Observable tensor-to-scalar ratio and secondary gravitational wave background
在本文中,我们将强调一个简单的真空能量主导的拐点暴胀如何匹配当前的宇宙微波背景辐射数据,并预测大的原始张量标量比,$r \sim \mathcal{O}(10^{-3}-10^{-2})$,可观察到的二阶引力波背景,这可能是从未来的实验,如DECi-hertz干涉仪引力波天文台(DECIGO),激光干涉仪空间天线(eLISA),宇宙探测器(CE)和大爆炸天文台(BBO)。
2017-08-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The signal of the stochastic gravitational wave background and the angular correlation of its energy density
在可观测的宇宙中,所有已分辨和未分辨的天体物理源所发射的引力波辐射产生一个随机背景。这种背景具有从物质分布的不均匀性继承的方向依赖性。本文提出了一种新的和独立的推导其能量密度的角度依赖性,通过集中在总的引力波信号产生的非相干源的合奏。这种方法阐明了角相关的起源和可以由干涉仪测量的引力波信号与随机背景的能量密度之间的关系。
2018-04-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Stochastic gravitational wave background from early dark energy
本文研究了早期暗能量(EDE)模型通过标量场涨落共振放大和快子不稳定性产生随机引力波背景,利用3D晶格模拟计算其频谱,指出峰值在飞赫兹频段,并受宇宙微波背景观测约束。
2023-06-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Light incoherence due to quantum-gravitational fluctuations of the background space
基于扩展的非相干准单色光源的光的相互相干性理论(提供恒星干涉测量的基础),我们估计了由于背景度量的量子引力涨落引起的光的不相干程度。它表明,恒星干涉测量观测数据在过去几年的文献中被认为是对普朗克尺度量子引力起伏的背景度规的表现没有机会检测到这样的效果。
2009-05-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Stochastic gravitational wave background from smoothed cosmic string loops
我们做了一个完整的计算的随机引力波背景预期从宇宙弦。我们从模拟中得到的弦环群开始,用洛伦兹卷积作为引力反作用的模型来平滑这些弦环群,计算在任何给定时间由弦群发射的引力波的平均谱,并通过标准模型宇宙学来传播它,以找到今天的随机背景。我们考虑了所有已知的效应,包括早期宇宙学相对论自由度的变化,以及一些能量在我们可能从未观察到的罕见爆发中的可能性。
2017-09-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The presence of Primordial Gravitational Waves in the Cosmic Microwave Background
广义相对论肯定任何场都是引力场的源,因此,应该肯定原初引力波是由宇宙微波背景(CMB)的能量产生的。本文证明了无量纲振幅$\sim 10^{-5}$和大波长$\sim 10$兆秒差距的引力波使CMB辐射的温度移动约$10^{5}$的一部分。
2012-05-13 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
The Stochastic Gravitational Wave Background from the Single-Degenerate Channel of Type Ia Supernovae
我们证明了Ia型超新星(SNe Ia)在宇宙学距离的单简并通道中的积分引力波信号为星载引力波探测器(包括大爆炸观测器(BBO)和Deci-Hertz干涉仪引力波天文台(DECIGO)计划的任务)提供了连续的背景。来自超新星Ia的引力波背景在0.1 - 10 Hz的频率范围内充当噪声背景,迄今为止,人们认为除了中子星双星之外,该频率范围相对不受天体物理源的影响,因此是研究暴胀产生的原始引力波的关键窗口。虽然$\gtrsim 10^{16}$ GeV的暴胀能量标度产生的暴胀引力波背景超过了我们预测的背景范围,但对于$\sim10^{15}$ GeV的较低能量标度,暴胀引力波背景变得与Ia超新星的噪声背景相当。
2011-12-13 astro-ph.CO gr-qc
Detecting the anisotropic astrophysical gravitational wave background in the presence of shot noise through cross-correlations
引力波源的空间和时间离散性导致散粒噪声,在某些情况下,散粒噪声可能淹没测量引力波背景的各向异性的任何尝试。将引力波背景图与足够密集的星系巡天图进行交叉关联可以缓解这一问题,并可能恢复引力波背景的一些潜在性质。我们量化的散粒噪声水平,我们明确地表明,互相关的引力波背景和星系目录提高了第一次检测的背景各向异性的机会与引力波天文台在频率范围内(10 Hz,100 Hz),给予足够的灵敏度。
2020-02-07 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Breaking the mass-sheet degeneracy with gravitational wave interference in lensed events
质量片简并是引力透镜中一个众所周知的问题,它限制了我们从观测中推断天体物理透镜性质或宇宙学参数的能力。随着引力波观测数量的增加,探测透镜事件的可能性将越来越大,评估质量片简并如何影响它们至关重要。在这里,我们研究分析和数值如何透镜波形的质量片简并计算放大因子从衍射积分的影响。特别是,我们区分几何光学,波动光学和干涉制度,专注于地面引力波探测器。与电磁辐射的引力透镜的预期一致,我们确认如何,在几何光学的情况下,质量片简并不能被打破只有一个透镜图像。然而,我们发现,在干涉制度,部分在波动光学制度,质量片简并可以打破只有一个透镜波形由于信号的特征干涉图案。最后,我们量化,通过模板匹配,如何以及质量片退化可以被打破。我们发现,在目前的GW检测器的灵敏度和考虑信号的强烈,已经检测到的,质量片简并可能导致$1σ$不确定性的透镜质量的$\sim 12\%$。有了这些值,MSD可能仍然是一个有问题的问题。但是在具有较高信噪比的信号的情况下,不确定性可以下降到$\sim 2\%$,其小于通过动态质量测量实现的当前不确定性。
2021-04-14 astro-ph.CO
An interference-based method for the detection of strongly lensed gravitational waves
本文提出一种基于微透镜波动光学干涉效应的强透镜引力波探测方法,通过波形重建不匹配度识别SLGW、天空定位重叠配对多重像及时间延迟一致性搜寻宿主星系,预期结合第四阶段星系巡天与第三代引力波探测器平均每3年发现1个四重像系统。
2025-05-07 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
Stochastic background of gravitational waves from cosmic-rays
本文研究磁场中宇宙射线带电粒子产生的引力辐射,给出辐射功率的唯象近似,并推导银河系与河外星系电子、质子对应的随机引力波背景形状和峰值频率。
2025-06-16 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Stochastic gravitational wave background due to gravitational wave memory
引力波记忆是广义相对论的一个重要预言,至今尚未被探测到。大量的记忆事件可以形成随机的引力波记忆背景。本文发现,当观察时间大于两个连续记忆事件之间的平均时间间隔时,记忆背景可以描述为一个布朗运动。首次研究了双黑洞合并的记忆背景。我们只考虑相对较低频率范围的记忆背景的频谱。因此,我们可以使用阶跃函数来近似每个记忆事件的波形。然后,我们发现,该谱是一个指数为-2的幂律。幂律谱的振幅依赖于且仅依赖于双黑洞的合并速率。因此,记忆背景不仅为探测引力波记忆提供了一种全新的手段,也为探索双黑洞合并事件率和引力理论打开了一扇新的窗口。天基探测器是探测超大质量双黑洞所对应的引力波记忆背景的理想探测器。由于引力波记忆只对双黑洞并合阶段敏感,因此记忆背景将是著名的终秒差距问题的理想探针。
2022-12-09 astro-ph.CO gr-qc
Anisotropies of Gravitational Wave Backgrounds: A Line Of Sight Approach
在弱场区域,引力波可以被认为是由无碰撞的相对论张量模组成,它们沿着扰动背景度规的零测地线传播。我们在这个几何光学图象中计算了天体物理和宇宙学源产生的引力波背景中的各向异性。我们的形式产生的各向异性的角功率谱的表达式。我们展示了各向异性是如何来源于固有的,多普勒,萨克斯-沃尔夫,并集成萨克斯-沃尔夫条款类比宇宙微波背景光子。
2016-09-26 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational wave background from coalescence of black hole binaries population
这篇论文已经被作者撤回,因为它有重大修改。
2011-10-14 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational Radiation Background from Boson Star Binaries
我们计算了玻色子双星产生的引力辐射背景,玻色子双星形成于局部稠密的星团中,其形成速率由规则的恒星形成速率跟踪。我们计算了玻色子场质量和排斥自耦合对引力波频率窗口的影响,并考虑了EPTA和LISA的约束。我们还评论这些二进制的可能的可探测性。
2018-02-22 astro-ph.CO hep-ph
Anisotropy of the astrophysical gravitational wave background: analytic expression of the angular power spectrum and correlation with cosmological observations
未分辨和分辨的引力波源是随机引力波背景的起源。虽然在均匀和各向同性的宇宙中计算其平均密度作为频率的函数是标准的知识,但计算其各向异性需要理解从局部系统到星系尺度,然后到宇宙学的粗粒化。导出了适用于任何一般时空的引力波能量密度的表达式。然后,它被专门用于扰动的弗里德曼-勒梅特时空,以确定这种随机背景的角功率谱,以及它与其他宇宙学探测的相关性,如星系数计数和弱透镜。我们的角功率谱的结果也提供了一个表达式的方差的引力波的背景。
2018-07-18 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Detector orientation matters: Consequences for gravitational-wave background detectability
Université Côte d’Azur, Observatoire de la Côte d’Azur(蔚蓝海岸大学,蔚蓝海岸天文台);University of Texas Rio Grande Valley(德克萨斯大学里奥格兰德河谷分校);King’s College London, University of London(伦敦大学国王学院)
本文通过简单示例展示地球L形激光干涉仪对的相对方向如何显著影响各向同性和各向异性引力波背景的可探测性。
2026-10-07 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
Primordial Anisotropies in the Gravitational Wave Background from Cosmological Phase Transitions
早期宇宙中的相变很容易产生可观测的随机引力波背景。我们表明,这样的背景必然包含类似于光子的宇宙微波背景(CMB)的各向异性,这些也可能是拟议的引力波探测器的范围内。引力波各向异性的相关性及其与CMB的互相关性可以为原始波动的机制提供新的见解,例如多场暴胀,并揭示早期粒子物理学中存在非标准的"隐藏部门”。
2019-08-04 astro-ph.CO hep-ph
Gravitational-Wave Stochastic Background from Kinks and Cusps on Cosmic Strings
计算了宇宙弦环上的扭结对引力波随机背景的贡献,发现扭结对引力波随机背景的贡献与尖点的贡献是同量级的。讨论了扭结和尖点对当前和计划中的引力波探测器,以及对大爆炸核合成(BBN)、宇宙微波背景(CMB)、和脉冲星时间限制。与尖点的情况一样,我们发现来自干涉测量引力波探测器(例如LIGO)的当前数据对宇宙弦模型的参数空间区域敏感,该模型与脉冲星、BBN和CMB边界的参数空间区域互补。
2010-04-14 astro-ph.CO hep-th
Polarization of a stochastic gravitational wave background through diffusion by massive structures
传统上用于研究引力波在弯曲背景上传播的几何光学近似在紧凑和扩展的天体附近失效,在那里会发生像扩散和偏振产生这样的波动效应。我们提供了一个框架来研究在非均匀宇宙中传播的引力波的随机背景偏振的产生。该框架是通用的,可以适用于宇宙学和天体物理引力波背景在任何频率范围。我们推导出一个数量级的宇宙学和天体物理背景下产生的偏振量的估计,在目前和计划中的引力波实验所覆盖的频率范围。对于PTA和LISA波段中的天体物理背景,所产生的偏振量被相对于各向异性的因子$10^{-4}$ $(10^{-5})$抑制。对于宇宙学背景,我们得到了额外的$10^{-2}$抑制。我们推测使用我们的方法来映射宇宙中(不可分辨的)结构的分布。
2018-09-25 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
Anisotropies in the Gravitational-Wave Stochastic Background
我们考虑引力波(SBGW)的随机背景中的各向异性所产生的随机波动的引力波源的数量。我们首先开发的一般形式主义,可以应用到不同的宇宙学或天体物理的情况。然后,我们应用这种形式主义来计算SBGW的各向异性与宇宙弦环的数量的波动,同时考虑宇宙弦尖点和扭结。我们计算作为角度和频率的函数的各向异性。
2011-12-12 astro-ph.CO gr-qc
Quantum Scalar Corrections to the Gravitational Potentials on de Sitter Background
利用de Sitter背景下无质量最小耦合标量诱导的引力子自能,计算了质量为$M$的静态点粒子引力势的量子修正.的Schwinger-Keldysh形式主义是用来获得真正的和因果的有效场方程。当在一圈的顺序进行评估时,引力势表现出长期减少所观察到的引力耦合$G$。这也可以解释为质量$M$的(时间依赖性)反筛选。
2015-10-12 astro-ph.CO gr-qc
Measuring the primordial gravitational waves from cosmic microwave background and stochastic gravitational wave background observations
我们从宇宙微波背景(CMB)和随机引力波背景(SGWB)观测中约束了原初引力波。SGWB提供了探索早期宇宙和宇宙演化的最新途径,可以通过原始引力波来反映。我们不仅结合LIGO观测和CMB测量原始引力波,而且预测了LISA探测器和PTA项目的潜在能力。在$Λ$ CDM+ $r$ + $n_t$模型中,标准的六个参数与SGWB观测值略有不同。而张量-标量比和张量谱指数的约束条件在SGWB观测中得到了明显改善。FAST项目对张量标量比和张量谱指数有显著影响,即在$95\%$置信水平下的$r<0.028$和$n_t=-0.41^{+0.64}_{-0.96}$。
2022-04-20 astro-ph.CO
Correlation of Gravitational Wave Background Noises and Statistical Loss for Angular Averaged Sensitivity Curves
引力波背景对分离的探测器产生相关噪声。与理想化的与噪声无关的网络相比,这种相关性可能会导致实际检测器网络的统计损失。假设的背景是各向同性的,我们研究的统计损失,特别是角平均灵敏度曲线,并推导出简单的表达式,依赖于重叠减少功能和强度的背景噪声相对于仪器噪声。对于未来的三角形干涉仪,如ET和LISA,我们还讨论了优选的网络几何形状,以抑制潜在的统计损失。
2021-08-29 astro-ph.CO gr-qc
Correlations for an anisotropic polarized stochastic gravitational wave background in pulsar timing arrays
本文推导了适用于脉冲星计时与平方公里阵列的随机引力波背景相关性一般公式,刻画含亚光速张量、矢量和标量自由度的各向异性极化信号。
2024-02-25 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational instability in oscillating background
研究了F(R)引力中曲率高频振荡背景下密度和度规扰动的演化。除了通常的Jeans样不稳定性的新的影响,放大的扰动,与参数共振和减摩现象,被发现。
2015-07-08 astro-ph.CO gr-qc
Stochastic Gravitational-Wave Background due to Primordial Binary Black Hole Mergers
最近先进的LIGO探测到的二进制黑洞合并促使多项研究调查的可能性,重GW 150914二进制系统是原始的起源,因此可能是黑洞形式的暗物质的证据。我们计算的随机背景所产生的非相干叠加的这种原始的二元黑洞系统在宇宙中,并比较它类似的背景光谱,由于二元黑洞系统的恒星起源。我们研究了未来的引力波探测器探测这种背景的可能性,并讨论了使用随机引力波背景测量来约束黑洞形式的暗物质成分的可能性。
2016-08-24 astro-ph.CO gr-qc
Spatial Correlation between Pulsars from Interfering Gravitational-Wave Sources in Massive Gravity
Yangzhou University(扬州大学);Chinese Academy of Sciences(中国科学院);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Hangzhou Institute for Advanced Study, UCAS(中国科学院大学杭州高等研究院)
该研究在大质量引力框架下模拟多源干涉引力波对PTA空间关联的影响,发现关联仍以四极为主但随引力子质量增强,且干涉导致显著变异,限制更紧质量界的获得。
2025-09-30 astro-ph.CO gr-qc
Cross-correlation of the astrophysical gravitational-wave background with galaxy clustering
我们研究了星系分布与天体物理起源的引力波背景之间的相关性。我们发现,这种背景的大角度尺度各向异性是由附近的非线性结构,这取决于众所周知的难以在小尺度上模拟星系的功率谱。与此相反,我们报告说,这个信号与星系目录的互相关只依赖于线性尺度,并可用于约束平均贡献的引力波背景作为时间的函数。利用基于简化模型的模拟数据,我们探讨了星系偏差、角分辨率和物质丰度对这些约束的影响。我们的研究结果表明,当与星系巡天相结合时,引力波背景可以成为引力波合并物理学和宇宙学的有力探测器。
2020-06-18 astro-ph.CO gr-qc
Sonification of gravitationally lensed gravitational waves / Sonificació de l'efecte de lent gravitatòria en ones gravitacionals
本研究将引力透镜效应作用下的引力波数据进行声化处理,利用声音的自然波动特性复现引力波多像叠加的干涉现象,并提供了可收听的交互及录制示例网站。
2024-07-12 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
Large Gravitational Wave Background Signals in Electroweak Baryogenesis Scenarios
电弱一级相变中的泡壁速度是电弱重子生成和引力波随机背景产生的一个关键量,将来可能通过LISA或BBO等引力波实验来探测该随机背景。我们表明,从以前的研究得出的结论相反,它实际上是可能产生一个潜在的大引力波信号,同时满足可行的电弱重子生成的要求,一旦考虑到气泡生长的流体动力学的影响。那么,从电弱相变中观测到的大引力波背景并不一定排除电弱重子生成是产生所观测到的宇宙重子不对称性的机制。
2011-11-02 astro-ph.CO hep-ph
The stochastic gravitational wave background from magnetars
磁星已经成为引力波源的一个潜在候选者,可以被当前和未来的地面和地基引力波探测器探测到。本文主要研究扭曲旋转中子星的引力波辐射。变形被假定为围绕垂直于旋转轴的轴对称。该形式适用于中子星的背景下,其磁场已被自己变形。通过引入来自宇宙中所有磁星的效应,基于各种建议的磁场配置,如极向,环向,随机引力波背景(SGWB)可以产生。我们选择弄清楚如何使用随机引力波背景的观测来了解更多与磁星行为相关的物理学,基于对磁星偏心率的限制。
2021-10-14 astro-ph.CO gr-qc
Probing non-tensorial polarizations of stochastic gravitational-wave backgrounds with ground-based laser interferometers
在四维引力的广义度规理论中,除了广义相对论中的两个张量模式外,还允许引力波有六种偏振:两种标量模式和两种矢量模式。这种额外的偏振模式出现是由于在修正的引力理论或额外维度的理论中有额外的自由度。因此,观测到的引力波可以用来约束引力的扩展模型。在本文中,我们调查的附加偏振模式的引力波,特别是专注于一个随机的引力波的背景下,在地球上的激光干涉探测器的可探测性。我们发现多个探测器可以分离探测器输出中的偏振模式的混合,并且它们对随机引力波背景的每个偏振模式具有几乎相同的灵敏度。
2009-04-17 astro-ph.CO gr-qc
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
Stochastic Gravitational-Wave Background from Stellar Core-Collapse Events
我们估计的随机引力波背景所产生的所有恒星核心坍缩事件在宇宙中的基础上最近的数值模拟的引力波信号预测。我们专注于从缓慢或非旋转的恒星的波形,包括快速旋转,高质量的祖细胞作为极端情况下的限制。我们最现实的估计比第三代地球引力波探测器的灵敏度低100多倍,而且可能比宇宙学对随机引力波背景的贡献更弱。
2022-03-28 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Harmonic Analysis on Correlation for Gravitational-Wave Backgrounds of Arbitrary Polarization from Interfering Sources in Generic Dispersion Relation
Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院理论物理研究所);School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院);Center for Gravitation and Cosmology, College of Physical Science and Technology, Yangzhou University(扬州大学物理科学与技术学院引力与宇宙学中心);School of Fundamental Physics and Mathematical Sciences, Hangzhou Institute for Advanced Study, UCAS(中国科学院大学杭州高等研究院基础科学与数学学院)
本文研究了引力波背景中任意偏振和通用色散关系下的源干涉对空间相关性的影响,揭示了多极矩特征的保持与更高阶截断机制,指出单宇宙现实对区分修改引力与广义相对论的理论限制。
2026-02-14 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Astrometric Effects of Gravitational Wave Backgrounds with non-Luminal Propagation Speeds
一个经过的引力波会使遥远恒星的视天体测量位置发生偏移。讨论了引力波速度对这种天体测量位移的影响。引力波的随机背景将导致在大角度尺度上相关的天体测量偏转模式。这些相关性进行了量化和调查的背景下,引力波的亚光速和超光速的群速度。相关性的统计特性描述在两个等效的和相关的方式:相关曲线和角功率谱。亚(超)光速引力波背景对低阶角模的功率有增强(抑制)作用。红移红移和红移天体测量的相关性的解析表示也来自。讨论了利用这种效应来限制重力速度的可能性。
2019-11-23 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Mapping Incoherent Gravitational Wave Backgrounds
鉴于最近探测到来自单个源的引力波,几乎可以肯定的是,将来会探测到某种形式的引力波背景。这种探测最有希望的候选者是由未解决的天体物理信号的非相干叠加组成的背景,或者是由早期宇宙学事件引起的背景。这样的背景也将包含关于平均值的各向异性。本底能级和各向异性所包含的信息作为天体物理学和宇宙学的探测将是极其有价值的。因此,随着灵敏度的增加,重建信号的天空地图的能力将变得重要。我们建立和测试一个像素为基础的,极大似然引力波背景(GWB)的地图制造商,使用的交叉相关的广义基线集作为输入。由此产生的地图是GWB功率的表示,或天空上的应变“强度”。我们通过重建具有不同基线配置的已知输入映射来测试该算法。我们还应用地图制造商的一个子集的Advance LIGO数据。
2018-06-29 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
The gravitational wave background induced by nonlinear interactions between isotropic inhomogeneities and anisotropic inhomogeneous density perturbations
通常,我们假设在我们在宇宙中的位置方面不存在各向同性的不均匀性。这个假设还没有得到足够精确的观测证实,我们需要考虑一种方法来更强地限制各向同性不均匀性。如果宇宙中存在各向同性的非均匀性,则引力波背景是由各向同性的非均匀性与各向异性的非均匀密度扰动之间的非线性相互作用引起的。本文通过计算这种引力波背景的功率谱和相对能量密度来讨论其可观测性。我们表明,在去耦时间,这个引力波背景的相对能量密度是可比的原始暴胀引力波背景的张量标量比为0.001,如果6%的水平各向同性偏离均匀存在。因此,利用未来的宇宙微波背景观测计划,有可能观测到这种引力波背景,并限制各向同性不均匀性。
2018-07-13 astro-ph.CO
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
On the Amplitude and Stokes Parameters of a Stochastic Gravitational-Wave Background
对引力波的直接探测为研究宇宙提供了新的机会,但也带来了新的挑战,例如探测和表征不同引力波频率下的随机引力波背景。在本文中,我们研究了两种不同的方法来描述它们,一种是基于引力波信号的振幅,另一种是基于其斯托克斯参数。我们发现,斯托克斯参数是能够描述各向异性和相关的背景,而通常的功率谱的振幅不能-即斯托克斯谱是敏感的属性,如在一个现实的背景中的引力波的空间分布。
2018-08-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Stochastic Gravitational Wave Background from PBH-ABH Mergers
在Advanced LIGO上对双星黑洞合并产生的引力波的测量鼓励了对随机引力波背景的广泛研究。最近的研究集中在由相同物质组成的引力波源,例如来自二元原始黑洞的合并或来自二元天体物理黑洞的合并。本文研究了一种新的可能性--由一个原始黑洞和一个天体物理学黑洞合并产生的随机引力波背景。如果原始黑洞存在,这样的系统就必然存在。我们研究了宇宙历史中产生的各向同性引力波背景。我们发现检测这样的信号是非常具有挑战性的。我们还指出,由于双星的形成率很低,把银河系中这类双星产生的引力波当作方向性随机背景是不恰当的。
2022-02-17 astro-ph.CO
Gravitational wave background from population III binaries
目前的恒星形成模型暗示,星族III恒星的双星比例是非零的。这种双星的演化必然导致了致密天体双星的形成。本文估计了起源于这类双星的引力波背景,并讨论了它的可观测性。人口III二进制的性质进行了研究,使用二进制人口合成代码。我们数值模拟的背景,我们考虑到偏心双星的演变。来自星族III双星的引力波背景在100 Hz以下占主导地位。如果二进制分数大于0.01,则背景将可通过LISA和DECIGO检测到。来自星族III双星的引力波背景将在100 Hz以下占主导地位。LISA,ET和DECIGO应该很容易看到它,或者在没有检测到的情况下,对第三星族恒星的性质提供非常强的限制。
2012-05-10 astro-ph.CO
Statistical properties of astrophysical gravitational-wave backgrounds
我们研究如何随机引力波背景,从一组离散的天体物理源,从一个理想化的模型组成的各向同性,非极化,高斯背景不同。我们专注于,特别是,从这两种情况下产生的不同的签名,在互相关搜索中观察到的。我们表明,平均在许多实现的天体物理背景,互相关测量的天体物理背景是相同的理想化的背景。然而,任何一个天体物理背景的实现都可以产生不同的签名。使用一个模型组成的合奏的二进制中子星coalescences,我们量化的信号之间的典型差异,从个人实现的天体物理背景和理想化的情况。对于先进的探测器,我们发现,使用互相关分析,从许多离散源的天体物理背景可能是无法区分的理想化的背景。
2014-03-17 astro-ph.CO
An Upper Limit on the Stochastic Gravitational-Wave Background of Cosmological Origin
一个随机背景的引力波,预计将产生的叠加大量的未解决的引力波源的天体物理学和宇宙学的起源。预计它将携带宇宙演化最早时期的独特特征,无法通过标准天体物理观测获得。因此,直接测量这种背景的振幅对于理解宇宙在小于一分钟时的演化具有根本的重要性。在这里,我们报告的随机引力波背景的振幅的直接限制使用的数据从两年的科学运行的激光干涉仪引力波天文台(LIGO)。我们的结果限制了随机引力波背景的能量密度由宇宙的临界能量密度归一化,在频率带约100 Hz,小于6.9 × 10^{-6}在95%的置信度。这些数据排除了早期宇宙演化模型中状态方程参数相对较大的模型,也排除了某些弦论模型中弦张力相对较小的宇宙(超)弦模型。这种对随机背景的搜索改进了大爆炸核合成和100 Hz宇宙微波背景的间接限制。
2009-10-30 astro-ph.CO