Observational implications of lowering the LIGO-Virgo alert threshold
LIGO-Virgo和世界各地的电磁频谱观测设施网络最近探测到与GW 170817相关的双星-中子星合并，使引力波事件的多信使探测成为现实。这些联合探测使我们能够更详细地探测引力波源，并为我们提供了信心十足地建立单独在引力波数据中无法检测到的事件的可能性。在本文中，我们探讨了使用低显著性引力波事件候选者的电磁跟踪来增加电磁对应物的置信检测样本的前景。我们发现，引力波警报阈值的变化，将大约增加一倍的可检测的天体物理事件的数量将增加超过5个数量级的误报率从每100年1到每年超过1000。我们发现，后续的低显着性候选人的本地化成本是微不足道的，因为相同的变化，以误报率只增加距离/面积本地化不到2的因素，并增加体积本地化不到4的因素。我们认为，EM后续阈值为低意义的候选人应设置警报纯度（$P_\text{astro}$）的基础上，而不是假警报率。理想情况下，LIGO-Virgo会提供这种$P_\text{astro}$的估计值，但在没有它们的情况下，我们提供了LIGO-Virgo发出的引力波候选警报的平均纯度的估计值，作为LIGO-Virgo各个观测时期的假警报率的函数。
2018-06-26 astro-ph.HE
The IceCube coincident neutrino event is unlikely to be physically associated with LIGO/Virgo S190728q
在LIGO/Virgo S190728 q触发前360 s检测到的IceCube中微子事件不太可能与GW事件物理相关，因为能量预算的原因。
2019-08-08 astro-ph.HE gr-qc
Fermi-LAT observations of the LIGO/Virgo event GW170817
利用费米大天区望远镜（LAT）观测了中子星合并事件GW 170817及其伴随的短伽马射线暴GRB 170817 A。LAT在LIGO/Virgo触发（$t_{\rm GW}$）时进入南大西洋异常，因此无法限制与二元合并时刻相关的高能（E $>$ 100 MeV）发射的存在。相反，我们专注于在更长的时间尺度上限制高能发射。在LIGO/Virgo探测之后的几分钟、几小时或几天的时间尺度上，LAT都没有探测到候选的电磁对应物。得到的通量上限（在95\% C.L.\/）在0.1--1 GeV范围内，涵盖从T0 + 1153 s到T0 + 2027 s的周期，LAT的能量为$4.5\times$ 10 $^{-10}$ erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$。在GRB 1，170817 A的距离上，这个通量上限对应于9.7 $\times10^{43}$ erg s $^{-1}$的亮度上限，这比唯一一个具有已知红移的LAT SGRB GRB 1，090510的亮度低5个数量级。我们还讨论了在GW 170817/GRB\，170817 A背景下LAT探测未来来自Advanced LIGO/Virgo的引力波事件的电磁对应物的前景。
2017-10-16 astro-ph.HE
Recent LIGO-Virgo discoveries
LIGO和Virgo引力波探测器从2019年4月到10月进行了第三次观测运行的前半部分。在此期间，他们探测到39个来自黑洞或中子星合并的新信号，是探测到的事件总数的四倍多。这些发现包括一些前所未有的来源，如一对质量不等的黑洞（GW 190412），一对大质量的中子星（GW 190425），一个可能位于超新星对不稳定质量隙中的黑洞（GW 190521），以及迄今为止已知的最轻的黑洞或最重的中子星（GW 190814）。总的来说，全套信号提供了有关致密物体分布及其在整个宇宙历史中演变的天文学宝贵信息。这也使得对广义相对论的更多限制和多样性的测试成为可能，包括对黑洞基本性质的新探索。本文综述了这些结果的亮点及其影响。
2021-06-17 astro-ph.HE
Neutron stars versus black holes: probing the mass gap with LIGO/Virgo
黑洞（BH）和/或中子星（NS）双星的吸气和合并被认为是地基引力波（GW）探测器的丰富来源。我们评估了先进的LIGO和处女座测量组件质量的能力，使用inspiral波形模型，包括自旋进动效应，使用一个大的GW源{ \bf随机取向和均匀分布的体积。对于1000个源，这产生在7和200之间的信噪比。我们对LIGO和Virgo如何区分BH和NS进行了定量预测，并评估了使用LIGO/Virgo观测来明确确认或拒绝NS（$m\leq3\ M_\odot$）和BH（$m\geq 5\ M_\odot$）之间存在假定的“质量差”的前景。我们发现，满足$m_2 \lesssim1.5\ M_\odot$的较小质量分量的源被明确地确定为包含至少一个NS，而具有$m_2\gtrsim6\ M_\odot$的系统将被确认为二进制BH。具有$m_2<5\ M_\odot$的二元BH（即，在间隙中）一般不能与NSBH二进制文件区分开。高质量的NS（$2<m<3$ $M_\odot$）通常与低质量的BH（$m<5\ M_\odot$）一致，这对单独从LIGO/Virgo观测中确定NS的最大质量提出了挑战。个别来源很少能得到足够好的测量，以确认质量差距中的物体，从检测到的总体中得出的统计推断将强烈依赖于潜在的分布。如果自然界恰好提供了一个质量分布，种群在啁啾质量空间中相对干净地分离，就像一些种群合成模型所建议的…
2015-06-16 astro-ph.HE
Basic Parameter Estimation of Binary Neutron Star Systems by the Advanced LIGO/Virgo Network
在未来五年内，预计先进的LIGO/Virgo网络将达到足够的灵敏度，以实现对引力波的常规探测。除了最初的检测，这些仪器的科学承诺依赖于我们的物理参数估计能力的有效性。这方面的努力大部分是为了探测和表征来自致密双星合并的引力波，例如双星中子星的合并。虽然以前的几项研究已经调查了先进检测器的参数估计的准确性，但大多数都依赖于近似技术，如Fisher矩阵。在这里，我们报告的统计不确定性，将实现最佳的检测候选人（SNR = 20），使用LIGO/Virgo协作通过马尔可夫链蒙特卡罗方法开发的全参数估计机器。我们发现，在68%（95%）的可信区间内，等质量系统的单个质量的回收率在9%（15%）以内，不等质量系统的回收率在1.9%（3.7%）以内。我们还发现，先进的LIGO/Virgo网络将限制的位置的双中子星合并到一个中位数的不确定性为5.1度^2（13.5度^2）的天空。随着LIGO印度探测器的加入，该区域被改善到2.3 deg^2（6 deg^2）。我们还报告的平均不确定度的光度距离和轨道倾角的理想的检测候选人，可以通过不同的网络配置。
2014-02-12 astro-ph.HE
Updates to the Fermi GBM Targeted Sub-threshold Search in Preparation for the Third Observing Run of LIGO/Virgo
在本文中，我们详细介绍了费米GBM针对LIGO/Virgo引力波触发器的亚阈值搜索的改进。我们描述了所实施的变更，并将O3搜索的灵敏度与O2期间操作的搜索版本的灵敏度进行了比较。总的来说，我们提高了目标搜索的灵敏度和速度。对O3 b观测运行的搜索进行了进一步改进，包括自动上限估计，并将更新的定位系统与新版本的搜索相结合。
2019-10-30 astro-ph.HE
Multi-messenger Gravitational-Wave + High-Energy Neutrino Searches with LIGO, Virgo, and IceCube
对引力波和高能中微子的多信使搜索为黑洞和中子星的动力学和粒子加速提供了重要的见解。随着LIGO的第三个观测周期（O3），引力波探测的数量大幅增加。联合信号的快速识别对于瞬态发射的电磁跟踪观测至关重要，瞬态发射只能在短时间内检测到。高能中微子的方向可以重建到亚度精度，使得联合探测比单独的引力波信号更好地定位。我们提出了联合搜索的最新灵敏度，并讨论了低延迟算法的多信使天体物理学（LLAMA），结合LIGO/室女座引力波候选人和搜索在低延迟符合高能中微子从冰立方中微子天文台。我们将从更好地理解双中子星合并的相对论和亚相对论流出的相互作用的角度，进一步讨论联合搜索的未来前景。
2019-08-14 astro-ph.HE
Beyond the Horizon Distance: LIGO-Virgo can Boost Gravitational Wave Detection Rates by Exploiting the Mass Distribution of Neutron Stars
中子星双星中中子星的质量被观测到落在$\sim 1.33$ M $_{\odot}$附近的一个狭窄的质量范围内。我们探讨了在引力波搜索中关注参数空间的这一区域的优势。我们发现，一个全天空（外部触发）搜索与最佳减少模板银行预计检测$14\%$（$61\%$）更多的二进制合并比没有减少。减少模板库也可以代表技术成本的显著改善。我们还开发了一个更详细的搜索方法，使用二进制质量分布，并发现类似的灵敏度增加，由于减少模板库。
2015-11-07 astro-ph.HE
Constraining hierarchical mergers of binary black holes detectable with LIGO-Virgo
LIGO和Virgo探测到的大多数双黑洞（BBH）合并可以用恒星坍缩形成的第一代合并来解释，而其他的可能来自第二代（或更高）合并，即分层合并，其中至少有一个黑洞（BH）是前一次合并的残留物。等级合并发生的一个主要条件是残留的黑洞可以被宿主星团保留。我们提出了一个简单的公式来估计星团中的等级合并率。我们发现后者是成比例的保留概率。此外，我们还发现，在核星团（NSC）中，BBH合并的$\sim 2\%$可能是等级合并，而在球状星团（GC）中，这一比例仅为百分之零点几。然而，在GC和NSCs中的层级合并率大致相同，即$\sim {\mathcal O(10^{-2})}~{\rm Gpc^{-3}~yr^{-1}}$，因为GC中的总BBH合并率大于NSCs。这表明，如果LIGO-Virgo探测到的引力波事件被确定为分层合并，那么这种合并同样可能来自GC或NSC。
2022-10-30 astro-ph.HE
Thanks for the memory: measuring gravitational-wave memory in the first LIGO/Virgo gravitational-wave transient catalog
引力波记忆是广义相对论的一种强场效应，表现为时空中的永久位移。我们开发了一个贝叶斯框架来检测引力波记忆与先进的LIGO/Virgo探测器网络。我们将此算法应用于LIGO/Virgo的第一个瞬态引力波目录中的10个二元黑洞合并。我们没有发现记忆的证据，这与预期一致。为了估计何时会检测到内存，我们使用目前最好的人口估计构建一个现实的样本的二元黑洞观测LIGO/处女座在设计灵敏度。我们表明，$\mathcal{O}(2000)$二元黑洞观测的合奏可以用来找到明确的证据引力波记忆。我们的结论是，记忆很可能是在早期A+/处女座+时代检测到的。
2019-11-28 astro-ph.HE gr-qc
Comparison of LIGO/Virgo upper limits with predicted compact binary merger rates
我们比较了目前的LIGO/室女座双紧凑物体体积合并率的上限与我们的理论预测。我们的乐观模型比总质量为50-70 Msun的大质量BH-BH系统的现有上限低3倍，这表明观测灵敏度的小幅增加可能会带来第一次探测。LIGO/Virgo引力波观测站目前正在升级到先进的设计灵敏度。如果检测到相当大的BH-BH双星群体，这个群体的最大总双星质量将区分两个一般家庭的共同包络模型。如果没有检测到双星，新的上限将提供有关环境和物理过程的天体物理学有用信息（例如，主星系的金属丰度或BH出生踢）对包含黑洞的双星的形成至关重要。对于NS-NS系统，我们预测的速率比当前上限低3个数量级;即使先进仪器达到其设计灵敏度（距离因子为10倍，体积因子为1，000倍），也不能保证检测到NS-NS系统。然而，我们注意到，尽管我们预测的NS-NS合并率与来自银河系NS-NS双星和短GRB的估计一致，但它们处于这些经验估计的偏低。
2014-01-22 astro-ph.HE
Gravitational Wave Strain and Orbital Dynamics of Binary Pulsars from LIGO-Virgo to LISA
Al-Balqa Applied University（阿尔巴拉卡应用大学）
本文通过LIGO-Virgo到LISA的多波段引力波观测，研究二脉星的引力波形变和轨道动力学，预测合并时间并约束中子星物理过程。
2026-01-14 astro-ph.HE
Four eccentric mergers increase the evidence that LIGO--Virgo--KAGRA's binary black holes form dynamically
引力波探测到的越来越多的紧凑双星合并包含了多个事件，这些事件很难通过孤立的双星演化来解释。这些事件具有比孤立双星更高的质量，组件的自旋倾斜角不一致，和/或不可忽略的轨道偏心率。我们调查的62个二元黑洞候选人的轨道偏心率从第三个引力波瞬态目录的LIGO-Virgo-KAGRA合作与对齐的自旋，中等偏心率的波形模型。在这个框架内，我们发现，这些事件中至少有四个显示出显着的支持偏心率$e_{10} \geq 0.1$在引力波频率的$10$ ~Hz（$> 60\%$的可信度，在一个对数均匀偏心率之前，跨越范围$10^{-4} < e_{10} < 0.2$）。这些事件中有两个是新增加的群体：GW 191109和GW 200208_22。如果这四个古怪的候选者真的是古怪的，我们的结果表明，人口稠密的星团可能产生100%的观测到的合并。然而，它仍然可能是其他形成环境与偏心合并的收益较高-例如，活动星系核-也作出了贡献。我们估计，我们将能够自信地区分形成通道占主导地位的偏心合并率后，$\gtrsim 80$探测事件与$e_{10} \geq 0.05$在LIGO-处女座的灵敏度，只有$\sim 5$可检测偏心事件需要区分形成通道与第三代引力波探测器。
2022-10-06 astro-ph.HE
MASTER optical detection of the first LIGO/Virgo neutron stars merging GW170817
在三个LIGO/Virgo天线报告发现引力波脉冲GW 170817/ G298048之后（Abbott等人，2017年a），MASTER全球机器人网络望远镜获得了NS+NS合并后NGC 4993星系的第一张图像。后来发现了光学瞬变MASTER OTJ 130948.10 -232253.3/SSS 17 a，它似乎是由两颗中子星合并产生的千诺瓦。本文报道了在白光和B、V、R滤光片中对基洛诺瓦的独立探测和光度测定。我们注意到，发现的kilonova NGC 4993的光度非常接近早期提出的另一个可能的kilonova GRB 130603和GRB 080503。
2017-10-18 astro-ph.HE
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
Black Holes LIGO/Virgo Domination and Single-lined Binaries with a Black Hole Candidate Component
在这封信中，我们注意到，在LIGO / Virgo实验中观察到的黑洞探测率与双星中子星探测率之比需要假设大质量恒星“保守”坍缩成黑洞：坍缩恒星的几乎所有质量都在视界之下。这与LIGO/Virgo探测到的大质量黑洞是一致的。另一方面，在坍缩成黑洞的过程中，物质损失很小的假设与单线双星的小偏心率是一致的。同时，解释了在有蓝色恒星的双星系统中，大多数黑洞没有X射线的现象。我们认为，三套LIGO / Virgo的观测和数据的单线双星与候选黑洞组件确认的情况下，大规模的场双星的演变。
2021-01-22 astro-ph.HE hep-th
Simultaneous event detection rates by electromagnetic and gravitational wave detectors in the Advanced Era of LIGO and Virgo
我们提出了几个估计的合并的中子星的一个二元系统在电磁和引力波域的同时检测率，假设他们产生短伽玛射线暴。我们的估计是基于精心挑选的短伽马射线暴样本，并根据红移效应进行了校正。本文所提供的结果仅基于实际观测。在电磁波谱中，我们考虑了当前（斯威夫特和费米）和未来（LOFT和SVOM）任务的观测结果。在引力波领域，我们考虑的探测先进的处女座仪器单独和先进的LIGO和先进的处女座网络。我们讨论了样本中可能存在的偏差，以及如何解决这些偏差。对于目前的任务，假设在接下来的几年中检测，我们发现，我们应该同时观察0.11和4.2之间的引力波事件，每年与斯威夫特}和费米}分别。对于未来的项目（LOFT和SVOM），我们预计每年的常见检测不到一次。我们检查我们的结果与几个以前发表的引力波的检测率的一致性。
2013-11-15 astro-ph.HE
The directional isotropy of LIGO-Virgo binaries
本研究通过偶极模型分析LIGO-Virgo第三次观测运行中的57个引力波信号，发现双黑洞总角动量方向与空间分布均与各向同性和均匀性一致，未发现特殊方向，并公开了代码与数据。
2023-04-26 astro-ph.HE gr-qc
High-energy electromagnetic offline follow-up of LIGO-Virgo gravitational-wave binary coalescence candidate events
我们提出了两种不同的搜索方法的电磁对应物的引力波（GW）事件从地面探测器使用档案NASA的高能量数据从费米GBM和RXTE-ASM仪器。为了演示这些方法，我们使用了有限数量的代表性GW背景噪声事件，这些事件是在LIGO-Virgo S6/VSR 3联合科学运行的最后两个月内通过搜索二进制中子星合并产生的。由GW数据提供的时间和天空位置触发高能光子数据中的目标搜索。我们使用两个自定义管道：一个用于搜索GBM中的瞬发伽马射线对应物，另一个用于搜索ASM中的各种X射线余辉模型信号。我们测量了连接管道对弱伽马射线暴对应物的效率，以及一族模型X射线余辉。通过要求任一电磁仪器中的可检测信号与GW事件同时发生，我们能够拒绝绝大多数GW候选者。这将最响亮的幸存GW背景事件的信噪比降低了约15- 20%。
2015-02-18 astro-ph.HE
Recent results from continuous gravitational wave searches using data from LIGO/Virgo/KAGRA's third observing run
本文介绍了利用advanced LIGO、Virgo和KAGRA第三次观测运行（O3）数据进行的连续引力波搜索的最新结果，指出这些搜索不仅用于探测非对称旋转中子星，还扩展至暗物质研究，对多信使物理学具有重要影响。
2023-05-24 astro-ph.HE gr-qc
Have hierarchical three-body mergers been detected by LIGO/Virgo?
提出的一个双黑洞合并的通道涉及三个黑洞的动力学相互作用。在这种情况下，所有三个黑洞可能会合并成一个所谓的分层合并链，其中两个黑洞首先合并，然后它们的残余物随后与剩下的单个黑洞合并。根据动力学环境，两个合并都可能出现在可观测的时间窗口内。在这里，我们执行这样的合并对在公开可用的LIGO和处女座的O 1/O2运行的数据搜索。使用频率主义p值分配统计，我们没有发现任何显著的合并对候选者，最显著的是GW 170809-GW 151012对。假设在O3/O 4中没有观察到候选者，我们推导出合并对的上限为$\sim11-110\ {\rm year^{-1}Gpc^{-3}}$，对应于相对于总合并率为$\sim 0.1-1.0$的比率。从这一点上，我们认为，在未来几年内的检测和非检测可以用来把一些动力学祖模型的有用的限制。
2020-07-30 astro-ph.HE
A Triple Origin for the Heavy and Low-Spin Binary Black Holes Detected by LIGO/Virgo
我们探讨的质量，合并率，偏心率，并通过Lidov-Kozai机制驱动合并的第三个同伴的字段二进制黑洞的自旋。使用人口合成的方法，我们模拟创建恒星质量的黑洞三倍在一系列不同的初始条件和恒星金属丰度。我们发现，生产的三重介导的合并是在低金属丰度提高了约100倍，由于较低的黑洞出生踢和减少恒星质量损失。这些三重黑洞自然会产生有效自旋接近于零的重双黑洞，这与迄今为止观察到的大多数合并一致。这一过程在本机宇宙中产生的合并速率在2 ~ 25 Gpc^-3 yr^-1之间，表明Lidov-Kozai机制有可能解释Advanced LIGO/Virgo观测到的所有低自旋、重黑洞合并。最后，我们表明，三重承认一个独特的偏心率和自旋分布，这将使这个模型在不久的将来进行测试。
2018-08-06 astro-ph.HE
An ASKAP search for a radio counterpart to the first high-significance neutron star-black hole merger LIGO/Virgo S190814bv
我们目前的搜索结果与LIGO/室女座源S190814 bv，一个可能的中子星-黑洞（NSBH）合并，与澳大利亚平方公里阵列探路者无线电瞬变。我们在合并后$ΔT$ =2、9和33天以944 MHz的频率对$30\,{\rm deg}^2$场进行成像，并将其与事件前110天观察到的快速ASKAP连续调查的参考图像进行比较。我们观测的每个时期都覆盖了LIGO/Virgo定位区域的$89\%$。我们对这一领域的无线电瞬变进行了无针对性的搜索，得到了21个候选者。对于其中之一，\object [AT 2019 osy]{AT 2019 osy}，我们进行了多波长随访，最终排除了与S190814 bv的相关性。所有其他候选人可能是无关的变量，但我们不能最终排除它们。我们讨论了我们的结果的背景下，无线电发射的模型预测从中子星-黑洞合并和地方上的circummerge密度和倾斜角的合并约束。这次调查同时是NSBH合并的第一次大规模无线电后续行动，也是迄今为止最敏感的宽场无线电瞬变搜索。
2019-10-30 astro-ph.HE
Observational signatures of microlensing in gravitational waves at LIGO/Virgo frequencies
具有典型恒星质量（几个${\rm M}_{\odot}$）的微透镜通常被认为是LIGO/Virgo频率下引力透镜效应的潜在来源，因为时间延迟通常比LIGO/Virgo探测频率的倒数小得多，导致LIGO/Virgo频率下的干扰效应可以忽略不计。虽然这是真实的孤立的微透镜在这个质量制度，我们展示了如何在某些情况下，并为现实的情况下，人口的微透镜（例如恒星和残留物从星系晕或从集群内介质）嵌入在一个宏模型的潜力（星系或集群）可以合谋在一起，以产生时间延迟的顺序为一毫秒，这将产生显着的干扰失真所观察到的应变。在足够大的放大倍数（几百倍）下，微透镜效应在引力透镜引力波中应该是常见的。我们探索的制度，预测的信号落在探测LIGO/处女座的频率范围内。我们发现，恒星质量微透镜，渗透的透镜平面，和附近的临界曲线，可以引入强透镜引力波的干扰失真。对于那些具有负宇称的透镜事件（或鞍点，以前从未在引力波的背景下研究过），并且发生在宏观模型的焦散线附近，它们更有可能在LIGO/Virgo频率上产生可测量的干涉效应。这是第一项研究，探讨了现实人口的微透镜，加上一个宏观模型，对强透镜引力波的影响。
2019-03-11 astro-ph.CO astro-ph.HE
Seeking Counterparts to Advanced LIGO/Virgo Transients with Swift
双星中子星（NS）合并是高级LIGO和高级Virgo最有希望的引力波发射天体物理源之一，预计将于2015年投入运行。找到这些信号的电磁对应物对于将它们置于天文学背景下至关重要。Swift卫星携带一个灵敏的X射线望远镜（XRT），可以在1-2小时内响应目标机会请求，因此独特地准备找到LIGO/Virgo触发器的X射线对应物。假设NS并合是短伽马射线暴（GRB）的前身，那么一定比例的LIGO/Virgo触发事件将伴随着X射线带余辉，其亮度在触发时间后一天的XRT波段中超过10^-12 erg/s/cm ^2。我们发现，这种通量的软X射线瞬态是足够明亮的是极其罕见的，因此可以自信地与即使是一个适度的本地化GW信号。我们研究了两种可能的搜索策略与Swift XRT在LIGO/Virgo错误框中找到明亮的瞬变。在第一种策略中，XRT可以在一天内通过观察~30个星系来搜索半径约为100 Mpc的空间，并具有足够的深度来观察预期的X射线余辉。对于扩展的LIGO/Virgo地平线距离，XRT可以在大约一天内使用100 s的曝光来覆盖约35平方度的区域，保持足够的灵敏度来成像GW发现的GRB余辉。这些策略表明，发现X射线波段对应的GW触发器将是可能的。
2012-09-11 astro-ph.HE astro-ph.IM
Searches for inspiral gravitational waves associated with short gamma-ray bursts in LIGO's fifth and Virgo's first science run
这份简短的报告描述了从短伽马射线暴中寻找引力波螺旋信号的过程。由于这些事件可能是由两个紧凑对象的合并所创建的，因此可以进行具有较低阈值的有针对性的搜索。分析了22个短伽马射线暴的资料。
2010-06-16 astro-ph.HE gr-qc
Compact Binary Merger Rates: Comparison with LIGO/Virgo Upper Limits
我们比较进化预测的双紧凑对象合并率密度与初始和即将到来的LIGO/室女座上限。我们发现：（i）由于先进探测器的宇宙学范围，目前将人口合成预测转换为合并率密度的方法是不够的。(ii)我们的乐观模型比BH-BH系统的初始LIGO/Virgo上限低18倍，这表明观测灵敏度的适度增加（2.5倍）可能会带来第一次探测或第一次引力波对双星演化的限制。(iii)恒星起源的大规模BH-BH合并应该在高级LIGO/Virgo中占主导地位，并且可以通过包括螺旋，合并和环降的模板检测到红移z=2。正常恒星（<150 Msun）可以产生这样的合并，总红移质量高达400 Msun。(iv)高黑洞出生踢可以严重限制大质量BH-BH系统的形成（无论是在孤立的双星还是在动态致密星系团演化中），因此即使在完全先进的LIGO/Virgo灵敏度下，也无法检测到这些系统。我们发现，低和高的黑洞出生踢是允许目前的观测电磁约束。(v)我们的大多数模型都能用先进的探测器探测到所有类型的合并（NS-NS，BH-NS，BH-BH）。许多大规模的BH-BH合并检测将表明小（如果有的话）大规模BH的出生踢。
2016-03-27 astro-ph.HE gr-qc
X-ray Transients in the Advanced LIGO/Virgo Horizon
Advanced LIGO和Advanced Virgo将是全天空监视器，用于合并数百Mpc内的紧凑物体。找到这些事件的电磁对应物需要理解低红移（z<0.1）的瞬变天空。我们进行了系统的搜索河外，低红移，瞬态事件的XMM-牛顿回转巡天。在一个通量有限的样本中，我们发现高度可变的物体占样本的10%，其中10%在空间上与编目的光学星系重合。这导致了每平方度4 × 10 ^-4个瞬变，高于3 × 10 ^-12 erg cm-2 s-1 [0.2-2 keV]的通量阈值，这可能会与LIGO/Virgo的对应物混淆。这是先进LIGO/Virgo视界内软X射线瞬变率的首次河外测量。我们的搜索发现了6个天体，它们在空间上与之前编目的星系一致，缺乏光学活动星系核的证据，显示出大约10^43 erg s-1的高光度，与ROSAT全天巡天相比，通量变化超过10倍。其中至少有四个显示的属性与以前观察到的潮汐中断事件一致。
2013-07-12 astro-ph.CO astro-ph.HE
Detection of LIGO-Virgo binary black holes in the pair-instability mass gap
通过探测LIGO-Virgo探测到的双星黑洞（BBH）并合粒子数，我们可以推断出有关黑洞形成通道的性质。一种被称为对不稳定性（PI）超新星的机制有望阻止质量大于$\sim 40-65\,M_\odot$且小于$\sim 120\,M_\odot$的恒星坍缩形成黑洞。LIGO-Virgo探测到的任何BBH合并，在这个间隙中有一个组成黑洞，称为PI质量间隙，可能起源于另一个形成通道。在这里，我们坚定地建立GW 190521作为一个离群的恒星质量的BBH人口，如果PI质量差距开始或低于$65\, M_{\odot}$。此外，对于$40-50\, M_{\odot}$的PI下限，我们发现除了GW 190521之外，其余的BBH事件的分布不太可能与恒星质量人口一致。
2021-06-02 astro-ph.HE gr-qc
Application of the third RIT binary black hole simulations catalog to parameter estimation of gravitational waves signals from the LIGO-Virgo O1/O2 observational runs
利用第三个二元黑洞RIT目录的777个完整的数值波形，我们重新分析了LIGO/Virgo的O 1/O2观测运行中报告的10个黑洞合并信号。我们得到的二进制参数，外部参数，这些引力波事件是一致的，但不完全相同，以前提出的结果和剩余的属性。我们还分析了Venumadhav等人2019年报告的另外3起事件（GW 170121、GW 170304、GW 170727），并发现了密切匹配的参数。最后，我们评估我们的波形收敛研究适用于O 1/O2事件的准确性，并发现它们足以为当前的参数估计。
2020-09-30 astro-ph.HE gr-qc
Impact of LIGO-Virgo black hole binaries on gravitational wave background searches
我们研究了LIGO-Virgo目前探测的黑洞二元种群对未来寻找原始引力波背景的影响。我们估计的前景所产生的二进制使用观察到的事件率和一个简单的建模的黑洞人口。我们从前景中减去单独可分辨的二进制，并利用Fisher分析来推导幂律信号的灵敏度曲线，包括这些天体物理前景。即使在乐观的假设下，我们发现未来实验的范围也会严重缩小。
2023-02-22 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Unraveling the origin of black holes from effective spin measurements with LIGO-Virgo
本文研究了如何利用LIGO-Virgo引力波探测到的双黑洞合并的有效自旋参数信息来判别合并黑洞的起源。计算了原初黑洞有效自旋参数的概率分布函数。利用LIGO-Virgo观测，我们计算了不同模型下黑洞自旋大小和排列分布的比值比。我们评估的后验概率密度为可能的混合物的天体物理和原始黑洞出现从目前的数据，并计算未来的合并事件的数量需要区分不同的自旋和对齐模型在给定的统计意义。
2019-08-20 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Measuring Nuclear Matter Parameters with NICER and LIGO/Virgo
NICER合作组织最近报告了对脉冲星PSR J 0030 +0451的质量和半径的测量。在这里，我们使用这种新的测量来约束高阶核物质参数之一$K_{\mathrm{sym,0}}$。我们进一步结合LIGO/Virgo对中子星合并GW 170817的潮汐测量，导出了一个联合的1- $σ$约束为$K_{\mathrm{sym,0}} = -102^{+71}_{-72}$ MeV。我们相信这是迄今为止最可靠的参数界限，假设没有新的物理超过饱和密度影响中子星的观测。
2020-02-08 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Searches for inspiral gravitational waves associated with short gamma-ray bursts in LIGO's fifth and Virgo's first science run
两个致密物体的合并，比如两颗中子星或一颗中子星和一个黑洞，很可能是短伽马射线暴的起源。这些事件也是有希望的引力波来源，目前正在激发国际引力波探测器网络的相关搜索。在这里，我们描述了一个搜索的引力波从螺旋阶段的两个合并紧凑的对象，在巧合的短伽玛射线暴发生在LIGO的第五次科学运行和处女座的第一次科学运行。这次搜索包括22个GRB，这些GRB的数据来自LIGO/Virgo网络中的多个探测器。没有发现统计上显著的引力波候选者，参数检验表明在我们的伽玛暴样本中没有多余的弱引力波信号。90%~ C. L.在中子星-黑洞祖先模型假设下，我们的样本中伽玛暴的中位排斥距离为6.7 Mpc。
2010-06-17 astro-ph.HE gr-qc
Searching for Eccentricity: Signatures of Dynamical Formation in the First Gravitational-Wave Transient Catalogue of LIGO and Virgo
二元黑洞被认为主要通过两种途径形成：孤立演化和动力学形成。二元黑洞系统的质量、自旋和偏心率为它的形成历史提供了线索。我们专注于偏心率，这可能是一个签名的动力形成。采用自旋对齐偏心波形模型SEOBNRE，对LIGO和Virgo的第一个引力波瞬变星表中的双黑洞合并事件进行了贝叶斯推断.我们发现，所有这些事件都符合零偏心率。我们设定的偏心率上限范围为0.02至0.05，置信度为90%，参考频率为10 Hz。这些上限并没有明显限制在球状星团中动态形成的LIGO-Virgo事件的比例，因为预计只有约5%的事件会合并到可测量的偏心率。然而，随着引力波瞬时目录将在未来几个月内急剧扩大，可能很快就有可能使用偏心率测量来显着限制发生在球状星团中的合并比例。
2019-10-17 astro-ph.HE astro-ph.IM
Posterior samples of the parameters of binary black holes from Advanced LIGO, Virgo's second observing run
利用LIGO和Virgo天文台的引力波开放数据，对观测到的7个双星黑洞合并事件（GW170104、GW170608、GW170729、GW170809、GW170814、GW170818和GW170823）进行了参数估计分析。我们描述的方法，使用引力波数据的参数估计的致密双星，我们提出的推断天体物理参数的后验分布。我们发布了后验概率密度函数的样本，并提供了有关使用和复制本文所述结果的教程。
2019-06-03 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Two populations of LIGO-Virgo black holes
我们分析了LIGO-Virgo的数据，包括最近发布的GWTC-2数据集，以检验数据包含不止一个黑洞种群的假设。我们进行了极大似然分析，包括人口的天体物理学黑洞截断幂律质量函数的合并率如下恒星形成率，和人口的原始黑洞，我们认为对数正态和临界崩溃质量函数。我们发现，原始黑洞单独强烈不赞成的数据，而最适合的模板结合天体物理和原始合并率。或者，这些数据可能暗示了两种不同的天体物理学黑洞种群。我们还更新了LIGO-Virgo观测中对原始黑洞丰度的限制，发现在$2-400M_\odot$质量范围内，它们必须包含小于0.2%的暗物质。
2022-08-20 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
The Possible Electromagnetic Counterparts of the First High-Probability NSBH Merger LIGO/Virgo S190814bv
LIGO/Virgo S190814 bv是第一个高概率中子星-黑洞（NSBH）合并候选者，其引力波（GW）于2019年8月14日21：10：39.012957 UT触发LIGO/Virgo探测器。它有一个概率$>99\%$是一个NSBH合并，与低误报率（FAR）的1每1.559e+25年。对于NSBH合并，通常预期会出现电磁对应物（特别是短伽马射线暴（GRB））。然而，在广泛的后续观测活动中没有发现电磁对应物。在目前的工作中，我们提出了一个新的解释，这个无效的结果。在我们的场景中，LIGO/Virgo S190814 bv只是真正NSBH合并的GW镜像，应该在2015年9月14日之前检测到，但当时我们无法检测到其GW信号。与真正的NSBH合并相关的电磁对应物应该在2015年9月14日之前的存档数据中找到。在这项工作中，我们确实找到了9个短伽玛暴作为可能的电磁对应物。
2020-05-30 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Data-driven expectations for electromagnetic counterpart searches based on LIGO/Virgo public alerts
自2017年首次探测到双中子星合并的伽马射线暴、光学/红外千诺瓦和全色余辉以来，引力波信号的电磁对应物的探测次数翻了一番。然而，在一次LIGO/Virgo观测运行之后，还没有第二次安全识别电磁对应物。这并不奇怪，因为LIGO和Virgo的第三次观测运行O3中事件的定位不确定性比预测的要大得多。我们解释了这一点，通过显示，数据分析的改进，现在允许LIGO/Virgo检测较弱，因此更差的本地化事件增加了检测的总数，其中本地化，镀金事件占整体的比例较小。我们提出了模拟未来两个LIGO/处女座/KAGRA观测运行，O 4和O 5，这是基于O3公共警报的统计数据。为了说明更新的预测可能产生的重大影响，我们研究了Zwicky瞬态设施的后续策略。考虑到望远镜时间的大量承诺以及需要优先考虑哪些事件被跟踪，现实和及时地预测引力波定位精度至关重要。我们包括我们的模拟本地化的数据发布，作为天文学家的公共计划资源。
2021-11-24 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
The First Two Years of Electromagnetic Follow-Up with Advanced LIGO and Virgo
我们预计在本十年的晚些时候，先进的LIGO和Virgo将首次直接探测到引力波（GW）。虽然这项突破性的技术成就本身就是奖励，但更大的奖励可能是同时在引力和电磁通道中观测到紧凑的双星合并。在Advanced LIGO和Virgo运行的前两年（2015年至2016年），我们预计全球GW探测器阵列将提高灵敏度和寿命，并从两个扩展到三个探测器。我们建立了在这一转变过程中双星中子星（BNS）合并的探测率和天空定位精度模型。我们已经分析了一个大的，天体物理学的动机源人口使用实时检测和天空定位代码和更高的延迟参数估计代码，已明确建立在先进的LIGO/室女座时代的操作。我们表明，对于大多数BNS事件的快速天空定位，检测后约一分钟，是准确的完整的参数估计。我们证明，先进的处女座将在天空定位中发挥重要作用，即使它预计上线只有三分之一的灵敏度为先进的LIGO探测器。我们发现，90%置信区间的中位数从2015年的500平方度缩小到2016年的200平方度。我们的模拟中出现了第一次LIGO/Virgo探测的一些不同场景。
2014-10-22 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Search for gravitational waves associated with high-energy neutrinos detected by IceCube during the third observing run of LIGO-Virgo
Universiteit Gent（根特大学）；STAR Institute, Université de Liège（列日大学STAR研究所）；Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；University of Catania（卡塔尼亚大学）；Cardiff University（卡迪夫大学）
本研究在LIGO-Virgo O3运行期间，对IceCube探测到的高能中微子相关引力波开展无模型定向搜寻，未发现显著引力波信号，同时设定了不同发射模型下引力波源的距离下限。
2026-07-31 astro-ph.HE gr-qc
Forecasts for detecting the gravitational-wave memory effect with Advanced LIGO and Virgo
双黑洞（BBH）中引力波（GW）的探测使得广义相对论在一个以前从未研究过的领域得到了检验：强曲率和高GW光度。一个独特的和可测量的效果与这方面的理论是非线性GW记忆效应。GW记忆效应的特征在于它对自由下落的观察者的影响：在GW的突发经过他们的位置之前和之后，他们的位置之间的适当距离是不同的。引力波干涉仪，如LIGO和Virgo探测器，可以从单个BBH合并中测量这种效应的特征，但以前的工作表明，它需要一个比以前探测到的任何GW事件都更大质量和更近的事件。在LIGO和Virgo检测到的整个BBH合并群体中找到GW记忆效应的证据更有可能更快发生。先前的一项研究表明，GW记忆效应可以在大约100个事件后，在由第一个GW 150914事件等二进制组成的BBH群体中检测到。在本文中，我们计算预测的时间，它将采取先进的LIGO和处女座探测器（当探测器在其设计灵敏度操作），以找到证据的GW记忆效应的人口BBH是一致的，在前两个观测运行的LIGO探测器的事件的测量人口。我们发现，经过五年的数据收集先进的LIGO和处女座探测器的人口中的非线性GW记忆效应的信噪比将约为3（接近以前使用的检测阈值）。我们指出，不同的近似方法用于计算GW记忆效应可以导致显着不同的信噪比。
2020-02-05 astro-ph.HE gr-qc
Constraints on the Population of Common Sources of Gravitational Waves and High-Energy Neutrinos with IceCube During the Third Observing Run of the LIGO and Virgo Detectors
Orta Doğu Teknik Üniversitesi（中东技术大学）；Columbia University in the City of New York（纽约市哥伦比亚大学）
本文基于LIGO和Virgo第三观测运行期间的数据，研究了引力波和高能中微子共同源的约束，发现亚阈值事件中无显著联合源。
2025-12-11 astro-ph.HE gr-qc
Fermi GBM follow-up of LIGO-Virgo binary black hole mergers -- detection prospects
费米-伽马射线暴监测器观测到了一个1秒长的伽马射线信号（GW 150914-GBM），该信号在双星黑洞合并GW 150914的第一次引力波探测后0.4秒开始。GW 150914-GBM与短伽马射线暴起源一致;然而，由于低伽玛射线通量和费米-GBM的不利位置的组合，无法明确声明这两个信号的物理关联。在这里，我们回答以下问题：如果GW 150914和GW 150914-GBM是关联的，有多少LIGO-Virgo双黑洞合并费米-GBM必须跟进，以检测第二个来源？为了回答这个问题，我们进行模拟观测的二元黑洞合并与LIGO-Virgo和采用不同的方案，从文献中的伽马射线发射。我们计算了LIGO-Virgo探测到的模拟双星黑洞合并数与Fermi-GBM探测到的伽马射线对应物数的比值，以及BBH与GRB的比值。这里考虑的大多数模型预测BBH与GRB的比率在5到20的范围内，但对于乐观的情况，可以低至2或悲观的假设高达700。因此，我们预计，第三次观测运行，其高比率的二进制黑洞检测和假设的联合检测的情况下，将提供强有力的约束所提出的模型。
2019-07-11 astro-ph.HE gr-qc
Prospects for reconstructing the gravitational-wave signals from core-collapse supernovae with Advanced LIGO-Virgo and the BayesWave algorithm
我们目前对核心坍缩超新星爆炸机制的理解是不完整的，对于初始冲击波如何被激发到足以导致成功爆炸有多种可行的模型。探测到恒星核心坍缩后最初几秒钟内发出的引力波信号，将为这一过程提供独特而关键的见解。随着先进的LIGO和先进的处女座探测器预计将很快接近他们的设计灵敏度，我们可能会发现这个信号从我们的星系内的超新星。在这样的情况下，我们研究如何以及贝叶斯波算法可以恢复引力波信号从核心坍缩超新星模型在模拟先进的探测器噪声，并优化其准确重建信号波形的能力。我们发现，贝叶斯波可以自信地重建网络信噪比$\gtrsim 30$的超新星爆炸模型的范围内的信号，达到最大的重建精度$\sim 90\%$在SNR $\sim 100$。对于不能自信地恢复的低SNR信号，我们的优化工作导致重建精度提高到$20-40\%$，典型增益为$\sim 10\%$。
2022-03-16 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational-wave detection rates for compact binaries formed in isolation: LIGO/Virgo O3 and beyond
使用模拟进行人口合成代码MOBSE，我们计算的合并率密度和检测率的紧凑的二进制合并形成隔离的第二代和第三代引力波探测器。我们估计利率是如何影响的关键恒星物理参数，即共同的包络演变和出生踢的不确定性。我们估计未来的升级将如何增加合并事件的可用目录的大小，我们讨论的合并率密度，将成为第三代探测器访问的功能。
2019-10-03 astro-ph.HE gr-qc
Realtime search for compact binary mergers in Advanced LIGO and Virgo's third observing run using PyCBC Live
Advanced LIGO和Advanced Virgo的第三次观测运行发生在2019年4月至2020年3月之间，产生了数十个引力波候选者，其中许多现在已被公布为可靠的探测。第三次观测的一个关键要求是快速识别和公开报道紧凑的双星合并，这使得电磁和中微子观测站能够进行大规模的后续观测活动。PyCBC Live是一种基于频域匹配滤波的紧凑二进制合并的低延迟搜索，已在第二次和第三次观测运行期间使用，以及其他低延迟分析，以从LIGO和Virgo获取的数据中生成这些快速警报。本文描述并评估了第二次观察运行后对PyCBC Live所做的改进，这些改进定义了第三次观察运行期间的操作和性能。
2022-02-01 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Multiband Observation of LIGO/Virgo Binary Black Hole Mergers in the Gravitational-wave Transient Catalog GWTC-1
先进的LIGO和Virgo探测器开启了研究宇宙中黑洞（BH）的新时代。一群恒星质量的双星BH（BBH）被发现比以前预期的要重。这些重型BBH为我们提供了一个机会，实现多波段观测与地基和天基引力波（GW）探测器。在这项工作中，我们使用的BBH发现的LIGO/Virgo合作作为不容置疑的例子，并详细研究了在不久的将来与GW探测器的多波段观测的前景。我们将Fisher矩阵应用于旋转，非旋进的吸气合并振铃波形，同时充分考虑天基GW探测器的运动。我们的分析表明，探测器的分赫兹灵敏度有望记录恒星质量的BBH信号具有非常大的信噪比，并提供准确的参数估计，包括天空的位置和时间合并。此外，多个探测器的组合将实现对BBH性质的前所未有的测量。作为一个明确的例子，我们提出了多波段的敏感性，一般偶极辐射的黑洞，这是非常重要的等效原理的基础上的引力，特别是那些理论预测曲率诱导标量化的黑洞。
2020-05-27 astro-ph.HE gr-qc
Searching for high-energy neutrinos in coincidence with gravitational waves with the ANTARES and VIRGO/LIGO detectors
灾难性的宇宙事件可能是引力波（GW）和高能中微子（HEN）的合理来源。GW和HEN都是另一种宇宙信使，它们可能会逃离非常致密的介质，在宇宙学距离上不受影响地旅行，携带来自天体物理引擎最内部区域的信息。出于同样的原因，这些信使也可以揭示传统光子天文学无法观察到的新的隐藏来源。要求GW和HEN检测通道之间的一致性将使得能够进行新的搜索，因为人们具有关于公共源的重要附加信息。像ANTARES这样的中微子望远镜可以精确地确定高能中微子事件的时间和方向，而像LIGO和VIRGO这样的引力波探测器网络也可以提供引力波爆发的时间/方向信息。通过结合这些完全独立的探测器的信息，人们可以搜索可能来自共同天体物理来源的宇宙事件。
2009-08-17 astro-ph.HE astro-ph.IM
UniMAP: Model-free detection of unclassified noise transients in LIGO-Virgo data using the Temporal Outlier Factor
来自当前引力波探测器的数据包含高比率的瞬态噪声（毛刺），这可能引发错误的探测并掩盖真实的天体物理事件。现有的噪声检测算法在很大程度上依赖于基于模型的方法，这些方法可能会错过辅助传感器或具有奇异形态的噪声瞬态。我们提出了独角兽多窗口异常检测管道（UniMAP）：一种无模型算法，通过多窗口数据恢复方案来识别和表征瞬态噪声，该算法利用时间离群值因子（TOF）。我们表明，这种窗口化方案扩展了TOF算法的异常检测能力，以解决任意形态和持续时间的噪声瞬态。我们展示了该管道在LIGO和Virgo的第三次观测运行中检测故障的有效性，并讨论了潜在的应用。
2022-05-04 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Antiglitch: a Quasi-physical Model for Removing Short Glitches from LIGO and Virgo Data
提出一种准物理模型波形，用于拟合和去除LIGO和Virgo数据中的短时瞬态毛刺，有效去除四种中的三种，并评估了毛刺模拟双黑洞信号的能力。
2023-09-12 astro-ph.HE gr-qc
Inferring the lensing rate of LIGO-Virgo sources from the stochastic gravitational wave background
引力波的强透镜效应更有可能发生在遥远的源，但预测的事件发生率是高度不确定的，有许多天体物理起源的建议。本文通过研究随机引力波背景（SGWB）的振幅，为强透镜系统的事件率估计开辟了一条新的途径。该方法可以直接给出高红移双星合并速率的上界，并将其转化为强透镜系统合并速率的上界。我们表明，从正在进行的分析的激光干涉仪引力波天文台（LIGO）-处女座，并在未来从LIGO-Virgo的设计灵敏度严格的界限上的透镜事件率可以施加使用SGWB信号。结合测量响亮的引力波事件与一个未解决的随机背景检测将提高估计的数量透镜事件在高红移。该方法对于从引力波观测中理解透镜系统和非透镜系统的布居具有重要意义。
2020-12-07 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Search for gravitational-wave transients associated with magnetar bursts during the third Advanced LIGO and Advanced Virgo observing run
磁星是一种中子星，具有极强的偶极磁场，被观察到显示出一系列的x射线耀斑行为，但耀斑机制还没有很好的理解。Advanced LIGO和Virgo的第三次观测从2019年4月1日延长到2020年3月27日，包含来自已知磁星SGR 1935+2154以及新发现的磁星Swift J1818-1607的X射线耀斑。我们寻找引力波符合这些磁星耀斑与最低限度建模，相干搜索，专门针对短时间的引力波产生的激发f-模式在磁星的核心，以及长时间的引力波激发的准周期振荡中观察到的巨大耀斑的尾巴。在本文中，我们报告这些搜索的方法和灵敏度估计，以及天体物理学的影响。
2022-10-25 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
