The Gravitational-Wave Physics
激光干涉引力波天文台对引力波的直接探测标志着引力波天文学和引力波宇宙学时代的到来。预计现有和计划中的引力波探测器将探测到越来越多的引力波事件。引力波为探索宇宙打开了一扇新的窗口，引力波探测与其他宇宙学探测相结合，将揭示宇宙的各种奥秘。引力波物理不仅与引力理论有关，而且与基础物理、宇宙学和天体物理学有着密切的联系。本文将讨论三种引力波源及其相关物理，即宇宙膨胀和预热阶段产生的引力波，宇宙冷却时一级相变产生的引力波，以及致密双星系统螺旋、合并和衰荡三个阶段产生的引力波。我们还将讨论引力波作为探索宇宙演化的标准警报器。
2017-05-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A formalism for magnon gravitational wave detectors
为了探测高频引力波，我们需要一种新的探测方法。在本文中，我们发展了一个形式化的引力波探测器使用磁振子在一个腔。利用费米简正坐标，取非相对论极限，得到了引力波背景下磁振子的哈密顿量。在给出哈密顿量的基础上，我们讨论了如何利用磁振子探测高频引力波。此外，作为磁振子引力波探测器的演示，我们利用已知的用于轴子暗物质探测的磁振子实验结果，给出了GHz引力波的上限。
2021-09-03 gr-qc hep-ph hep-th
Gravitational waves from smooth hybrid new infation
我们用格点模拟计算了双暴胀模型中引力波的产生。在两个暴胀阶段之间，通过参量共振增强的标量场的涨落产生具有特征频率的引力波。产生的引力波的波长在第二暴胀阶段得到额外的红移，它可以在直接引力波探测器的可观测范围内。发现在计划的实验中有可能探测到产生的引力波。
2013-09-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational waves from axion wave production
本文提出轴子/类轴子粒子通过 Chern-Simons 引力耦合在暴胀后发生参数共振，从而直接高效产生随机引力波，并指出其可在宽参数范围内被多种探测器观测。
2024-04-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational Waves in Effective Quantum Gravity
在这篇简短的论文中，我们使用有效场论技术研究量子引力对爱因斯坦方程的影响。我们考虑了波动方程的首阶量子引力修正。除了通常的无质量模外，我们还发现了一对具有复质量的模。这些大质量粒子具有宽度，因此如果在产生黑洞合并等引力波的剧烈天体物理过程中受到激发，可能导致引力波衰减。我们讨论的后果引力波事件，如GW 150914最近观察到的高级LIGO合作。
2016-07-10 gr-qc hep-ph hep-th
Discovery Opportunities with Gravitational Waves -- TASI 2024 Lecture Notes
本TASI 2024讲义围绕引力波天文学进展，介绍引力波物理核心概念，聚焦瞬态引力波信号与随机引力波背景搜寻中的基础物理探索机遇。
2024-09-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The cosmological gravitational wave background from primordial density perturbations
我们讨论了辐射时代原始密度扰动演化产生的引力波背景。在二阶微扰膨胀中，密度涨落会产生引力波。我们从这个机制计算引力波的功率谱，并表明，在原则上，未来的引力波探测器可以用来限制原始功率谱的尺度上大大不同于目前正在探索的大尺度结构。作为例子，我们计算的引力波背景产生的幂律谱的所有尺度上，和一个单一的尺度上的δ函数功率谱。
2006-12-01 astro-ph gr-qc hep-ph
Taiji Program: Gravitational-Wave Sources
本文综述了中国空间引力波探测器太极探测到的可能的低频引力波源，估计了这些引力波源的探测率，并给出了大质量黑洞双星的参数估计。
2020-06-04 gr-qc hep-ph hep-th
Chiral Gravitational Waves Produced in a Helical Magnetogenesis Model
在宇称违反的磁成因模型中研究了由原始磁场引起的引力波产生。结果表明，可以同时产生由LISA、DECIGO或BBO探测到的引力波和足以解释耀变体观测的磁场。磁场和引力波具有相同的手征性，并且它们的振幅是相关的，这也可能通过未来的观测来检验。
2020-06-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational Waves from Compact Binaries as Probes of the Universe
未来对引力波的探测迫使我们考虑天体物理学、引力波理论和基础理论将相互作用的多种方式。在本文中，我总结了一些最近的工作，开发这样的接口。特别是，我专注于如何非真空天体物理环境可以修改的引力波信号发射的紧凑的二进制inspirals，以及是否从前者的签名是可检测的当前和未来的引力波探测器。我还描述了引力波建模和基础理论之间的接口，侧重于参数化的后爱因斯坦框架（一个通用框架，以检测偏离广义相对论在未来的引力波数据）及其当前的数据分析实现的状态。
2011-12-16 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Implication of Pulsar Timing Array Experiments on Cosmological Gravitational Wave Detection
引力波为宇宙提供了一种新的探测手段，它可以揭示许多电磁波无法观测到的宇宙学和天体物理学现象。不同频率的引力波被不同的手段探测到。其中，脉冲星计时的精密测量为光年尺度波长的引力波提供了天然的探测器。本文首先介绍了利用脉冲星定时阵探测随机引力波背景的基本框架，然后对NANOGrav 12.5年观测结果进行了可能的解释。
2021-05-17 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Tensor induced gravitational waves
该研究针对小尺度原初引力波观测约束较弱、可能存在大振幅的背景，探究二阶张量诱导引力波（TIGWs）及其对引力波总能量密度谱的修正，发现当小尺度原初引力波主导PTA观测时，相关修正在部分频段会很显著。
2025-07-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Scalar-induced gravitational wave from domain wall perturbation
本文首次计算畴壁网络产生的标量扰动所诱导的引力波，发现其谱具有显著独特性，可为未来引力波实验探测早期宇宙畴壁提供新途径。
2025-05-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Chiral Primordial Gravitational Waves from a Lifshitz Point
本文研究了Ho ${\rm\check{r}}$ ava提出的Lifshitz点上量子引力暴胀过程中产生的原初引力波。假设幂次可重整化、叶理保持超纯不变性和细致平衡条件，我们证明了原初引力波由于宇称破缺是圆偏振的。原初引力波的手征性是量子引力在Lifshitz点上的一个相当稳健的预言，可以通过观测宇宙微波背景辐射和随机引力波来检验。
2009-05-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The First Detection of Gravitational Waves
本文介绍了2015年9月14日先进的激光干涉引力波天文台（LIGO）探测器首次探测到引力波，其中信号是由质量为36 $ M_{\odot}$和29 $ M_{\odot}$的两个恒星质量黑洞产生的，它们合并形成一个62 $ M_{\odot}$黑洞，在引力波中释放3 $M_{\odot}$能量，大约13亿年前。我们首先简要介绍了引力波、引力波源和引力波探测器。然后，我们详细描述了第一次检测到的引力波从一个二元黑洞合并。然后，我们评论的电磁后续的检测事件与各种望远镜。最后，讨论了第一次引力波探测事件对引力和基础物理的检验。
2017-08-02 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
