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
Searching for parity violation with the LIGO-Virgo-KAGRA network
一个随机的引力波背景，预计将出现从叠加的天体物理和宇宙学的起源众多的引力波源。许多宇宙学模型都可能有宇称违反，导致圆极化引力波的产生。提出了一种在引力波数据中寻找宇称破坏的方法。我们首先将这种方法应用于最近的第三次LIGO-Virgo观测运行。然后，我们研究了未来A+ LIGO-Virgo探测器的约束能力，包括KAGRA到网络，用于早期宇宙宇宙学湍流产生的引力波背景。
2021-03-11 gr-qc hep-ph
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
Scalar fields around black hole binaries in LIGO-Virgo-KAGRA
Université Catholique de Louvain（天主教鲁汶大学）；Royal Observatory of Belgium（比利时皇家天文台）；University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Queen Mary University of London（伦敦玛丽女王大学）；University of Oxford（牛津大学）
研究双黑洞系统周围标量场的生长对引力波信号的影响，通过半解析波形模型和贝叶斯分析，获得对标量密度的上限，并发现GW190728可能具有轻标量环境。
2026-05-13 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
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
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
Gravitational waves from Population III binary black holes are consistent with LIGO/Virgo O3a data for the chirp mass larger than $\sim 20M_{\odot}$
LIGO/Virgo O3 a观测到的双黑洞合并的概率数分布函数具有双峰，分别是啁啾质量$M_c$、总质量$M_t$、主黑洞质量$M_1$和次黑洞质量$M_2$的函数.较大的啁啾质量峰位于$M_c \cong 30 M_{\odot}$。$M_2$与$M_1$的分布遵循$M_2\cong 0.7M_1$的关系。对于$f(M) \propto M^{-α}$形式的星族III星初始质量函数，用$0\leq α\leq 1.5$进行的星族合成数值模拟与$M_c \gtrsim 20M_{\odot}$的O3 a数据一致.模拟数据的$M_2$与$M_1$的分布也与O3 a数据的$M_2\cong 0.7M_1$关系一致。
2021-09-08 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
NANOGrav signal and LIGO-Virgo Primordial Black Holes from the Higgs field
我们证明了NANOGrav信号可以来自具有非正则动力学项的Higgs场，它是标量诱导的引力波。在我们的模型中产生的标量诱导引力波也可以被空间引力波观测站探测到。原始黑洞与恒星质量，可以解释LIGO-Virgo事件也产生。因此，NANOGrav信号和LIGO-Virgo事件中的BH都可能起源于Higgs场。
2022-06-02 gr-qc
Bekenstein-Hod Universal Bound on Information Emission Rate Is Obeyed by LIGO-Virgo Binary Black Hole Remnants
因果性和黑洞热力学的广义定律暗示了一个被扰动系统的信息发射率的界，称为\textit{Bekenstein--Hod universal bound}。使用时域衰荡分析，我们调查是否残留黑洞所观察到的先进LIGO和先进处女座的合并遵守这一约束。我们发现，该界限是由天体物理黑洞人口与$94\%$概率验证，提供了第一个确认的Bekenstein-Hod界从黑洞系统。
2021-04-27 gr-qc hep-ph
Evidence for primordial black hole dark matter from LIGO/Virgo merger rates
到目前为止，LIGO/Virgo合作已经观测到或限制了不同类别紧凑物体的引力合并率。我们认为，这些合并的大部分是原始黑洞（PBH）合并的PBH在QCD时代形成的整个暗物质的可能性。在一篇配套论文中表明，由于在早期宇宙中形成的初始二元人口的合并可能是可以忽略不计的，我们计算了典型PBH所在的PBH集群中当前的合并率。我们考虑两种情况：（i）由QCD状态方程决定的PBH质量函数和（ii）由暴胀微扰谱中存在的峰决定的PBH质量函数。在第一种情况下，这基本上是参数免费的，我们很好地再现了合并率重黑洞，合并率的质量不对称的黑洞，如GW 190814，最近发现的合并的23 $M_{\odot}$黑洞与$2.6M_{\odot}$对象，可以自然地解释为什么LIGO/处女座尚未观察到合并的两个轻PBH从占主导地位的$\sim 1\,M_{\odot}$ PBH人口。在第二种情况下，它有一些参数的自由，我们很好地匹配所观察到的重PBH的速率，但目前不能解释质量不对称事件的速率。无论哪种情况，在这两种情况下，用最少的假设得出的PBH合并率与LIGO/Virgo观测到的大多数合并率非常匹配，这是诱人的。
2020-07-13 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Search for Peak Structures in the Stochastic Gravitational-Wave Background in LIGO-Virgo-KAGRA O1-O4a Datasets
Institut de Física d’Altes Energies (IFAE)（高等能源物理研究所）；Barcelona Institute of Science and Technology (BIST)（巴塞罗那科学与技术研究院）；Universitat Autònoma de Barcelona (UAB)（巴塞罗那自治大学）；Catalan Institution for Research and Advanced Studies (ICREA)（加泰罗尼亚研究高级机构）
该研究通过LIGO-Virgo-KAGRA数据探索随机引力波背景中的多峰值结构，采用双峰谱参数化方法进行贝叶斯推断，为未来非平凡引力波背景搜索奠定基础。
2025-12-01 astro-ph.CO gr-qc
Cosmologically coupled compact objects: a single parameter model for LIGO--Virgo mass and redshift distributions
我们证明了一个单参数的路线再现更高质量的物体观察到的LIGO-室女座质量分布，只使用孤立的二进制恒星演化通道。这个单一的参数编码的宇宙质量增长的紧凑的恒星残骸，超过托尔曼奥本海默关闭限制。宇宙质量增长出现在已知的解决方案，广义相对论与宇宙边界条件。我们考虑的可能性的解决方案与宇宙学的边界条件，减少克尔的时间尺度短的哈勃时间相比。我们讨论这些解决方案的补充观测签名，可以确认或无效的天体物理相关性。
2021-09-15 astro-ph.CO gr-qc
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
Chance Estimations for Detecting Gravitational Waves with LIGO/Virgo Associated with Gamma Ray Bursts
短伽马射线暴（SGRB）被认为起源于两个致密天体的合并。如果这种情况是正确的，SGRB将伴随着强引力波的发射，可以被目前或计划中的GW探测器（如LIGO和Virgo）探测到。到目前为止还没有发现引力波。在本文中，我将使用一组SGRB观测到的红移，以适应一个模型描述的SGRB的累积数量作为红移的函数，以确定在附近的宇宙中的合并事件的速度。这些估计将用于在LIGO/Virgo的最新科学运行期间检测与短伽马射线暴相关的引力波的概率声明。增强和先进的探测器的机会估计也将作出，并从这项工作推导出的速率之间的比较将与现有的文献。
2009-04-02 astro-ph.CO gr-qc
Search for a gravitational wave background from primordial black hole binaries using data from the first three LIGO-Virgo-KAGRA observing runs
本研究利用LIGO-Virgo-KAGRA前三次观测的互相关数据，结合两种双黑洞形成机制与贝叶斯推断搜寻原初黑洞引力波背景，最终基于未探测结果给出原初黑洞占暗物质能量密度比例的约束。
2025-07-28 astro-ph.CO 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
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
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
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
Searching for gravitational waves with the LIGO and Virgo interferometers
第一代地基干涉引力波探测器LIGO、GEO和Virgo在过去几年中以其设计灵敏度运行并获取数据。这些数据已被检查的引力波信号的存在。这里介绍的是一个最重要的结果的全面审查。探测器网络目前正在升级和扩大，为观测提供了很大的可能性。我们也将讨论这些未来的前景。
2013-04-17 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
Bound on Quantum Fluctuations in Gravitational Waves from LIGO-Virgo
我们利用广义相对论作为大距离下的有效量子理论，导出了控制引力波中量子涨落的一些中心方程。我们首先回顾了广义相对论中的经典引力波，包括每种模式的能量。然后我们构造了量子基态和相干态，然后得到了一类显式的压缩态。由于现有的引力波探测来自于合并黑洞，而且由于黑洞的量子性质仍然令人困惑，人们可以对波处于一种有趣的量子力学状态的可能性持开放态度，例如高度压缩状态。我们计算了量子化度量扰动的时间和空间两点关联函数。然后，我们限制其振幅与LIGO-Virgo观测。利用现有的LIGO-Virgo数据，我们对$ζ< 41$的量子引力波态的（指数）压缩参数进行了限制。
2023-03-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Black Hole Dark Matter and the LIGO/Virgo observations
到目前为止，LIGO/Virgo合作已经通过引力辐射的发射探测到了十个黑洞双星的合并。这些黑洞在宇宙QCD时期形成并构成所有宇宙暗物质的假设，已经被许多作者拒绝，理由是，在其他约束条件中，原始黑洞（PBH）暗物质将导致比观测到的大几个数量级的合并率。我们重新审视目前的PBH合并率的计算方法。太阳质量的PBH在相当高的红移处形成星团，在较低的红移处蒸发。我们详细考虑了由于三体之间的相互作用的两个PBH的二进制成员和第三个旁路PBH，在这样的集群的二进制属性的演变，为第一次，通过充分的数值积分。蒙特卡洛分析表明，由于这种相互作用，以前预测的合并率降低了几个数量级。在QCD时期形成的PBH暗物质的自然预测产生了一个明显的峰值周围的$1M_{\odot}$与小质量分数的PBH的肩膀上的$30M_{\odot}$，由QCD时期的状态方程确定。我们利用这一事实，使一个尝试性的预测合并率的$\sim 30M_{\odot}$ PBH的二进制文件，并发现它非常接近LIGO/Virgo确定。此外，我们表明，目前的LIGO/室女座的$\sim M_{\odot}$双星的存在限制不排除QCD PBH，使所有的宇宙暗物质。也没有约束QCD PBH从随机引力背景，预重组吸积，或矮星系构成的问题。QCD PBH的微透镜约束应该重新研究。然而，我们警告说，在这个数字上具有挑战性的问题，一些可能相关的影响无法处理…
2020-07-13 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Cosmological black holes are not described by the Thakurta metric: LIGO-Virgo bounds on PBHs remain unchanged
我们表明，诱导Thakurta度规，最近研究的伯姆{ \it等人}的物理条件。在依赖于时间的黑洞质量的背景下，对应于整个宇宙中充满各向同性非相互作用尘埃的单个吸积黑洞。在这种情况下，黑洞吸积的物理学不是局部的，而是与整个宇宙的性质联系在一起的。我们表明，辐射，原始的黑洞或粒子暗物质不能产生特定的能量通量所需的支持质量增长的Thakurta黑洞。特别是，这个解决方案不适用于黑洞双星。我们的结论是，宇宙学黑洞和它们的质量增长不能被描述的Thakurta度规，因此现有的约束的原始黑洞丰度从LIGO-Virgo和CMB测量仍然有效。
2021-06-22 astro-ph.CO gr-qc 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
Searches for continuous gravitational waves with the LIGO and Virgo detector
LIGO科学合作组织和Virgo合作组织在LIGO和Virgo数据中开展了周期性连续引力波的联合搜索。这些分析的范围从有针对性地搜索已知恒星的引力波信号（无线电或X射线观测的精确星历表用于匹配滤波器），到全天搜索未知的中子星，包括双星系统中的恒星。在这两个极端之间的是定向搜索未知自旋频率的已知恒星或特定位置的新的未知来源，例如靠近银河系中心或球状星团。将总结每种类型的最近和正在进行的搜索，以及使用Advanced LIGO和Virgo探测器数据进行未来搜索的前景。
2012-10-31 astro-ph.GA astro-ph.IM gr-qc
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
The Two LIGO/Virgo Binary Black Hole Mergers on 2019 August 28 Were Not Strongly Lensed
LIGO/Virgo引力波事件S190828 j和S190828 l仅相隔21分钟，来自附近的天空区域，并且具有相同的源分类（二元黑洞合并）。因此，很自然地推测这两个信号实际上是同一合并的强透镜图像。然而，对两个事件（未知）位置的分离的估计要求它们相距> 10度，比通常在河外透镜效应中出现的角秒尺度的分离要宽得多。大的分离更符合两个独立的、不相关的事件，它们碰巧在时间上接近发生。我们量化了模拟的透镜事件对之间的重叠，并使用频率论假设检验以99.8%的置信度拒绝S190828j/l作为透镜对。
2019-10-08 astro-ph.CO gr-qc
Black Hole Olympics: Metric Selection from the Event Horizon Telescope and LIGO-VIRGO Observations
我们在黑洞物理学领域提出了一种新的范式，即，随着越来越多的高精度观测，人们必须进行度量选择以确定哪一个黑洞是观测上优选的。根据来自事件视界望远镜的阴影成像数据和来自LIGO-VIRGO合作的引力波测量，我们试图解决这个问题。虽然没有发现任何明显的偏好，一个特定的黑洞度量的基础上，目前的数据，作为这种新的研究范式的介绍，我们排名这些黑洞度量使用贝叶斯信息准则。我们发现Kerr和Reissner-Nordström在黑洞奥林匹克运动会上并列第一。有趣的是，我们给出了Reissner-Nordström时空的平均电子电荷$Q<2.82\times10^{18}$ C的$2\,σ$上界，以及Kerr时空的平均自旋参数$a=-0.02^{+4.07}_{-4.04}$ m的$2\,σ$约束，这与远距离观测者零旋转的预言是一致的。未来的多信使和多波长观测将加强这一新范式在引力理论和黑洞测试中的应用。
2022-06-15 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Constraints on ultra-slow-roll inflation from the third LIGO-Virgo observing run
超慢卷暴胀过程中的非吸引子演化导致超视界曲率扰动放大，从而产生强的、可探测的随机引力波背景。在这封信中，我们寻找这样一个随机的引力波背景的数据从第三个LIGO-Virgo观测运行和USR暴胀模型的限制。在95%置信水平下，USR阶段的$e$ -折叠数被约束为$ΔN \lesssim 2.9$，并且在尺度$2.9\times10^5 ~\mathrm{pc^{-1}} \lesssim k \lesssim 1.7\times10^{11}~\mathrm{pc^{-1}}$下，USR阶段期间放大的曲率扰动的功率谱被约束为$\log_{10}P_{R\mathrm{p}}<-1.7$。此外，我们还预测了未来实验对USR暴胀的抑制能力，发现LISA和Taiji的$P_{R\mathrm{p}}\lesssim 10^{-3.6}$，Cosmic Explore和Einstein Telescope的$P_{R\mathrm{p}}\lesssim 10^{-3.3}$，DECIGO和Big Bang Observer的$P_{R\mathrm{p}}\lesssim 10^{-5.5}$，Square Kilometre Array的$P_{R\mathrm{p}}\lesssim 10^{-5.2}$.
2023-02-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A possible mass distribution of primordial black holes implied by LIGO-Virgo
到目前为止，LIGO-Virgo合作已经探测到大约90个黑洞，其中一些黑洞的质量超过了恒星坍缩的预期。LIGO-Virgo黑洞的质量分布似乎在$\sim30M_{\odot}$有一个峰值，两端有两个尾巴。通过假设它们都有原始起源，我们通过对破坏幂律质量函数$f(m)$执行极大似然估计来分析GWTC-1（O 1\& O2）和GWTC-2（O3 a）数据集，结果为$m<35M_{\odot}$的$f\propto m^{1.2}$和$m>35M_{\odot}$的$f\propto m^{-4}$。这似乎比流行的对数正态质量函数表现得更好。令人惊讶的是，这种简单而独特的分布可以在我们先前提出的PBH形成机制中实现，其中黑洞是由在膨胀期间通过量子隧穿成核的真空泡形成的。此外，这种质量分布也可以为高红移处形成的超大质量黑洞提供一种解释。
2021-03-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Benefits of joint LIGO -- Virgo coincidence searches for burst and inspiral signals
我们研究的好处进行联合LIGO-处女座搜索瞬态信号。我们通过在24小时的模拟探测器数据中添加爆发和螺旋信号来实现这一点。我们发现显着的优势，进行联合符合分析，以上无论是LIGO只或处女座只搜索。这些包括在固定的虚警率下提高对突发和螺旋事件的检测效率，以及重建信号的天空位置的能力。
2005-09-12 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
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
Search for Gravitational Waves from Compact Binary Coalescence in LIGO and Virgo Data from S5 and VSR1
我们报告的结果，第一次搜索的引力波从紧凑的二进制合并使用的数据从LIGO和处女座探测器。在S5（LIGO）和VSR 1（Virgo）科学运行期间收集了五个月的数据。搜索的重点是总质量在2到35 Msun之间的二元合并信号。没有发现引力波。对于非自旋双中子星、黑洞-中子星系统和双黑洞，致密双星合并速率的累积90%置信上限分别为8.7 × 10 ^-3、2.2 × 10 ^-3和4.4 × 10 ^-4 yr^-1 L_10^-1，其中L_10是蓝色太阳光度的10^10倍。这些上限与天体物理学的预期进行了比较。
2010-05-25 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
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
Inspiral-Merger-Ringdown Consistency Tests with Higher Modes on Gravitational Signals from the Second Observing Run of LIGO and Virgo
目前对广义相对论的检验是使用近似法进行的，这种近似法忽略了爱因斯坦理论完整解的一个关键特征：高阶模。我们的分析将重新评估这些测试，包括这些高阶模式的影响。我们已经选择进行吸气合并振铃一致性测试的引力瞬变探测LIGO和处女座在观测运行O2。我们使用一个近似，其中包括所有更高的模式与$\ell \le 4$（NRSur 7 dq 2），然后，对于最有趣的情况下，我们重复的测试，涉及适合数值相对论模拟。
2019-03-14 gr-qc
The MBTA Pipeline for Detecting Compact Binary Coalescences in the Third LIGO-Virgo Observing Run
我们描述了在第三次观测运行（2019-2020年）时，多波段模板分析（MBTA）搜索LIGO-Virgo数据中紧凑物体聚结的引力波信号，用于低延迟检测和离线分析。详细介绍了管道的架构和功能，包括瞬态噪声缓解策略，搜索信号的参数空间，候选人的检测和评估与它们相关的虚警率。低延迟搜索的性能基于LIGO-Virgo第三次观测运行进行了展示，在此期间MBTA已经贡献了42个警报，提交了中位延迟为36秒的候选者。离线搜索的性能在2017年第二次LIGO-Virgo观测运行期间收集的数据子集上进行了说明，并基于相同数据上的模拟信号事件的注入进行了量化。
2021-02-26 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
Primordial Black Holes Confront LIGO/Virgo data: Current situation
到目前为止，LIGO和Virgo干涉仪已经提供了11个黑洞双星的引力波（GW）观测。在不久的将来，类似的侦查肯定会变得非常频繁。随着当前和即将到来的数据财富，有可能面对特定的形成模型与观察。我们在这里调查目前的数据是否与LIGO/室女座黑洞是原始起源的假设兼容。我们详细计算原始黑洞（PBH）的质量和自旋分布，它们的合并率，未解决的合并的随机背景，并面对他们与当前的数据从前两个观测运行，也包括最近发现的GW 190412。我们计算的PBH质量分布的参数，在形成与当前GW数据兼容的最佳拟合值。在所有情况下，暗物质中PBH的最大比例被这些观测结果限制为$f_{\text{PBH}}\approx {\rm few}\times 10^{-3}$。我们讨论的预测PBH的情况下，可以直接测试新的数据变得可用。在最有可能形成的情况下，PBH出生时的自旋可以忽略不计，事实上，至少有一个组成部分的GW 190412是适度旋转是不相容的原始起源为这个事件，除非吸积或分层合并是显着的。在没有吸积的情况下，目前的非GW约束已经排除了LIGO/Virgo事件都是原始起源的，而在存在吸积的情况下，GW对PBH丰度的限制是相关质量范围内最严格的。在宇宙历史中，一个强烈的吸积阶段将有利于质量比接近于1，以及高质量、高自旋和几乎相等质量的双星之间的红移相关性，其中次级成分比初级成分旋转得更快。
2020-09-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraints on primordial black holes from LIGO-Virgo-KAGRA O3 events
本文利用 LIGO-Virgo-KAGRA O3 数据，通过分层贝叶斯分析多种 PBH 质量函数场景，将 1-200 太阳质量范围内 PBH 占暗物质比例上限约束为约 10^-3。
2024-07-31 astro-ph.CO 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
Reconstruction of Power Spectrum of Primordial Curvature Perturbations on small scales from Primordial Black Hole Binaries scenario of LIGO/VIRGO detection
原初黑洞（PBH）作为LIGO/Virgo探测到的二元黑洞（BBH）合并事件的候选边界，为研究小尺度上的原初曲率扰动提供了一个有用的工具。利用GWTC-1到GWTC-3星表，在暴胀时期PBH起源于小尺度上大的原始曲率扰动的假设下，我们首次重建了小尺度上原始曲率扰动的功率谱。发现原始功率谱的振幅在尺度$\mathcal{O}(1)$ pc上增大到$\mathcal{O}(10^{-2})$。这可能意味着PBH作为BBH可能合并候选者的有效性。
2023-03-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
Probing Inflationary Origins of Primordial Black Holes with LIGO--Virgo--KAGRA O1--O4a data
Tsinghua University（清华大学）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；The University of Chicago（芝加哥大学）
本研究利用LIGO--Virgo--KAGRA O1--O4a数据约束两种暴胀机制产生的原初黑洞，未发现证据，但设定了95%置信上限，证明随机引力波观测是探测小尺度暴胀物理和PBH形成的强大互补手段。
2026-09-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Reinterpreting Low Frequency LIGO/Virgo Events as Magnified Stellar-Mass Black Holes at Cosmological Distances
引力波可以被介入星系的引力聚焦，就像光一样，从而放大了遥远宇宙中的双星合并事件。星系的高放大率被认为是天空调查中检测到的最亮光源的原因，但LIGO/Virgo的低角分辨率不足以直接检查这种透镜效应的可能性。在这里，我们发现，前六个二元黑洞（BBH）合并事件报告的LIGO/Virgo显示在所观察到的质量和源距离的平面透镜的明确证据。四个最低频率的事件沿着这个平面上的一个明显的轨迹，我们可以通过星系透镜来再现，放大率越高，源通常越远，因此波列被宇宙膨胀拉伸得更多，因子为2-4。这将报告的BBH距离向上修正了一个数量级，等于放大率的平方根。此外，由于轨道频率是用来推导黑洞质量的，因此所报道的黑洞质量必须减少2-4以抵消较大的拉伸因子。这将质量降低到5-15个太阳质量，远低于令人困惑的20-35个太阳质量的高值，否则估计，与我们自己的银河系中的黑洞轨道恒星质量一致的吸引力，从而暗示了遥远宇宙中低频事件的恒星起源。我们还表明，LIGO/VIRGO检测到的其他两个频率较高的BBH事件远低于透镜轨迹，与附近和非透镜一致。如果本地和遥远的透镜事件之间的这种明显的划分被新的探测所加强，那么恒星黑洞的自旋和质量可以通过LIGO/Virgo在100亿年的时间跨度上进行比较。
2018-04-05 astro-ph.CO gr-qc
Constraints on the ultralight scalar boson from Advanced LIGO and Advanced Virgo's first three observing runs using the stochastic gravitational-wave background
超轻玻色子是有希望的暗物质候选者，可以触发旋转黑洞（BH）的超辐射不稳定性，导致BH周围长时间旋转的“玻色子云”，并通过单色引力波（GW）的发射耗散它们的能量。我们专注于标量玻色子最低限度地耦合到孤立的恒星起源BH（SBH）和他们的二元合并残留物，并进行贝叶斯数据分析，以搜索随机GW背景的所有不稳定模式，可以触发超辐射不稳定性使用先进LIGO和先进处女座的前三次观测运行的数据。我们没有发现这样的信号的证据，因此排除了标量玻色子的质量范围内的$[1.5, 16]\times10^{-13}$ eV，$[1.9, 8.3]\times10^{-13}$ eV和$[1.3, 17]\times10^{-13}$ eV在$95\%$置信水平的孤立SBH具有均匀的无量纲自旋分布在$[0,1]$，$[0,0.5]$和$[0.5,1]$，分别。
2022-07-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
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
Search for a scalar induced stochastic gravitational wave background in the third LIGO-Virgo observing run
暴胀涨落导致的原初黑洞的形成伴随着标量诱导的引力波背景。我们执行贝叶斯搜索这样的背景中的数据从先进的LIGO和处女座的第一，第二和第三次观测运行，参数化的峰值曲率功率谱的对数正态分布。调查没有发现这种背景的证据。我们将95\%的置信水平上限的积分功率的曲率功率谱峰，对于一个狭窄的宽度，达到$0.02$在$10^{17}\,{\rm Mpc}^{-1}$。由此产生的约束比BBN或CMB观测产生的约束更强。此外，我们发现，LIGO和处女座，在其设计的灵敏度，和爱因斯坦望远镜可以竞争的约束有关的丰度形成的原始黑洞。
2021-07-24 gr-qc
Upper limits on the Polarized Isotropic Stochastic Gravitational-Wave Background from Advanced LIGO-Virgo's First Three Observing Runs
宇称破缺将导致左右手引力波模的振幅不对称，从而产生圆偏振随机引力波背景。由于LIGO-Virgo网络中有三个独立的基线，我们重点研究了由Stokes参数表征的应变功率的幅度差异，并进行最大似然估计来约束SGWB的偏振度。我们的研究结果表明，没有证据表明圆偏振SGWB的数据。此外，通过将SGWB建模为幂律谱，在极化度和谱指数边缘化后，将归一化能量密度$Ω_\text{gw}(25\,\text{Hz})<5.3\times10^{-9}$的上限设置在$95\%$置信水平上。
2023-01-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
