Constraining the double-degenerate scenario for Type Ia supernovae from merger ejected matter
我们在Ia型超新星（SNe Ia）的双简并（DD）场景的特定情况下跟踪WD-WD合并过程中排出的质量，并发现SN喷出物与由此产生的风的相互作用影响早期（第一天）光变曲线，如果爆炸发生在合并后不久（即，$10^3~{\rm sec} \lesssim t_{\rm exp} \lesssim 1~{\rm day}$）。被驱逐的物质的主要来源是盘风，或在合并的粘性阶段由围绕更大质量WD的吸积盘发射的射流。这种盘源物质（DOM）将受到超新星爆炸喷出物的冲击和加热，导致早期光变曲线中的额外辐射。这种增强的早期辐射可以被解释为起源于一个半径为一个太阳半径或更大的祖先的爆炸，这与SN 2011 fe的观测结果相冲突。
2014-12-07 astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraining Ultralight Scalars with Black Hole Binary Mergers in Galactic Nuclei
Racah Institute of Physics, Hebrew University of Jerusalem（雷卡物理研究所，耶路撒冷希伯来大学）；Department of Astronomy, University of Wisconsin, Madison（威斯康星大学麦迪逊分校天文学系）
本文研究超轻标量场通过超辐射云增强黑洞双星并合率，并利用GWTC-5数据中低质量比事件约束其质量范围，补充自旋测量方法。
2026-09-14 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Constraining properties of neutron star merger outflows with radio observations
GW 170817是第一个被探测到的双星中子星合并，它的喷流张开角和倾角对于理解它的能量学、与短伽马射线暴的关系以及改进基于标准警报器的哈勃常数$H_0$的测定至关重要。这些基本量是通过射电光变曲线和甚长基线干涉测量（VLBI）自行测量的组合来确定的。在本文中，我们讨论和量化的前景，利用射电VLBI观测和观测的平流层引起的变化来测量源的大小和自行合并余辉，从而推断合并的属性，包括倾角，张角和能量。我们发现，这些技术是互补的，因为它们探测的不同部分的circummerger密度/倾角参数空间和不同时期的余辉的时间演变。我们还发现，虽然VLBI观测将仅限于非常接近的事件，它将有可能检测闪烁的大部分事件超出了目前的引力波探测器的范围。闪烁也将被下一代望远镜探测到，如平方公里阵列，2000天线深天气阵列和下一代甚大阵列，对于第三代引力波探测器探测到的大部分事件。最后，我们讨论了用中子星合并的VLBI观测测量$H_0$的前景，并将这种技术与其他标准的塞壬方法进行了比较。
2020-03-19 astro-ph.HE
Constraining equation of state of neutron star using neutron star-black hole mergers
Indian Institute of Technology Bombay（印度理工学院孟买分校）
本研究利用Bilby框架分析NSBH并合引力波数据，发现未来探测器需至少20次并合事件，方可清晰区分中子星物态方程。
2026-09-01 astro-ph.HE gr-qc
Constraining the LIGO/Virgo AGN channel with black hole spins
本文提出活动星系核盘中偏心顺行并合后轨道可降低黑洞自旋，解释 LIGO/Virgo 低自旋观测，并以面内自旋比例检验层级并合与核星团相互作用。
2023-09-26 astro-ph.GA astro-ph.HE
Constraining the origin of stellar binary black hole mergers by detections of their lensed host galaxies and gravitational wave signals
第三代引力波（GW）探测器可以探测到大量的恒星双星黑洞（sBBH）合并。它们的透镜宿主星系可能是可探测的，从而有助于准确定位这些源，并提供了一种新的方法来研究sBBH的起源。在本文中，我们研究的可探测性的透镜的宿主星系的透镜sBBH合并。我们发现，对于给定的极限星等，如果sBBH是由不同的机制产生的，如大质量双星的演化、致密星团中的动力学相互作用以及活动星系核或大质量黑洞的辅助，那么宿主星系对引力透镜GW事件的探测率会有显著的不同.此外，我们说明，这些透镜sBBH在其主机中产生不同的sBBH形成通道的统计空间分布可以是彼此不同的。因此，利用第三代GW探测器和未来的大规模星系巡天，可以通过具有可识别的透镜主特征的那些透镜事件的探测分数来独立地约束sBBH起源，和/或甚至约束来自不同sBBH形成机制的贡献分数
2022-10-18 astro-ph.HE
Constraining binary mergers in AGN disks using the non-observation of lensed gravitational waves
本研究提出利用未观测到的透镜化引力波信号约束AGN盘中双黑洞的占比，分析了当前及下一代探测器的约束能力，为验证AGN盘是否为双黑洞主要形成通道提供了新方法。
2025-10-30 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Needle in a Bayes Stack: a Hierarchical Bayesian Method for Constraining the Neutron Star Equation of State with an Ensemble of Binary Neutron Star Post-merger Remnants
双星中子星（BNS）合并后的引力波发射可能发生在BNS合并的后果--只要系统避免迅速坍缩成黑洞--作为准稳定的超大质量残留物经历四极振荡和非轴对称变形。合并后的引力波频谱具有一个特征峰值频率，已被证明是依赖于二进制啁啾质量和中子星状态方程（EoS），使合并后的引力波约束中子星组成的一个强大的工具。不幸的是，BNS合并后的信号是在高频率（$\gtrsim 1.5$ kHz）下发射的，其中地基引力波探测器遭受降低的灵敏度。因此，在下一代探测器出现之前，不太可能以足够的信噪比（SNR）探测到合并后信号。然而，通过采用来自数值相对论模拟的经验关系，我们可以结合整个系综的BNS合并的信息，使我们能够获得许多低信噪比信号的EoS约束。我们提出了一个层次贝叶斯方法推导的约束$R_{1.6}$，半径为1.6 $\mathrm{M_{\odot}}$中子星，通过系综分析的二进制中子星合并。我们应用这种方法来模拟接下来的两个LIGO-Virgo-KAGRA观测运行，O 4和O 5，以及在A+灵敏度下延长4年的运行，证明了我们的方法从合并后信号中获得EoS信息的潜力。预计A+ 4年情景将改善对$R_{1.6}$的约束，使其优于目前可用的基于多信使的95\%可信区间（C.I.）$R_{1.6}=12.07^{+0.98}_{-0.77}$ km至$R_{1.6}=11.91^{+0.80}_{-0.56}…
2023-03-08 astro-ph.HE gr-qc
Constraining Merging Galaxy Clusters with X-ray and Lensing Simulations and Observations: The case of Abell 2146
星系团合并是检验宇宙学和天体物理学模型的有力实验室。然而，解释个别合并集群关键取决于他们的合并配置，由质量，速度，碰撞参量，并合并轴相对于天空平面的方向定义。在这项工作中，我们调查合并参数的影响上的X射线发射集群内介质和引力透镜地图使用一套理想化的模拟二进制集群合并使用的GAMER-2代码。作为一个测试案例，我们专注于模拟子弹头般的合并系统阿贝尔2146，其中深\textit{Chandra} X射线和透镜观测揭示了突出的合并冲击以及质量分布和子结构与此合并集群。我们确定了最有趣的参数组合，并评估各种参数对深\textit{Chandra}和透镜观测所观察到的合并冲击的性质的影响。我们发现，由于引力压缩的集群晕合并过程中，以前的质量估计从弱透镜太高。合并的平面比先前估计的更远离天空平面倾斜，直到距离天空平面$30^\circ$。我们讨论了我们的研究结果的适用性合并星系团的多波长观测和它们的宇宙学和等离子体物理的探针使用。
2021-08-11 astro-ph.CO astro-ph.HE
Constraining the long-lived magnetar remnants in short gamma-ray bursts from late-time radio observations
GW 170817和GRB 170817 A的联合探测表明，至少有一部分短伽马射线暴（SGRB）起源于双星中子星（BNS）合并。BNS合并的一个可能的残留物是一个快速旋转的强磁化中子星，它被认为是伽玛暴的一个可能的中心引擎。对于一个快速旋转的磁星中心引擎，旋转能量沉积到合并发射的喷出物中可能导致明亮的无线电发射。SGRB后几年的无线电发射亮度将提供一个估计的动能的喷出物，因此，一个可能的约束BNS合并产品。我们进行了更详细的计算合并喷出物和环暴介质之间的相互作用的磁星的情况下，无线电发射的亮度，调用几个重要的物理过程，如通用流体力学，相对论效应，和深牛顿相。我们使用该模型来约束允许的参数空间为15个SGRB有晚无线电观测。我们的研究结果表明，注入的能量$E_{\rm inj} \sim 10^{52}$ erg是允许的所有情况下，这表明，超大质量或超大质量中子星遗迹的可能性是不是不利的可用的无线电数据。
2020-01-10 astro-ph.HE
Constraining the AGN formation channel for detected black hole binary mergers up to z=1.5 with the Quaia catalogue
本研究利用Quaia全天类星体星表与159起引力波并合事件，通过空间相关性分析将AGN起源黑洞并合的占比约束研究拓展至红移1.5，在95%置信度下明确了高光度未遮蔽AGN的贡献上限。
2024-12-16 astro-ph.HE
Constraining Scalar Charge in Neutron Stars through Gravitational Wave Signals from NSBH Mergers
本研究通过分析四个NS-BH并合事件的引力波信号，检验了光速Horndeski理论预测的“毛茸”中子星假设，将标量荷约束在$10^{-3}$至$10^{-4}$量级，为检验广义相对论提供了新的限制。
2025-04-01 astro-ph.HE gr-qc
Constraining the long-lived supramassive neutron stars by magnetar boosted kilonovae
本研究构建了包含原中子星演化与X射线吸收的磁星增强千新星模型，通过模拟观测发现未探测到此类事件说明合并产生的超大质量中子星寿命短暂且在宇宙中罕见。
2023-11-24 astro-ph.HE
Constraining the Gravitational-Wave Afterglow From a Binary Neutron Star Coalescence
双中子星合并是丰富的物理实验室，可以通过地面干涉引力波探测器（如高级LIGO和高级室女座）进行。如果一个中子星残骸在合并中幸存下来，它可以发射出引力波，这种引力波可能被当前或下一代探测器探测到。长期存在的合并后阶段的物理学尚未得到很好的理解，因此难以建立模型。特别是引力波信号的相位没有很好地建模。在本文中，我们探索的方法，使用长持续时间合并后的引力波信号来约束的参数和剩余的属性。我们开发了一个相位不可知的似然模型，仅使用的频谱内容的参数估计和演示的贝叶斯上限的计算中没有信号。与毫秒磁星模型，我们表明，像GW 170817事件，一个长寿的遗迹的椭圆率可以被约束到小于约0.5的参数空间。
2020-02-11 astro-ph.HE astro-ph.IM
Constraining the Outflow Structure of the Binary Neutron Star Merger Event GW170817 with Markov-Chain Monte Carlo Analysis
中子星（BNS）合并双星GW 170817的多波长非热辐射引起了关于合并后流出结构的激烈争论。相对论结构喷流离轴观察和一个温和的相对论准球形外流可以解释观测数据的GW 170817到260天。我们利用一个物理动机的分析双参数模型，称为“助推火球”的流出结构后，它已扩大到远离合并网站，并已进入自相似的滑行阶段。该模型由一个具有在高度准直的超相对论性喷流和各向同性火球之间平滑变化的结构的流出物族组成。我们模拟的动态演变，从“助推火球”的初始条件，240流出使用移动网格相对论流体动力学代码JET遵循其演变通过余辉阶段。我们使用标准的同步辐射模型从流体动力学模拟计算了近2，000，000个同步辐射光谱。利用流体动力学方程和辐射方程中的标度关系，我们开发了一个具有高效采样速度的合成光变曲线发生器。这使我们能够通过在8维参数空间中执行马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）分析来拟合观测数据，该参数空间由流体动力学参数、辐射参数和观测参数组成。结果表明，结构射流是相对论结构射流，在离轴27（+9-3）°角下，射流张开角约为5 °，洛伦兹因子约为175。由于参数的简并性，我们发现爆炸能量E_0、环爆密度n_0、E_0_e和E_0_B的分布较宽。高n_0和低n_0_B的组合也可以产生良好的拟合，表明GW 170817可能不需要极低的n_0。
2018-09-18 astro-ph.HE
Constraining the Equation of State of Neutron Stars from Binary Mergers
几十年来，确定物质在核密度下的状态方程以及中子星的结构一直是一个谜。我们展示了如何即将检测到的引力波合并中子星双星可以用来解决这个谜。使用大量的精确的数值相对论模拟的二进制与核状态方程，我们发现，合并后的排放的特点是由两个不同的和强大的光谱特征。虽然高频峰已经与合并产生的超大质量中子星的振荡有关，并取决于状态方程，但与合并过程有关的低频峰与双星中恒星的总紧凑度之间出现了新的相关性。更重要的是，这样的相关性本质上是普遍的，从而提供了一个强大的工具，以设置严格的约束状态方程。如果二进制的质量是已知的inspiral信号，两个频率峰值的组合使用设置四个同时满足的约束。理想情况下，即使是一个单一的检测将足以选择一个状态方程的其他。我们用模拟数据测试了我们的方法，并验证了它适用于所有考虑的状态方程。
2014-08-21 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Constraining a neutron star merger origin for localized fast radio bursts
快速射电暴（FRB）的前身是什么，以及是否存在多种类型的前身是一个悬而未决的问题。具有宿主星系红移的局部FRB的出现允许首次直接测试各种发射模型。鉴于最近本地化的两个非重复FRB（FRB 180924和FRB 190523），我们讨论了选择FRB发射模型，并演示了我们如何可以把约束的关键模型参数，如磁场强度和年龄的推定FRB发射中子星。特别是，我们专注于紧凑的二元合并事件，涉及至少一个中子星，由FRB的宿主星系和主机之间的共性，这样的合并事件/短伽马射线暴（SGRB）的动机模型。我们排除的可能性，无论是FRB的合并双星系统的最后inspiral阶段期间产生。在可能的情况下，我们预测与给定模型相关的电磁发射的光变曲线，并使用它来推荐多波长后续策略，这些策略可能有助于确认或排除未来FRB的模型。此外，我们进行了有针对性的亚阈值搜索费米伽马射线暴监视器数据的潜在SGRB候选人与FRB，并显示什么是非检测手段相关的模型。在这项研究中提出的方法可以很容易地应用到未来本地化的FRB，并适应可能的核心坍缩超新星祖先的来源，以帮助限制FRB人口的潜在模型。
2020-08-19 astro-ph.HE
Constraining Proper Motion of Strongly Lensed Eccentric Binary Mergers using Doppler Triangulation
本文利用多普勒三角测量法，通过透镜化偏心双星并合引力波信号的相位差，约束引力波源的本动运动，并探讨了下一代观测站对此类源的观测前景。
2025-01-21 astro-ph.CO astro-ph.HE
Constraining Nuclear Symmetry Energy with Multi-messenger Resonant Shattering Flares
利用中子星（NS）和核可观测量测量核对称能是一个重要的研究方向。由于NS核中的物质可能是非强子的，像半径和潮汐变形性这样的可观测量可能无法对核子物质的性质提供可靠的约束。我们证明了共振破碎耀斑（RSF）和引力波信号在二进制NS inspiral探测器的壳核过渡区，并提供了对称性能量的限制，可比的地球核实验的时间重合。我们发现，核质量，RSFs和测量NS半径和潮汐变形约束不同的密度范围内的EOS，提供互补的探针。
2022-08-01 astro-ph.HE nucl-th
A case study of GW190425 for classifying binary neutron star versus binary black hole mergers and constraining asymmetric dark matter with gravitational wave detectors
本研究通过模拟GW190425类事件，评估未来引力波探测器网络区分双中子星与双黑洞的能力，并利用该事件约束暗物质参数，发现下一代观测站可实现可靠分类。
2025-07-10 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Constraining accretion efficiency in massive binary stars with LIGO-Virgo black holes
LIGO-Virgo黑洞（BH）样本的不断增长为研究大质量双星演化开辟了新的视角。在这里，我们研究的质量吸积效率和共同的包络对二进制BH（BBH）合并的性质的影响，通过人口合成模拟。我们模型的质量吸积效率与参数$f_{\rm MT}\in[0.05,1]$，它代表的质量损失的分数从施主有效地吸积的同伴。较低的$f_{\rm MT}$值导致较低的BBH合并速率密度，并产生向较低BH质量倾斜的质谱。我们的分层贝叶斯分析，适用于BBH合并在第一和第二引力波瞬态目录，产生零支持值的$f_{\rm MT}\lesssim{}0.6$，与99\%的可信区间的下限等于$f_{\rm MT}= 0.59$。这一结果适用于我们在本研究$α_{\rm CE} \in [1,10]$中考虑的所有公共包络效率参数值。这证实了引力波数据可以用来限制几个不确定的双星演化过程。
2021-12-05 astro-ph.HE
Constraining high-redshift stellar-mass primordial black holes with next-generation ground-based gravitational-wave detectors
恒星质量窗中可能存在的原始黑洞已经引起了相当大的关注，因为它们的合并可能有助于当前和未来的引力波探测。原始黑洞合并，以及起源于第III族恒星的黑洞合并，预计将在高红移（$z\gtrsim 10$）占主导地位。然而，原始黑洞的合并率密度将随红移单调上升，而第III族的合并只能在第一颗恒星诞生后才能发生。新一代的引力波探测器如宇宙探测器（CE）和爱因斯坦望远镜（ET）可以利用这一特征，直接测量两种粒子的丰度，从而对原始黑洞的丰度进行严格的限制。我们模拟了CE-ET检测器网络观察到的四个月的数据，并进行分层贝叶斯分析，以恢复合并率密度。我们发现，如果宇宙中没有质量为$\mathcal{O}(10M_{\odot})$的原始黑洞，那么它们的丰度$f_{\rm PBH}$作为暗物质能量密度的一部分的预计上限可能低至$f_{\rm PBH}\sim \mathcal{O}({10^{-5}})$，比这个质量范围内的当前上限低两个数量级。如果换成$f_{\rm PBH}\gtrsim 10^{-4}$，未来的引力波观测将在95%可信区间排除$f_{\rm PBH}=0$。
2022-04-25 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Constraining the Fraction of LIGO/Virgo/KAGRA Binary Black Hole Merger Events Associated with Active Galactic Nucleus Flares
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Peking University（北京大学）
研究通过分析GWTC-4.0中的双黑洞并合事件与ZTF数据中的耀斑相关性，得出非零的最大似然值，表明可能有部分事件与活动星系核耀斑有关，需进一步电磁观测验证。
2026-03-01 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Constraining the neutron star-black hole merger rate
Institute of Cosmology and Gravitation, University of Portsmouth（宇宙学与引力研究所，朴茨茅斯大学）
本文通过首次考虑自转进动效应，提高了NSBH并合率的搜索灵敏度，从而更精确地约束了本地宇宙中NSBH并合率，并发现其整体率比之前估计的要小16%。
2026-01-27 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
The GW-Universe Toolbox II: constraining the binary black hole population with second and third generation detectors
我们采用的方法所使用的GW-Universe产生的恒星质量的双黑洞（BBH）合并检测的合成目录。我们研究了第二代和第三代GW天文台的两个代表先进的LIGO（aLIGO）和爱因斯坦望远镜（ET），并研究了如何使用GW观测的BBH约束合并率作为红移和质量的函数。我们还模拟了从一个探测器，是一半的敏感性作为ET在设计，这代表了早期阶段的ET的意见。本文采用两种方法从星表中获得源总体性质的约束：1。参数差分合并率模型，并对参数应用贝叶斯推断;以及2.非参数，并使用加权核密度估计。结果表明，第三代探测器在研究BBH布居特性方面具有压倒性的优势，特别是在红移大于~2时，合并率被认为达到峰值。在模拟的aLIGO星表中，参数贝叶斯方法在探测视界外仍能对合并率密度和质量函数给出一定的约束，而非参数方法在探测视界外则完全失去约束能力。我们还发现，尽管在较长的观测时间后，半ET的探测次数可以很容易地与全ET兼容，但全ET的星表仍然可以对总体属性提供更好的约束，因为它对GW事件的物理参数的不确定性较小。
2022-04-21 astro-ph.HE astro-ph.SR
Limitations in constraining neutron star radii and nuclear properties from inspiral gravitational wave detections
Rochester Institute of Technology（罗切斯特理工学院）
本研究利用Fisher信息矩阵方法，在相对论平均场理论框架下评估第三代引力波探测器对中子星状态方程和核性质的约束能力，发现旋进引力波信号在亚饱和密度区域约束较弱，导致半径测量精度受限。
2026-05-27 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Hierarchical Black Hole Mergers in AGN Disks: Tracing Massive Black Hole Growth Across Cosmic Time
Universität Heidelberg, Zentrum für Astronomie (ZAH), Institut für Theoretische Astrophysik（海德堡大学天体物理中心）
本文通过半解析种群合成框架模拟AGN盘中的黑洞层级并合，揭示其可解释LVK观测到的高质量、高自旋双黑洞并合，并为约束AGN通道与超大质量黑洞增长提供新途径。
2025-08-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
Prospect of Constraining the EoS of Neutron Stars Using Post-Merger Signals
本研究扩展了分层贝叶斯推断方法，结合多个双中子星并合后引力波事件，利用不同质量的半径代理参数和分段多方EoS模型，实现了对中子星半径约1 km的约束，并分析了经验关系带来的系统性偏差。
2025-05-27 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Constraining the electron and proton acceleration efficiencies in merger shocks in galaxy clusters
星系团中的射电遗迹与能加速相对论电子的强烈冲击有关。人们普遍认为，加速通过扩散冲击加速进行。在热漏的框架下，相对论性电子的能量与相对论性质子的能量之比应小于$K_{\rm e/p} \sim 10^{-2}$。相对论性质子与热气体相互作用，在强子相互作用中产生$γ$ -射线。结合射电遗迹的观测和$γ$射线观测站的上限值，可以对比值$K_{\rm e/p}$进行约束.在这项工作中，我们选择了10个星系团，包含双射电遗迹，并推导出新的上限叠加的$γ$射线观测的费米。我们使用半解析模型模拟了冲击波的传播，在该模型中，我们假设了冲击波的简单几何形状，并且宇宙射线质子被捕获在团内介质中。我们的分析表明，扩散冲击加速度有困难，同时匹配观测到的无线电发射和费米所施加的限制，除非文物中的磁场是不切实际的大（$\gg 10 ~\rm μG$）。在所有研究的情况下（也包括我们的基本模型的实际变化和再加速的影响），样品的平均排放量是由费米堆积极限的顺序，或更大。这些发现对无线电遗迹供电的普遍采用的模型施加了压力，并意味着电子和质子的相对加速效率与扩散冲击加速的预测不一致，需要$K_{\rm e/p} \geq 10-10^{-2}$。
2015-05-11 astro-ph.HE
Constraining the Maximum Mass of Neutron Stars From Multi-Messenger Observations of GW170817
结合电磁波和引力波信息对双星合并体GW 170817进行了研究，以约束中子星的半径$R_{\rm ns}$和最大质量$M_{\rm max}$. GW 170817之后是一系列的EM对应物，包括弱伽马射线爆发（GRB），来自合并喷出物放射性衰变的kilonova（KN）发射，以及X射线/无线电发射，与更强大的离轴喷流的同步加速器余辉一致。在合并后立即产生的紧凑的残余物的类型，其预测的EM信号，敏感地依赖于高密度NS状态方程（EOS）。对于支持低$M_{\rm max}$的软EOS，合并经历了伴随着少量冲击加热或盘风喷出物的迅速崩溃，与从KN推断的大量$\gtrsim 10^{-2}M_{\odot}$不含镧系元素的喷出物不一致。另一方面，如果$M_{\rm max}$足够大，那么合并的产物是一个快速旋转的超大质量NS（SMNS），它必须在坍缩成黑洞之前自旋下降。在这一过程中，SMNS必然会释放出巨大的旋转能量，其中一小部分被转移到喷出物中，或者转移到GRB喷流（能量$E_{\rm GRB}$）中，或者转移到KN喷出物（能量$E_{\rm ej}$）中，这也与观测结果不一致。通过结合从GW信号推断的GW 170817的总二进制质量与EM观测的$E_{\rm GRB}$和$E_{\rm ej}$的保守上限，我们约束了先前允许的EOS的大范围的似然概率。这两个约束描绘了$M_{\rm m…
2017-11-08 astro-ph.HE
Constraining the number of spacetime dimensions from GWTC-3 binary black hole mergers
在修正的引力模型中，允许额外的非紧致时空维度，来自引力波的能量可以泄漏到这些额外的时空维度，导致观测到的引力波的振幅减小，从而在引力波源的光度距离推断中成为潜在系统学的来源。由于二进制黑洞（BBH）合并是标准的警报器，我们使用对不稳定超新星（PISNe）的质量间隙和预测的功能，以确定一个质量尺度，从而能够打破质量红移简并。我们同时适合BBH人口和额外的时空维度参数的引力泄漏模型使用BBH观测最近发布的GWTC-3目录。通过对时空维数的限制，我们发现$D= 3.95^{+0.09}_{-0.07}$在$68\%$ C.L.对于独立于筛选尺度的模型，发现GWTC-3约束与GW 170817及其电磁对应物的约束一样具有竞争力。对于重力泄漏低于一定的筛选规模$R_c$的模型，我们发现$D=4.23^{+1.50}_{-0.57}$和$\log_{10} R_c/{\rm Mpc}= 4.14^{+0.55}_{-0.86}$与过渡陡度$\log_{10} n = 0.86^{+0.73}_{-0.84}$的泄漏，这对于第一个约束共同与BBH人口在宇宙学距离。这些约束与广义相对论（GR）一致，其中引力波在$D=3+1$时空维度中传播。使用BBH群体来探测对标准宇宙学模型的修改，提供了对GR的独立测试，该测试不依赖于任何电磁信息，而纯粹依赖于引力波观测。
2021-12-14 astro-ph.HE gr-qc
Explosions of blue supergiants from binary mergers for SN 1987A
在Menon & Heger（2017）工作的基础上，我们给出了双星合并中蓝超巨星祖先爆发的辐射热光曲线和光谱。我们研究了SN 1987 A和另外两个特殊的IIP型超新星SN 1998 A和SN 2006 V。前身模型是使用恒星演化程序Kepler生成的，然后使用一维辐射流体动力学程序Crab进行爆炸。双星合并模型的爆炸比以前的单星模型更适合SN 1987 A的光变曲线，因为它们的氦核质量更低，包层质量更大，半径更小。最符合SN 1987 A前身观测约束条件和光变曲线的合并模型是半径为37个太阳半径，喷出物质量为20.6个太阳质量，爆炸能量为1.7倍，镍质量为0.073个太阳质量，镍混合速度为3，000 km/s。这个模型也适用于SN 1998 A，并且与早期半分析模型的估计值相当。然而，就SN 2006 V而言，半径为150个太阳半径、喷出物质量为19.1个太阳质量的模型与光变曲线相匹配。这些参数明显高于半解析模型对这颗超新星前身的预测。
2018-09-24 astro-ph.HE astro-ph.SR
Equation of state constraints from multi-messenger observations of neutron star mergers
第一次探测到来自中子星双星合并的引力波，GW 170817，超出了所有的预期。这一事件相对较近，这可能表明合并率相对较高。从引力波信号中提取有限尺寸效应是可能的，它限制了核物质状态方程。此外，在从无线电到伽马射线的许多波段都探测到了电磁对应物，标志着一个涉及引力波的新的多信使时代的开始。我们描述了如何使用多信使观测GW170817来约束核物质状态方程。结合光辐射和引力波质量测量的信息，可以得到中子星半径的下限。根据这一保守的分析，它采用了一组最小的假设，具有典型质量的中子星的半径应大于约10.7公里。这意味着潮汐变形的下限约为210，而更强的下限不支持的数据GW 170817。GW170817的多信使解释排除了非常软的核物质，并补充了NS半径的上限，这是来自于在合并前阶段的有限尺寸效应的测量。我们强调未来的潜力，多信使观测和GW测量的合并后阶段的约束核物质状态方程。最后，我们提出了一种观测策略，以最大限度地提高未来多信使观测的科学产量。
2021-03-30 astro-ph.HE
Constraining Population III stellar demographics with next-generation gravitational-wave observatories
本文提出利用贝叶斯深度学习仿真器结合非参数恒星形成历史模型，从下一代引力波天文台模拟星表中区分第三族与第一/二族黑洞并合事件，并实现对第三族初始质量函数谱指数和恒星形成率密度的有效约束。
2025-05-10 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Constraints from the GW170817 merger event on the nuclear matter equation of state
GW 170817中子星并合事件的发现引发了人们对核物质状态方程的深入研究。在本文中，我们特别比较了从重离子碰撞得到的压力-密度关系与NS并合事件的分析。此外，我们目前的中子星的转动惯量和潮汐变形的各种微观状态方程的核和混合星配置的计算，并确认几个普遍的关系。我们还讨论了最近的限制，为NS半径确定的GW 170817，并找到兼容的半径之间的12和13公里，从而确定合适的状态方程。
2019-07-07 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Constraining the evolutionary history of Newton's constant with gravitational wave observations
空间载引力波探测器，如拟议中的激光干涉仪空间天线，预计将观测到高红移和大信噪比的黑洞合并，使其引力波成为基础物理学的理想探测器。将牛顿常数提升为时间函数会对双星的结合能和引力波光度进行修正，从而导致啁啾频率的修正。这样的修正传播到响应函数中，并且给定引力波观测，它们允许对合并时牛顿常数的一阶时间导数进行约束。我们发现，星载探测器确实可以放置有趣的限制，这个数量作为一个函数的天空位置和红移，提供了一个{ \emph{constraint map} }在整个范围内的红移，预计发生的二进制黑洞合并。对红移总质量为10^5太阳质量的等质量螺旋事件进行为期三年的LISA观测，应该能够测量到合并时的$\dot{G}/G$，其值优于10^（-11）/年。
2010-04-13 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Stringent constraints on neutron-star radii from multimessenger observations and nuclear theory
中子星的性质是由它们所含物质的性质决定的。这些性质可以通过测量恒星的大小来限制。我们得到严格的限制中子星半径相结合的多信使观测的二进制中子星合并GW170817与核理论，最好的占密度依赖的不确定性的状态方程。我们构造了受手征有效场论约束的状态方程，并利用引力波观测对这些方程进行边缘化。结合合并残余物的电磁观测，暗示存在一个短寿命的超大质量中子星，我们发现$1.4\,\rm{M}_\odot$中子星的半径是$R_{1.4\,\mathrm{M}_\odot} = 11.0^{+0.9}_{-0.6}~{\rm km}$（90%可信区间）。利用这一约束，我们表明，中子星是不太可能被打乱的中子星黑洞合并，随后，这样的事件将不会产生可观察到的电磁辐射。
2020-03-24 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Simulation Study on Constraining GW Propagation Speed by GW and GRB Joint Observation on Binary Neutron Star Mergers
本研究模拟双中子星合并的引力波与短伽马射线暴联合观测，通过到达时间延迟限制引力波传播速度，获得了比GW170817高1-2个数量级的精度，并进一步约束了引力子质量及引力领域的洛伦兹破坏系数。
2024-05-22 astro-ph.HE
Constraining the environment of compact binary mergers with self-lensing signatures
本研究量化了致密双星并合在不同环境中的自透镜概率，发现AGN盘和核星团中巨大质量黑洞透镜可产生可探测的多重图像，结合偏振等特征可约束双黑洞环境。
2025-09-29 astro-ph.CO astro-ph.HE
Constraining the equation of state in neutron-star cores via the long-ringdown signal
该研究通过广义相对论模拟发现双中子星并合后长环降信号的能量与角动量损失比和中子星核心EOS性质的紧密关联，可显著降低核饱和密度数倍处的EOS不确定性，为中子星核心物质状态提供新约束。
2025-02-14 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Merger-driven multi-scale ICM density perturbations: testing cosmological simulations and constraining plasma physics
本文利用80个近邻星系团的 Chandra 观测测量多尺度 ICM 密度涨落，推断湍流速度与非热压力，检验宇宙学模拟、射电晕湍流再加速及有效黏度抑制。
2024-01-26 astro-ph.CO astro-ph.HE
Characterizing the breakdown of quasi-universality in the post-merger gravitational waves from binary neutron star mergers
双星中子星合并后的引力波辐射有望为稠密物质状态方程提供新的约束条件。这样的约束依赖于，大体上，在准普遍的关系，其中涉及合并后的GW频谱的峰值频率的属性的中子星的结构在一个模型独立的方式存在。在这项工作中，我们报告违反现有的准普适关系之间的峰值光谱频率，f_2，和恒星半径，EoSs模型与向后弯曲的斜坡在其质量半径的关系（这样的半径增加，在高质量）。违规行为是极端的，在eos之间的f_2变化高达~600 Hz，预测1.4 Msun中子星的半径相同，但在更高的质量有显着不同的半径。准普适性可以通过在拟合公式中添加第二个参数来恢复，该参数取决于质量-半径曲线的斜率。我们进一步发现强有力的证据表明，准普适性是更好地保持非常大质量的恒星（质量2 Msun）的半径。这两种说法都意味着f_2主要对高密度EoS敏感。结合双螺旋中子星的观测，这些广义准普适关系可以同时推断出中子星质量-半径关系的特征半径和斜率。
2022-07-06 astro-ph.HE gr-qc
Constraining Common Envelope Evolution in Binary Neutron Star Formation with Combined Galactic and Gravitational-Wave Observations
本研究结合银河系双中子星观测与引力波数据，通过种群合成和贝叶斯分析，发现需部分赫茨普龙间隙星并合（f_HG~0.8）及高CE效率（α~5）以解释并合率与轨道周期分布。
2025-09-25 astro-ph.HE
Pulsar revival in neutron star mergers: multi-messenger prospects for the discovery of pre-merger coherent radio emission
研究了由致密天体间磁层相互作用引起的中子星合并前相干射电辐射。我们考虑两个合理的辐射机制，并表明，如果一个中子星有一个表面磁场$B_{\rm s} \ge 10^{12}$ G，相干毫秒射电爆发的特征时间形态和倾角的依赖性是可观察到的Gpc距离与下一代无线电设施。我们探索多信使和多波长的方法来识别NS合并起源的无线电爆发，如在快速无线电爆发调查，伽马射线暴和引力波事件的触发观测，以及在寻找kilonova和无线电余辉发射的快速射电暴的光学/无线电跟踪。我们目前和未来的观测设施，我们的研究结果，并提出建议，验证或约束模型。
2022-12-02 astro-ph.HE
Joint constraints on the field-cluster mixing fraction, common envelope efficiency, and globular cluster radii from a population of binary hole mergers via deep learning
最近发布的第二个引力波瞬态目录（GWTC-2）大大增加了已知的GW事件的数量，使紧凑型双星的形成模型受到前所未有的限制。一个紧迫的问题是了解来自不同形成通道的双星的比例，例如孤立场形成与致密星团中的动力学形成。在本文中，我们结合$\texttt{COSMIC}$二进制人口合成套件和$\texttt{CMC}$代码的球状星团演化创建一个混合模型的黑洞二元形成的形成方案下。这是第一次，这些代码体自洽地结合在一起，$\texttt{CMC}$本身采用$\texttt{COSMIC}$来跟踪恒星演化。然后，我们使用深度学习增强的分层贝叶斯分析来约束地层模型之间的混合分数$f$，同时约束$\texttt{COSMIC}$中假设的共同包络效率$α$和$\texttt{CMC}$中假设的初始集群维里半径$r_v$。在对孤立双星和球状星团演化的其他不确定性方面的特定假设下，我们报告了三个物理参数$(f,α,r_v)=(0.20^{+0.32}_{-0.18},2.26^{+2.65}_{-1.84},2.71^{+0.83}_{-1.17})$的中位数和$90\%$置信区间。这同时约束同意观察到的银河系中的球状星团的属性，是一个重要的第一步，在学习天体物理学的紧凑的二元形成GW的观测。
2020-11-06 astro-ph.HE gr-qc
Localization of Binary Black-Hole Mergers with Known Inclination
利用引力波定位恒星质量的双星黑洞合并，对于理解双星宿主星系的性质，观察合并可能产生的电磁辐射，或将其用作宇宙学距离阶梯至关重要。这种定位的精度可以大大增加与先前的天体物理信息的二元系统。特别是，限制双星的倾角可以减少源的距离不确定性。在这里，我们提出了第一套现实的本地化的二进制黑洞合并，包括不同的事先约束的二进制的倾向。我们发现，先验信息的倾斜可以减少本地化体积的一个因素3。我们讨论了两个天体物理方案的利益：（i）后续搜索波束电磁/中微子同行和（ii）合并活动星系核的吸积盘。
2019-07-24 astro-ph.HE
Empirical relations for gravitational-wave asteroseismology of binary neutron star mergers
我们构建了新的，多元的经验关系测量中子星半径和潮汐变形的主导引力波频率在合并后阶段的二进制中子星合并。这些关系确定了特定中子星质量的中子星半径和潮汐形变率，并具有一致的精度，并且仅依赖于两个观测值：合并后的峰值频率$f_{\rm peak}$和啁啾质量$M_{\rm chirp}$。前者可以用下一代探测器从合并后阶段发射的引力波中以很好的精度测量，而后者已经用现代探测器从螺旋阶段以很好的精度获得。我们的主要数据集由CFC/SPH模拟得到的引力波目录组成。我们还提取了$f_{\rm peak}$频率从公开的CoRe数据集，通过基于网格的GRHD模拟获得，并找到两个数据集的提取频率之间的良好协议。因此，我们可以为组合数据集构建经验关系。此外，我们调查的经验关系的两个二级峰，$f_{2-0}$和$f_{\rm spiral}$，并表明，这些关系是不同的，在整个参数空间中，与以前介绍的光谱分类计划。最后，我们表明，光谱分类方案可以使用机器学习技术。
2019-10-24 astro-ph.HE gr-qc
Improving inference on neutron star properties using information from binary merger remnants
本文利用双中子星并合遗迹信息，通过排除即时坍缩为黑洞的事件，改进了中子星半径的约束，将不确定性范围从3.3公里缩小至2.6公里，从而提升了状态方程的推断精度。
2024-04-18 astro-ph.HE gr-qc
Inferring neutron-star properties from gravitational-wave signals of binary mergers
两颗中子星合并后形成的合并残留物的振荡是高密度状态方程的特征。主振荡频率在引力波频谱的kHz范围内出现明显的峰值。我们描述了如何的主要振荡频率的残余物可以用来推断非旋转中子星的半径。
2015-03-30 astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraining quark-hadron interface tension in the multi-messenger era
研究了致密星中夸克-强子混合相的界面效应。基于相对论平均场模型，得到了核物质的性质。对于夸克相位，我们采用了带有运行夸克质量和耦合常数的微扰模型。在一定的参数设置下，发现夸克-强子界面张力的变化对混合星的半径（$ΔR \approx 600$ m）和潮汐形变率（$ΔΛ/Λ\approx 50\%$）有相当大的影响.这为我们利用未来的引力波观测以及正在进行的NICER任务来约束夸克-强子界面张力提供了可能性。
2019-06-01 astro-ph.HE hep-ph
Constraining Dark Photon Dark Matter with Radio Silence from Soliton Mergers around Supermassive Black Holes
Rice University（莱斯大学）
利用超大质量黑洞周围孤子并合后的射电静默，首次约束暗光子孤子暗物质分数，提出并合率新估计，并给出多个巡天的限制。
2026-09-09 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Constraining the dense matter equation of state with joint analysis of NICER and LIGO/Virgo measurements
NICER合作最近发表了对PSR J 0030 +0451的质量和半径的联合估计，该估计是通过X射线脉冲轮廓建模得出的。Raaijmakers等人（2019）使用高密度状态方程的两个参数化来探索这种测量对致密物质状态方程（EOS）的影响：分段多方模型和基于中子星中声速的模型。在这项工作中，我们得到了进一步的限制，EOS遵循这种方法，但我们也包括信息的潮汐变形中子星的引力波信号的紧凑的二进制合并GW 170817。我们比较EOS的约束，最近测量的2.14太阳质量的脉冲星，包括作为一个似然函数近似的高斯，并找到一个小的信息增益增加。为了显示我们的方法的灵活性，我们还探讨了GW 170817是一个中子星-黑洞合并的可能性，这对EOS产生较弱的约束。
2020-04-17 astro-ph.HE nucl-th
Constraining Black Hole Populations in Globular Clusters using Microlensing: Application to Omega Centauri
本文估计了球状星团NGC 5139（$ωCen$）中黑洞引起的星团星引力微透镜事件的发生率。理论和观测都表明，$ωCen$可能含有数千个BH，但它们的质谱和精确分布没有很好的约束。在这封信中，我们表明，人们可以观察到微透镜事件的时间尺度上的几年$ωCen$，这样的事件样本可以用来推断BH分布。在不久的将来，BH的直接检测将在区分二进制BH合并通道方面发挥重要作用。在这里，我们探讨如何引力微透镜可以用来把限制在球状星团的BH人口。
2020-05-10 astro-ph.HE
Constraining inputs to realistic kilonova simulations through comparison to observed $r$-process abundances
本研究将千新星辐射转移模拟的元素组成与太阳系 r 过程丰度对比，发现特定 FRDM2012/FRLDM 动力学与风抛射物组合及质量比可同时最佳匹配 AT2017gfo 光变曲线和太阳丰度。
2023-06-04 astro-ph.HE
