational-wave events: the GWTC-3 case study
新诞生的引力波天文学的一个基本目标是发现观测到的双黑洞合并的起源。为此,在日益丰富的数据中确定特征可能有助于区分不同的形成途径。虽然大的不确定性仍然影响着二元形成模型,自旋质量关系仍然是特定类别通道的特征。通过专注于有效的螺旋自旋$χ_\text{eff}$,最好的重建自旋相关的合并参数,我们表明,目前的GWTC-3数据支持的假设,一小部分的事件可能会显示质量自旋相关性类似于一个预期的动态形成通道的天体物理或原始性质。我们量化的贝叶斯证据,有利于这些模型,这是基本上首选相比,高斯现象学模型采用描述$χ_\text{eff}$在最近的LIGO/处女座/KAGRA人口分析的分布。
2022-06-15 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Searching for a waveform-agnostic gravitational wave signal in pulsar timing arrays
Columbia University(哥伦比亚大学);University of Birmingham(伯明翰大学);Monash University(蒙纳士大学);Montana State University(蒙大拿州立大学);Oregon State University(俄勒冈州立大学)
提出一种基于傅里叶展开的波形无关框架,通过贝叶斯层次模型同时推断引力波源的天区位置、频率成分和随机背景,为脉冲星计时阵列提供灵活且鲁棒的信号搜索工具。
2026-05-30 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
Searching for Gravitational Waves with Strongly Lensed Repeating Fast Radio Bursts
自从快速射电暴(FRB)被偶然发现以来,它引起了观测者和理论家的极大关注。一种新的具有宽视场的射电望远镜使FRB观测的快速积累成为可能,证实了FRB起源于宇宙学距离。FRB的高发生率和新仪器的发展,以观察他们创造了机会,FRB被用于一系列的天体物理学和宇宙学研究。我们专注于罕见的,尚未被发现的,FRB的子集,经历反复爆发,并强烈引力透镜的介入结构。一个非常精确的时间的突发到达时间是可能的强透镜重复FRB,我们展示了这种时间精度如何使长波长引力波的搜索,包括那些来源于超大质量黑洞二进制系统。强透镜重复FRB爆发到达的时间对FRB宿主星系附近的引力波源很敏感,这可能位于宇宙学距离处,因此通过其他手段探测极具挑战性。强透镜FRB的定时也可以与脉冲星定时阵列数据相结合,以搜索穿过地球的引力波的相关时间延迟特性。
2021-08-01 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
Prospects for searching for sterile neutrinos with gravitational wave and $γ$-ray burst joint observations
本研究首次预测利用第三代引力波探测器与THESEUS类望远镜的短γ射线暴联合观测,在ΛCDM框架下探测惰性中微子,发现可显著增强无质量惰性中微子探测至3σ,但对大质量惰性中微子仅能改善约束而无法有效探测。
2024-11-20 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Searching for cosmic string induced stochastic gravitational wave background with the Parkes Pulsar Timing Array
我们利用15年来的Parkes脉冲星定时阵数据,寻找宇宙弦发射的随机引力波背景。虽然我们发现几个脉冲星定时阵列实验揭示的常见的幂律过剩可能是由宇宙弦的引力波背景解释的,但缺乏特征性的Hellings-Downs相关性还不能确定其物理起源。因此,宇宙弦模型参数的约束条件,推导出保守的假设,共同的幂律过剩是由于未知的背景。考虑了两个具有代表性的具有不同圈分布函数的宇宙弦模型。我们得到的无量纲弦张力参数$Gμ<10^{-11}\sim10^{-10}$,这是更严格的两个数量级比高频LIGO-Virgo实验获得的一个模型,和不太严格的其他限制。这些结果提供了检验大统一理论的机会,$U(1)$的自发对称性破缺尺度比$10^{16}$ GeV低两到三个数量级。因此,脉冲星定时阵列实验与LIGO-Virgo实验在探测宇宙弦和早期宇宙中潜在的超标准模型物理学方面是非常互补的。
2022-05-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Searching for a subpopulation of primordial black holes in LIGO/Virgo gravitational-wave data
迄今为止,LIGO/Virgo探测到了几十个双黑洞事件,预计未来几年还会有更多的双黑洞事件,引力波天文学正在从单个事件分析转向群体研究。使用GWTC-2目录,我们进行了分层贝叶斯分析,第一次结合了几个国家的最先进的天体物理形成模型与人口的原始黑洞(PBH)和约束的一个假定的子人口PBH的数据的分数。我们发现,这一部分显着依赖于一套假设的天体物理模型。虽然原始人口统计上有利于某些竞争性的天体物理通道,如球状星团和核星团,一个占主导地位的贡献,从稳定的质量转移孤立的形成通道大大减少了对PBH的需要,除了解释像GW 190521的质量间隙事件的速率。膨胀后形成的黑洞对LIGO/Virgo观测有贡献的诱人可能性只能通过进一步减少天体物理和原始形成模型的不确定性来验证,并且最终可能由第三代干涉仪证实。
2022-05-04 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Searching for gravitational-wave bursts from cosmic string cusps with the Parkes Pulsar Timing Array third data release
利用帕克斯脉冲星计时阵列第三次数据发布,对30颗毫秒脉冲星进行首次贝叶斯搜索宇宙弦尖点引力波暴,未发现信号,并给出了脉冲星项振幅上限及宇宙弦张力上限。
2025-02-28 astro-ph.CO gr-qc
Searching for continuous gravitational waves in the Parkes Pulsar Timing Array Data Release 3
本文利用 PPTA DR3 全天搜寻单个超大质量双黑洞的连续引力波,虽未发现信号,但给出应变上限,并较 DR3 前的搜寻显著提升灵敏度。
2025-10-20 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Searching For Gravitational Waves From Cosmological Phase Transitions With The NANOGrav 12.5-year dataset
我们在NANOGrav 12.5年数据集中的45颗恒星中寻找一阶相变引力波信号。我们发现,数据可以建模在一个强大的一阶相变发生在温度低于电弱标度。然而,我们没有观察到任何强烈的偏好相变的信号解释超过标准的天体物理学解释方面的超大质量黑洞合并,但我们希望获得额外的鉴别能力与未来的数据集,提高信噪比和扩展的灵敏度窗口较低的频率。一个有趣的悬而未决的问题是,引力波观测站能在多大程度上分离出这样的信号。
2022-01-11 astro-ph.CO hep-ph
Searching for Gravitational Waves from Compact Binaries with Precessing Spins
目前,LIGO和Virgo天文台对致密天体双星的引力波的搜索采用了自旋与轨道角动量对齐(或反对齐)的波形模型。在这里,我们推导出一个新的统计搜索携带通用(旋进)自旋紧凑的对象。应用这一统计,我们构建银行的对齐和通用自旋模板的二进制黑洞和中子星-黑洞二进制,并比较这些银行对模拟人口的通用自旋系统的有效性。然后,我们在高斯噪声的管道分析中使用这些银行来测量使用通用自旋银行而不是对齐自旋银行所引起的背景增加。虽然一般的自旋银行有一个因素的10到20多个模板比对齐自旋银行,我们发现在固定的假警报率的系统与高质量比和高旋进自旋-高达60%的中子星黑洞合并信号恢复的整体改善。对于已经被对准自旋模板很好覆盖的系统,灵敏度的这种增益是在灵敏度的小损失($\lesssim$ 4\ %)下实现的。由于即使是一个单一的二进制合并与错位自旋的观察可以提供独特的天体物理学的见解,这些来源的形成,我们建议,这里描述的方法进一步发展安装一个可行的搜索通用自旋二进制合并在LIGO/处女座数据。
2016-07-13 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Searching for Heavy Leptophilic $Z'$: from Lepton Colliders to Gravitational Waves
本文研究重轻子亲和性 $Z'$ 的多渠道探测,表明多 TeV 轻子对撞机具有高灵敏度,而经典标度不变模型的强一阶相变可产生引力波信号,实现与对撞机互补的更高质量覆盖。
2023-12-06 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Searching for the full symphony of black hole binary mergers
目前对致密双星合并引力波特征的搜索依赖于干涉观测站的匹配滤波数据,这些数据具有一组模拟引力波形。这些搜索目前使用的模型波形不包括引力波信号的高阶模式内容。高阶模对于许多紧凑的二进制合并是重要的,它们的省略降低了对这些源的敏感性。在这项工作中,我们探讨了省略高阶模式所产生的灵敏度损失。我们提出了一种新的方法,用于搜索紧凑的二进制合并使用波形,包括高阶模式的影响,并评估的灵敏度增加,使用我们的新方法将允许。我们发现,当评估灵敏度在一个恒定的假警报率,并包括信号一致性测试可以拒绝一些信号,包括高阶模式内容的事实时,我们观察到的灵敏度增加高达2倍的高质量比,高总质量系统的体积。对于具有相等质量或具有总质量$\sim 50 M_{\odot}$的系统,我们看到更适度的灵敏度增加$< 10\%$,这表明现有的搜索已经执行得很好。我们的新搜索方法也直接适用于通用紧凑二进制搜索。
2021-03-01 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Searching for ultralight bosons within spin measurements of a population of binary black hole mergers
如果超轻玻色子的康普顿波长与黑洞的大小相当,它们就可以在旋转的黑洞周围形成云。玻色子云通过一个被称为超辐射的过程使黑洞向下旋转,将黑洞的旋转降低到一个特征值。有人建议,由地面引力波探测器探测到的黑洞的自旋测量可以用来限制超轻玻色子的质量。不幸的是,对单个黑洞自旋的测量往往是不确定的,导致不确定的结果。相反,我们使用分层贝叶斯推断来结合来自多个引力波源的信息,并获得更强的约束。我们发现,数百个高信噪比的引力波探测足以排除(确认)在质量范围$\left[10^{-13},3\times 10^{-12}\right]~\rm{eV}$ $\left([10^{-13},10^{-12}]~\rm{eV}\right)$的非相互作用玻色子的存在。精确的数字取决于形成时黑洞自旋的分布和玻色子的质量。从LIGO和Virgo在前两次观测中检测到的二元黑洞合并的少数无信息自旋测量中,我们不能得出统计上有意义的结论。
2021-03-10 astro-ph.CO 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
The impact of non-Gaussianity when searching for Primordial Black Holes with LISA
New York University Abu Dhabi(阿布扎比纽约大学);Keemilise ja Bioloogilise Füüsika Instituut(塔尔图大学物理与化学研究所)
研究探讨了非高斯性对LISA探测原初黑洞暗物质的影响,指出非高斯扰动和天文前景会削弱原初黑洞暗物质窗口的探测能力。
2026-03-23 astro-ph.CO gr-qc
Searching for anisotropy in the distribution of binary black hole mergers
宇宙学的标准模型以宇宙统计各向同性的假设为基础。对宇宙微波背景辐射、星系分布和超新星以及其他介质的观测支持了$\gtrsim 100$ \,Mpc尺度下的各向同性假设。最近从合并的恒星质量的双黑洞中探测到的引力波提供了一种新的各向异性探测;与宇宙中物质分布的所有其他探测互补且独立。我们提出了一个分析,使用球谐模型,以确定在第一个LIGO/室女座瞬态目录的各向异性的水平。我们发现在第一个瞬态目录中的十个二元黑洞合并符合各向同性分布。我们进行了模拟事件的研究,以评估各向异性的未来探头的前景。第三代引力波观测站将在运行的一年内探测各向异性,角度尺度为$\lesssim0.1\%$水平的$\sim36^\circ$。
2020-11-23 astro-ph.CO gr-qc
Searching for the QCD Axion with Gravitational Microlensing
负责轴子暗物质产生的相变可以产生大幅度的等曲率扰动,这些扰动坍缩成被称为轴子微团的致密物体。我们使用来自EROS调查的微透镜数据,以及斯巴鲁Hyper Suprime Cam最近的观测结果,对微集群场景进行限制。我们计算微透镜事件率的微集群处理它们作为空间扩展的对象与扩展的质量函数。使用公布的微透镜事件的数量上的界限,我们绑定的DM崩溃成小集群,$f_{\rm MC}$的分数。对于一个轴子与温度相关的质量一致的QCD轴子,我们发现$f_{\rm MC}<0.22(m_a/100\,μ\text{eV})^{-0.57}$,这代表了第一个观测约束的微团分数。我们预测,用斯巴鲁进行10个晚上的高效率观测就足以在整个QCD轴子质量范围内约束$f_{\rm MC}\lesssim 0.1$。我们做了各种近似,以获得这些限制和专门的分析,由观察队的EROS和斯巴鲁是必要的,以确认我们的结果。如果将来能对$f_{\rm MC}$进行精确的理论预言,那么微透镜就可以用来排除或发现QCD轴子。我们的计算的进一步细节在配套文件。
2017-06-09 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Searching for High Frequency Gravitational Waves with Phonons
针对kHz以上高频引力波谱未被探索的问题,提出利用对晶体靶单声子激发敏感的探测器(原用于轻暗物质搜索)搜索THz至100 THz频段引力波,推导吸收率并计算灵敏度,为该频段探测提供新途径。
2023-11-28 astro-ph.CO astro-ph.IM cond-mat.mtrl-sci
Searching for Isotropic Stochastic Gravitational-Wave Background in the International Pulsar Timing Array Second Data Release
本研究在国际脉冲星计时阵列第二次数据发布中搜寻各向同性随机引力波背景,发现强证据支持具有标量横相关性的公共谱过程,并给出其振幅与能量密度参数,同时未发现张量横模式证据并设置上限。
2021-09-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Searching for supernovae in the multiply-imaged galaxies behind the gravitational telescope A370
大质量星系团的强透镜效应可以提供流量的放大,甚至可以提供位于它们后面的星系的多重图像。这种现象有助于观测高红移超新星(SNe),否则将无法被发现。Ia型超新星(SNe Ia)的探测特别令人感兴趣,因为它们的标准亮度,因为它们可以用来改善集群透镜模型或宇宙学参数测量。我们提出了一个地面,近红外搜索透镜SNe背后的星系团阿贝尔370。我们的调查是基于15个时期的J波段观测与HAWK-I仪器的甚大望远镜(VLT)。我们利用哈勃空间望远镜(HST)的测光来推断多重成像星系的整体性质。使用最近发表的透镜模型的Abell 370,我们还提出了预测的放大率和图像之间的时间延迟。在我们的调查中,我们没有发现来自Abell 370背后的13个透镜星系的47个多重图像的任何活SNe。这与根据测得的恒星形成率计算的$0.09\pm0.02$ SNe的预期一致。我们比较了在我们的调查中发现强透镜SNe的期望,并在哈勃前沿场(HFF)计划期间与HST进行了比较。我们还展示了搜索活动的期望,可以进行与未来的设施,如詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)或宽视场红外巡天望远镜(WFIRST)。我们表明,JWST上的NIRCam仪器将是敏感的大多数SN多个图像中的强透镜星系,因此将能够测量它们的时间延迟,如果观测相应地安排。
2018-02-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Prospects for searching for sterile neutrinos in dynamical dark energy cosmologies using joint observations of gravitational waves and $γ$-ray bursts
本研究利用第三代引力波探测器与短γ射线暴探测器的联合观测,在三种动力学暗能量模型中约束惰性中微子参数,发现加入引力波数据可显著提升约束精度,并在全息暗能量模型中出现约3σ的惰性中微子存在迹象。
2025-10-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Searching for the nano-Hertz stochastic gravitational wave background with the Chinese Pulsar Timing Array Data Release I
对一组具有高旋转稳定性的毫秒级双星进行观测和计时,可以直接探测到引力波。GW信号可以从在宽间隔脉冲星对的到达时间中编码的空间相关性来识别。中国脉冲星定时阵列(CPTA)是一个合作项目,旨在利用中国射电望远镜进行观测,直接探测GW。这篇短文是即将发表的与CPTA数据发布1(CPTA DR 1)有关的一系列论文的“目录”,该数据发布1使用了500米孔径球面射电望远镜(FAST)的观测结果。在这里,在总结了CPTA DR 1的时间跨度和准确性之后,我们报告了我们的统计推断的关键结果,发现在假设GW背景(GWB)诱导的四极相关的$α\in [-1.8, 1.5]$范围内的谱指数的幅度为$\log A_{\rm c}= -14.4 \,^{+1.0}_{-2.8}$的相关信号。搜索的Hellings-Downs(HD)的相关性曲线,其中一些证据的HD相关性已被发现,一个4.6- $σ$的统计显著性是使用离散频率的方法实现的频率为14 nHz左右。我们期望未来的国际脉冲星定时阵列数据分析和下一次CPTA数据发布将对nHz GWB更加敏感,这可以验证目前的结果。
2023-06-28 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Searching for stochastic background of ultra-light fields with atomic sensors
我们提出了一种互相关方法的搜索超轻领域,特别是,与空间网络的原子传感器。该方法的主要动机是消除观测数据中的不相关噪声和场在互谱上留下的独特图案,这取决于它们的性质(即,标量、矢量或张量)。特别是,我们解析推导出的依赖关系的交叉谱的两对探测器之间的角度。然后,我们确认获得的角度曲线与数值模拟。我们暗示应用该方法探测暗物质和引力波。
2018-09-21 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc