Comment on "Probing gravitational wave polarizations with signals from compact binary coalescences"
在最近的一篇论文“Probing引力波polarizations with signals from compact binary coalescences”（arXiv：1710.03794 [gr-qc]）中，作者认为LIGO-Virgo网络对引力波的单次探测能够区分引力波的纯张量和纯矢量偏振。本文指出了作者分析中的一个错误，并指出只有在引力波沿干涉仪对张量或矢量偏振的零响应方向传播时，这种微分才是可能的。然而，LIGO-Virgo网络可以通过收集统计数据来区分纯张量和纯矢量偏振，正如我们在Phys. Scr中所展示的那样。92，125001（2017）。
2017-12-19 astro-ph.HE gr-qc
A fully-coherent all-sky search for gravitational-waves from compact binary coalescences
本文介绍了一种全相干的方法来寻找黑洞和中子星双星合并产生的引力波信号。这将先前开发并用于有针对性的引力波搜索的相干分析扩展到全天、全天搜索。我们将搜索应用于LIGO探测器第五次科学运行期间采集的一个月的数据。我们证明，与巧合搜索相比，灵敏度提高了25%，这与预期相称。最后，我们讨论了在先进的引力波探测器数据中实施和运行对来自双星合并的引力波信号的相干搜索的前景。
2015-09-11 astro-ph.HE gr-qc
Compact object coalescence rate estimation from short gamma-ray burst observations
最近的观测和理论研究表明，短持续时间的伽马射线暴（SGRB）是由两颗中子星或一颗中子星和一个黑洞组成的致密双星系统合并而成的。对具有已知红移的SGRB的观测使天文学家能够推断这些系统在局部宇宙中的合并率。我们使用SWIFT卫星的数据估计该速率在$\sim 500$ -1500 Gpc $^{-3}$ yr $^{-1}$范围内。这一结果与先前发表的通过替代方法获得的结果一致。我们估计了在先进的引力波探测器时代，引力波信号与SGRB的重合观测的数量。通过假设所有SGRB都是由中子星-中子星（中子星-黑洞）合并产生的，我们估计符合观测的预期速率在$\simeq 0.2$到1（$\simeq 1$到3）年$^{-1}$的范围内。
2013-04-09 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Next-generation global gravitational-wave detector network: Impact of detector orientation on compact binary coalescence and stochastic gravitational-wave background searches
本研究探讨下一代引力波探测器网络中臂朝向对随机背景和致密双星并合搜索灵敏度的影响，提出优化方法并比较五种配置，表明全球协调建设该网络具有优势。
2025-01-22 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
Effects of vertical advection on multimessenger signatures of black hole neutrino-dominated accretion flows in compact binary coalescences
在中子星或黑洞与中子星的合并事件中，可能最终形成黑洞超吸积盘。在非常高的质量吸积率下，MeV的中微子将从这个盘中发射出来，这被称为中微子主导的吸积流（Neutrino-dominated accretion flow，简称NND）。在圆盘外的空间中，中微子湮灭的能量足以发射出超相对论喷流，为伽马射线暴提供能量。此外，NDAF中可能存在垂直平流，这可以产生磁浮力气泡以释放伽马射线光子。在本文中，我们考察了NDAF中垂直平流对不同吸积率的盘结构和γ射线及中微子光度的影响。然后，我们研究了由NDAF中的γ光子和中微子驱动的Kilonovae和随后的引力波（GW）的各向异性发射。与没有垂直平流的NDAF相比，垂直平流的情况下中微子光度和GW应变略有下降，并且注入的γ射线光子将使千中子变亮。未来的多信使联合观测可能会区分密集双星合并后NDAF中是否存在垂直平流。
2022-11-16 astro-ph.HE
Accelerating parameter estimation of gravitational waves from compact binary coalescence using adaptive frequency resolutions
贝叶斯参数估计的引力波从紧凑的二元聚结（CBC）通常需要超过数百万的计算昂贵的模板波形的评估。我们提出了一种技术，以减少成本的波形产生，利用啁啾行为的CBC信号。我们的技术不需要在分析中使用的频率范围内的所有频率的波形，并且不会由于波形的上采样而遭受固定成本。我们的方法加快了典型双星中子星信号的参数估计，对于$20\,\mathrm{Hz}$的低频截止，加快了$\mathcal{O}(10)$，对于$5\,\mathrm{Hz}$，加快了$\mathcal{O}(10^2)$。它不需要任何离线准备或由检测管道提供的源参数的准确估计。
2021-08-25 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Gravitational Waves Probes of Parity Violation in Compact Binary Coalescence
重力平衡违反了吗？鉴于最近的观测引力波从合并紧凑的双星，我们制定了一个战略，找到一个答案与当前和未来的探测器。我们确定了引力波中宇称破坏的关键特征：在其传播过程中的振幅双折射和在其产生过程中的修正啁啾率。然后，我们确定最佳的二进制测试奇偶违反重力的存在，并优先进行建模，将需要进行这样的测试之前，探测器达到其设计灵敏度的研究。
2018-03-08 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Compact Binary Coalescences: Astrophysical Processes and Lessons Learned
2016年2月11日，LIGO和Virgo科学合作宣布首次直接探测到引力波，这是LIGO干涉仪在2015年9月14日捕获的信号，由两个恒星质量的黑洞合并产生。这一发现标志着一种全新的研究宇宙的方法的开始。LIGO、Virgo和KAGRA的最新引力波目录使引力波事件总数达到90个，预计在未来几年内，当更多的地面和空间干涉仪投入使用时，这一数字将显著增加。从理论的角度来看，我们对探测到的事件来自哪里只有模糊的想法，并且对于致密双星合并的天体物理学的五个W和How中的大多数的答案仍然是未知的。在这项工作中，我们回顾了我们目前的知识和不确定性的天体物理过程背后合并致密天体二进制文件。此外，我们讨论了通过最新的引力波探测所学到的天体物理学经验教训，特别注意来自特殊事件的理论挑战（例如，GW190521和GW190814）。
2022-06-30 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
Explosions Driven by the Coalescence of a Compact Object with the Core of a Massive-Star Companion Inside a Common Envelope: Circumstellar Properties, Light Curves, and Population Statistics
我们模拟了由黑洞或中子星与其伴星核心合并所驱动的爆炸。在进入共同包络阶段时，紧凑的物体可以一直螺旋到核心。同时释放的能量很可能会沉积到周围的公共外壳中，为合并驱动的爆炸提供动力。我们使用流体动力学模型的二进制合并模型的共同包络密度分布在合并的时间。我们发现了物质的环形轮廓，集中在双星的赤道平面上，并延伸到大质量恒星原始半径的许多倍。我们使用这种拱星材料（CSM）的球平均属性来估计从冲击波和CSM之间的相互作用产生的出射光变曲线。我们发现，典型的合并驱动的爆炸的亮度高达三个幅度CSM相互作用。从人口合成模型，我们发现，最明亮的合并驱动的爆炸，$M_V \sim -18$到$-19$，是那些涉及黑洞，因为他们有最大的质量和扩展CSM。黑洞合并事件也很常见;它们占所有合并驱动爆炸的50%左右，占核心坍缩率的0.3%左右。合并驱动的爆炸提供了一个窗口，通过探测合并而不是弹出其信封的系统的属性，在二元系统中的共同信封相互作用的高度不确定的物理。
2019-06-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
Gravitational lensing aided luminosity distance estimation for compact binary coalescences
研究强引力透镜化下致密双星并合光度距离的恢复方法，通过概念验证参数估计发现强透镜可将距离估计精度提高至几倍。
2024-01-19 astro-ph.HE gr-qc
Detectability of Late-Time Radio Afterglows from Compact Binary Coalescence
对候选引力波的电磁跟踪对于验证其天体物理性质和研究其物理性质具有重要意义。虽然下一代GW探测器将提高灵敏度，以首次探测GW事件，但在其运行的早期，其定位这些事件的能力仍然很差。这使得EM跟踪对大多数望远镜来说都是一个挑战。许多新的低频无线电仪器最近已经上线或将在未来几年上线，它们的宽视场使它们能够在短时间内覆盖大面积的天空。本文全面研究了致密双星并合（CBC）的射电余辉的可探测性，CBC是一个被预言的GW源，也是最有希望的短伽马射线暴的起源。我们探讨了一系列源和观测参数的前向激波的模拟余辉光变曲线的性质，然后我们使用这些光变曲线来估计不同无线电仪器和测量方法的预期检测率。利用当前和即将到来的宽场射电仪器探测射电余辉并限制其性质和速率是可行的。因此，宽场无线电仪器将在GW事件的EM后续行动中发挥重要作用。
2014-05-23 astro-ph.HE
Extreme Gravity Tests with Gravitational Waves from Compact Binary Coalescences: (II) Ringdown
LIGO/Virgo探测到的双黑洞合并标志着天文学的分水岭时刻，开启了精确测试克尔动力学的时代。我们回顾了理论和实验上的挑战，必须克服黑洞光谱与现在和未来的引力波探测器。在其他主题中，我们讨论准正规模式激发二进制合并，天体物理事件率，黑洞动力学的测试在修改后的引力理论，参数化的“后克尔”振铃测试，外来紧凑的对象，并提出了数据分析方法，以提高光谱测试克尔动力学叠加多个事件。
2018-04-10 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Performance comparison of multi-detector detection statistics in targeted compact binary coalescence GW search
全球先进的干涉引力波探测器网络预计很快将上线。相干观测GW从一个遥远的紧凑的二进制合并（CBC）与位于不同大陆的干涉仪网络提供了至关重要的信息，如源的位置和偏振信息的来源。在本文中，我们比较不同的多检测器网络检测统计CBC搜索。在基于极大似然比（MLR）的检测方法中，对似然比进行优化以获得最佳模型参数，并将最佳似然比值作为统计量来判断信号的存在。然而，另一种贝叶斯方法涉及对参数的似然比进行边缘化以获得平均似然比。我们获得了一个分析表达式的贝叶斯统计使用的两个有效的合成数据流的非旋转紧凑的二进制系统的有针对性的搜索与无信息的参数。仿真结果验证了该近似方法的有效性，并与基于极大似然比的统计方法进行了比较。我们观察到，MLR { \it hybrid}统计提供了与贝叶斯统计相当或更好的性能。
2016-06-13 astro-ph.HE gr-qc
Radio Afterglows from Compact Binary Coalescences: Prospects for Next-Generation Telescopes
对中子星合并产生的引力波（GW 170817）的探测，标志着时域天文学新时代的到来。对合并产生的无线电发射的监测，包括高分辨率无线电成像，使得能够测量合并的性质，包括能量学和倾角。在这项工作中，我们比较了当前和未来的引力波设施的无线电设施的灵敏度的能力，以量化的前景检测无线电余辉的引力波事件。我们认为三个观察策略，以确定未来的合并-宽场后续行动，目标星系合并本地化和深入监测已知的同行。我们发现，虽然计划中的无线电设施，如平方公里阵列，将能够检测合并在千兆秒差距的距离，没有设施是足够敏感的检测合并在拟议的第三代引力波探测器，将在2030年开始运行的范围。
2021-05-19 astro-ph.HE
A neural network for estimating compact binary coalescence parameters of gravitational-wave events in real time
针对匹配滤波技术在致密双星并合引力波参数估计中的误差问题，提出分位数回归神经网络模型提供动态参数边界，测试准确率超90%，作为先验可减少9%似然评估次数，缩短运行时间且不影响定位。
2025-08-20 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Pre-merger localization of eccentric compact binary coalescences with second-generation gravitational-wave detector networks
我们研究了利用第二代引力波探测器网络对偏心致密双星并合前局域化的可能性。来自偏心双星的引力波可以看作是一个脉冲序列，它是由比轨道频率高出一倍的各种高次谐波模组成的。来自非常早期的螺旋相位的高次谐波模式不仅有助于信噪比，而且还允许我们在合并开始之前定位引力波源。这是因为高频引力波对于地面探测器网络通过三角测量进行源定位是必不可少的。我们发现，在最佳情况下，对于1.4- 1.4 $M_\odot$偏心双星中子星在100 Mpc的合并前10分钟，单探测器信噪比超过5，并且在合并前半分钟，它可以被四探测器网络定域到10度$^2$。我们甚至可以通过五探测器网络在并合前10分钟获得$\sim$ 10 deg $^2$。
2014-05-20 astro-ph.HE gr-qc
Fast, faithful, frequency-domain effective-one-body waveforms for compact binary coalescences
从引力波观测中推断双星中子星的性质需要产生数百万个波形，每个波形在频率范围内跨越大约三个数量级。因此，波形模型必须有效地产生，并在同一时间，是忠实的后牛顿准绝热螺旋合并制度。这个问题的一个简单的解决方案是将有效的一体波形与固定相位近似相结合，以获得从任何低频到合并都有效的频域多极近似。我们表明，在后绝热近似中产生的有效的一体频域波形与当前的唯象模型和代理模型在计算上具有竞争力，（几乎）任意长，并且忠实于任何二进制参数的合并。同样的方法也可以用来有效地产生中等质量的二元黑洞螺旋波形检测天基干涉仪。
2020-11-30 astro-ph.HE gr-qc
Testing the binary black hole nature of a compact binary coalescence
我们提出了一种新的方法来测试的二进制黑洞（BBH）的性质，可检测的引力波（GW）干涉仪的紧凑的双星，从而限制其他外来紧凑对象的参数空间。测试的精神在于黑洞的“无毛”猜想，其中黑洞的所有属性都由黑洞的质量和自旋来表征。该方法依赖于观测测量的四极矩的紧凑的二进制成分诱导由于其自旋。如果致密物体是一个克尔黑洞（BH），它的四极矩只能用它的质量和自旋来表示。否则，四极矩可以取决于附加参数（例如对象的状态方程）。引力波的相位和振幅中的高阶自旋效应，明确地包含了致密天体的自旋诱导四极矩，因此唯一地编码了致密双星的性质。因此，我们认为，一个独立的测量的自旋引起的四极矩的紧凑的双星GW观测可以提供一个独特的方式来区分二进制BH系统的二进制组成的外来紧凑的对象。
2017-09-06 astro-ph.HE gr-qc
Extreme Gravity Tests with Gravitational Waves from Compact Binary Coalescences: (I) Inspiral-Merger
LIGO/Virgo合作对紧凑双星的螺旋和合并的观测开创了强场引力研究的新时代。我们回顾了当前和未来对强引力和使用引力波干涉仪的克尔范式的测试，无论是在理论不可知的框架（参数化的后爱因斯坦形式主义）还是在特定的修改引力理论（标量张量、爱因斯坦膨胀子-高斯-博内特、动力学陈-西蒙斯、洛伦兹破坏和额外维度理论）的背景下。在这方面的贡献，我们集中在（i）所携带的信息的inspiral辐射，和（ii）最近的进展，在修改后的引力的数值模拟紧凑的二元合并。
2018-04-04 astro-ph.HE gr-qc hep-th
A Comprehensive Analysis of the Gravitational Wave Events with the Hilbert-Huang Transform: From Compact Binary Coalescence to Supernova
我们分析的引力波信号与模型无关的时间-频率分析，这是从希尔伯特-黄变换（HHT）的改进和优化，以表征频率的时频图上的变化。除了常规的HHT算法，即，利用集合经验模态分解获得固有模态函数并产生瞬时频率，我们提出了一种在时频图上操作集合均值的替代算法。利用该方法对LIGO O 1和O2观测到的致密双星合并的已知引力波事件以及模拟的核心坍缩超新星（CCSNe）引力波信号进行了系统分析。与小波谱相比，二元黑洞合并的时频图显示了更好的细节。此外，我们的算法可以减少由模式混合引起的瞬时频率振荡。对于CCSNe数据，HHT可以精确地测定原中子星的振荡和吸积激波不稳定性的辐射。更重要的是，不同振荡模式的初始阶段可以清楚地分开。这些结果为进一步建立检测算法提供了新的线索，也为研究其物理机制提供了新的探索。
2022-07-14 astro-ph.HE astro-ph.IM
Unraveling Binary Evolution from Gravitational-Wave Signals and Source Statistics
下一代地面引力波探测器很可能观测到来自致密天体双星合并的引力波。我们描述了最先进的致密二元聚结率的预测和报告的初步努力，以开发一个框架转换成改进的约束天体物理参数的引力波观测。
2010-01-19 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
On the gravitational wave background from compact binary coalescences in the band of ground-based interferometers
本文报道了对致密双星合并产生的引力波（GW）背景的综合研究。我们认为在我们的计算中，新的基于观测的中子星和黑洞的质量分布和完整的分析波形，包括后牛顿振幅校正。我们的研究结果表明：（ii）低于100 Hz时，背景主要取决于局部聚结速率$r_0$和平均啁啾质量，而与啁啾质量分布无关;（三）宇宙恒星形成速率和双星形成与合并之间的延迟时间的影响在100赫兹以下是线性的，可以用一个单一的（iv）高达50-100 Hz的能量密度参数$Ω_{GW}(f) ~ f^{2/3}$的简单幂律模型足以用作地基干涉仪的搜索模板。在背景信号的检测前景方面，我们表明：（i）检测（信噪比为3）的高级LIGO探测器（H1-L1）在一年的观测时间内需要中子星的合并速率为$r_0 = 3 (0.2) Mpc^{-3} Myr^{-1}$（二元黑洞）;（ii）对于两个共同定位的检测器，对$r_0$的这种限制可以降低3倍，而目前提议的世界范围先进仪器网络在可探测性方面仅提高了约30%;计划中的爱因斯坦望远镜灵敏度提高后，不仅可以可靠地探测背景，而且可以探测待测光谱的高频成分。最后，我们表明，亚阈值的二元中子星合并事件产生了强大的前景，这可能是一个问题，为未来的地面随机搜索的原始GW。
2013-03-10 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
A self-consistent method to estimate the rate of compact binary coalescences with a Poisson mixture model
最近发表的GWTC-1 --一篇期刊文章总结了在LIGO-Virgo地面探测器网络第一次和第二次观测运行期间产生的数据中从合并的紧凑双星中寻找引力波（GW）--引用了对双星中子星、中子星黑洞双星和双星黑洞合并的速率估计，以及各种重要和边缘GW候选事件的天体物理起源的分配概率。在本文中，我们描绘了用于计算这些速率和概率的形式主义，它假设触发器高于一个低排名的统计阈值，无论是陆地或天体物理起源，发生独立的泊松过程。特别是，我们包括任意数量的天体物理类别重新分配，通过基于质量的模板加权，候选事件的前景概率，跨源类。我们评估这种形式主义的合成GW数据，并证明，这种方法可以很好地工作在第一次和第二次观测运行期间观察到的GW信号。
2020-05-04 astro-ph.HE
Test the hypothesis of compact-binary-coalescence origin of fast radio bursts through a multi-messenger approach
在文献中，致密双星聚并（CBCs）被认为是解释某些非重复快速射电暴（FRB）起源的主要方案之一。FRB和CBC事件率密度之间的巨大差异表明，它们之间的关联（如果有的话）最多只适用于一小部分FRB。通过贝叶斯估计方法，我们展示了如何统计分析的符合协会的FRB与CBC引力波（GW）事件可以测试这些协会的假设。我们发现，在先进的LIGO运行期间，$\sim100$（$\sim1000$）GW-less FRB的检测与色散测量（DM）值小于500 ${\rm pc~cm^{-3}}$可以达到的约束，小于$10\%$（或$1\%$）FRB与二元黑洞（BBH）合并。对于双中子星（BNS）合并，需要相同数量的DM值小于100 ${\rm pc~cm^{-3}}$的FRB才能达到相同的约束。随着GW探测器的升级，BBH和BNS合并的相同约束可以用更少的FRB或更宽松的DM值要求来达到。还可以基于FRB和CBC的事件密度对能够产生可观测FRB的每种类型的CBC的分数提出约束。这将进一步限制BH双星系统中黑洞的无量纲电荷。
2020-02-27 astro-ph.HE
Compact binary coalescences: Constraints on waveforms
紧凑的二元聚结（CBCs）的引力波形对于LIGO-Virgo合作的探测是非常宝贵的。它们是通过半解析模型和数值模拟相结合得到的。到目前为止，由这些程序引起的系统误差似乎小于统计误差。然而，将在不久的将来投入使用的新探测器的灵敏度大大提高，这将要求波形更加准确。如果对\emph{evaluate}精确度进行各种交叉检查，特别是在数值模拟稀疏的参数空间区域中，则会促进这项任务。目前，通过将候选波形与被认为是精确的数值相关性（NR）波形进行比较来估计误差。本文的目标是提出一个质的不同的工具。我们表明，充分的非线性广义相对论（GR）的CBC波形施加了无限数量的尖锐的约束。这些可以提供明确的测量来评估候选波形相对于精确GR的准确性，帮助发现系统误差，并且还提供对NR模拟本身的外部检查。
2021-01-12 astro-ph.HE gr-qc
Tidally-induced Magnetar Super Flare at the Eve of Coalescence with Its Compact Companion
在双中子星（NS）或NS-黑洞系统（其中一个NS是磁星）的螺旋晚期，磁星上的引潮力随着双星的接近而急剧增加。潮汐引起的变形可能会超过磁星地壳在合并前几秒或几秒内所能承受的最大值。因此，可能会发生灾难性的全球地壳破坏，储存在磁星内部的磁能将有机会释放出来，这将被观测为超级耀斑，其能量比磁星的巨型耀斑大100倍。这种机制可以很自然地解释最近观测到的GRB 211211 A的前兆，包括它的准周期振荡。我们预测，在未来的引力波O 4/O 5周期，可能有一小部分检测到的双NS合并与这样的超级耀斑。通过观测，可以获得NS内部结构和磁场的丰富信息，这在其他地方是很难研究的。
2022-11-04 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Study of statistical properties of hybrid statistic in coherent multi-detector compact binary coalescences Search
在这篇文章中，我们重新审视的问题，相干多探测器搜索的引力波从紧凑的双星合并与中子星和黑洞使用先进的干涉仪，如LIGO-Virgo。基于最佳多检测器信噪比（SNR）的损失，我们构造了一个混合统计量作为最佳的最大似然比（MLR）统计量调整面对面和面对面的二进制文件。研究了混合统计量的统计性质。这种混合统计的性能进行了比较与通用倾角的相干MLR统计。由于单一的合成数据流，混合统计给出了较低的虚警相比，多检测器MLR统计和小的分数损失的最佳信噪比为大范围的二进制倾角。我们已经证明，对于LIGO-Virgo网络和二元倾角，ε< 70 deg。且ε> 110 °，混合统计量捕获了98%以上的网络最优匹配滤波器SNR，同时具有较低的虚警率。采用两种入射倾角分布U[cos（ε）]和B. F. Schutz使用混合统计执行，并且对于10^-5的固定虚警概率，与双流多检测器MLR统计相比，分别给出了约5%和约7%的检测概率。
2017-03-14 astro-ph.HE gr-qc
Inference on gravitational waves from coalescences of stellar-mass compact objects and intermediate-mass black holes
由中子星或恒星质量的黑洞向$\gtrsim 100$太阳质量的中等质量黑洞的合并产生的引力波是先进引力波探测器的一个令人兴奋的可能来源。这些来源可以提供IMBH存在的明确证据，探测球状星团动力学，并可能作为广义相对论的测试。我们分析的准确性，我们可以测量的质量和自旋的IMBH和它的同伴在中等质量比合并。我们发现，我们可以确定一个IMBH的质量以上$100 ~ M_\odot$与$95\%$的信心提供了巨大的身体超过$130 ~ M_\odot$。对于高于$\sim200 ~ M_\odot$的源质量，最好的测量参数是准正常振铃的频率。因此，对于大质量双星来说，总质量的测量比啁啾质量更好，但是总质量仍然部分地随自旋简并，这无法精确测量。低频探测器的灵敏度对大质量源特别重要，因为对内旋相位的灵敏度对于测量恒星质量伴星的质量至关重要。我们表明，我们可以准确地推断宇宙学红移信号的源参数，通过施加适当的校正。我们研究了模型重力波形中不确定性的影响，并得出结论，我们的主要结果可能是强大的系统学。
2015-11-04 astro-ph.HE gr-qc
Testing the spin-induced multipole moments of compact binary coalescences using the flexible theory-independent framework
Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)（马克斯·普朗克引力物理研究所（爱因斯坦研究所））；University of Maryland（马里兰大学）；Chennai Mathematical Institute（金奈数学研究所）；International Centre for Theoretical Sciences, Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所国际理论科学中心）
本文基于灵活理论无关（FTI）框架，提出检验致密物体自旋诱导多极矩的方法，经合成信号、LIGO-Virgo-KAGRA观测信号测试，预测下一代探测器可将相关约束精度提升两个数量级，用于探究致密双星并合中黑洞的性质。
2026-08-10 astro-ph.HE gr-qc
Line-of-Sight Acceleration-driven waveform corrections for unequal-mass compact binary coalescences
Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics（天文与天体物理大学中心）；Canadian Institute for Theoretical Astrophysics, University of Toronto（多伦多大学加拿大理论天体物理研究所）
本文为高阶模态波形模型推导LOSA的相位与振幅修正，证明其对GW190814等不对称双星参数估计至关重要，并指出文献中相关实现的不一致。
2026-10-07 astro-ph.HE gr-qc
Template Bank for Compact Binary Coalescence Searches in Gravitational Wave Data: A General Geometric Placement Algorithm
本文介绍了一种在引力波干涉仪数据中寻找致密双星合并的模板波形的算法。我们利用了二进制参数的频域波形的振幅和展开相位的平滑依赖性。我们组波形具有相似的幅度配置文件和执行奇异值分解的相位配置文件，以获得一个正交基的相位函数。前导基函数跨越低维线性空间，其中任何物理波形的展开相位都很好地近似。最佳模板放置由线性系数空间中的规则网格给出。该算法适用于任何频域波形模型和探测器灵敏度曲线。它在计算上是高效的，并且需要很少的调整。应用该方法，我们构造了一组适用于在LIGO-Virgo数据中搜索自旋对齐的双星中子星、中子星-黑洞和双星黑洞合并的模板库。
2019-07-01 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
A Robust and Efficient F-statistic-based Framework for Consistent Bayesian Inference of Compact Binary Coalescences
School of Physics, Dalian University of Technology（大连理工大学物理学院）
本文提出基于F统计量的方法用于引力波信号参数估计，通过简化参数空间提升效率，并展示其在多个引力波事件中的良好表现，同时在计算成本和贝叶斯证据上优于传统方法。
2026-05-14 astro-ph.HE gr-qc
Search for Advanced LIGO Single Interferometer Compact Binary Coalescence Signals in Coincidence with Gamma-Ray Events in Fermi-GBM
介绍了一种新的和通用的方法，用于搜索$γ$射线对应的引力波（GW）触发器的描述。此方法专门应用于单个GW检测器触发。分析了来自观测运行O 1和O2的高级LIGO数据，因此每个GW触发来自LIGO-Livingston或LIGO-Hanford干涉仪。对于每个GW触发，搜索费米伽马射线暴监测器数据，并选择最重要的亚阈值信号对应物。然后，定义一种方法，以便确定哪些GW- $γ$ -射线对可能具有共同的起源。为此目的，计算关联排名统计，从该关联排名统计导出虚警率。具有最高排名统计的事件被选择用于由LIGO探测器表征和参数估计组成的进一步分析。还评估了$γ$射线信号特性。我们在搜索中没有找到重要的候选人。
2020-07-16 astro-ph.HE gr-qc
Investigating the effect of sensitivity of KAGRA on sky localization of gravitational-wave sources from compact binary coalescences
The University of Tokyo（东京大学）；The Chinese University of Hong Kong（香港中文大学）
本文通过系统注入研究探讨KAGRA在LIGO-Virgo-KAGRA网络中对致密二体并合源的天空定位提升作用，分析其灵敏度变化对定位精度和探测率的影响。
2026-04-15 astro-ph.HE gr-qc
A morphology-independent test of the mixed polarization content of gravitational wave signals from compact binary coalescences
广义相对论中的引力波包含两个偏振自由度，通常标记为正和交叉。除了这两种张量模式，引力的一般理论还预测了四种额外的偏振模式：两种标量和两种矢量。在引力波数据中检测到非张量模式将构成超越广义相对论的物理学的清晰特征。先前的测量已经指出了引力波中张量模式的明确存在，但是其他通用非张量模式的存在还没有被直接测试。我们提出了一个模型独立的分析，能够检测和表征混合张量和非张量成分的瞬态引力波信号，包括那些从紧凑的二元聚结。这种基础设施可以限制在广义相对论预测的张量模式之上的标量或矢量偏振模式的存在。我们的分析是形态独立的（因为它不依赖于波形模板），相位相干，和不可知的源天空位置。我们应用我们的分析，从GW190521和模拟数据的数据，并证明它是能够把上限的非张量模式的强度时，没有存在，或表征其形态的情况下，积极的检测。瞬态引力波信号的偏振内容的测试取决于扩展的检测器网络，其中每个检测器观测偏振模式的不同线性组合。因此，我们预计我们的分析将在未来几年内产生精确的偏振约束，因为目前的地面探测器LIGO Hanford，LIGO Livingston和Virgo将加入KAGRA和LIGO India。
2021-08-03 astro-ph.HE gr-qc
Parameter estimation on compact binary coalescences with abruptly terminating gravitational waveforms
引力波天文学试图从它们发出的引力波信号中提取有关天体物理系统的信息。对于合并紧凑二进制源，这需要用于inspiral的准确模型模板，以及潜在的后续合并和振铃。具有突然终止于检测器的敏感带中的频域波形的模型通常用于参数估计研究。我们发现，突然的波形终止包含重要的信息，影响参数估计精度。如果这个尖锐的截止点不是出于物理动机，那么这些额外的信息可能会导致误导性的良好准确性声明。我们还表明，使用截止波形作为模板来恢复完整的信号可能会导致参数估计的偏差。我们评估何时截止的信息内容可能是重要的，在这两种情况下。我们还指出，标准的Fisher矩阵形式主义，经常用于近似预测参数估计的准确性，不能正确地将一个突然的截止存在于信号和模板，这一观察解释了一些以前意想不到的结果发现在文献中。这些影响强调了使用完整的波形与准确的合并和振铃阶段的参数估计的重要性。
2014-07-23 astro-ph.HE gr-qc physics.data-an
Search for gravitational waves from the coalescence of sub-solar mass and eccentric compact binaries
该研究首次搜索允许轨道偏心率的亚太阳质量致密双星并合引力波，在LIGO数据中未发现显著候选体，并给出了并合率上限，为暗物质贡献提供约束。
2021-02-02 astro-ph.HE gr-qc
Rapid localization and inference on compact binary coalescences with the Advanced LIGO-Virgo-KAGRA gravitational-wave detector network
本研究提出基于多ROQ基的快速参数估计框架，实现LVK探测器网络下BNS信号的低延迟高精度定位，中位分析仅6分钟，定位面积较BAYESTAR减少约30%，已集成至BILBY并用于LVK预警系统。
2023-07-25 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Line-of-sight Acceleration Driven Effects in Eccentric Compact Binary Coalescences
Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics（大学间天文与天体物理中心）
本研究针对偏心致密双星并合中视线加速度与轨道偏心率的简并问题，提出在波形模板中同时建模两种效应，并通过类似GW170817的注入实验证明该方法能在90%置信区间内准确恢复参数。
2026-10-07 astro-ph.HE gr-qc
Compact Binary Coalescence Gravitational Wave Signals Counting and Separation
针对下一代引力波观测中多信号重叠难题，提出基于注意力与多解码器的 UnMixFormer，可同时计数最多五个致密双星并合事件并分离波形，准确率达99.89%。
2025-05-13 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
A pipeline to search for signatures of line-of-sight acceleration in gravitational wave signals produced by compact binary coalescences
Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics（大学间天文与天体物理中心）；Canadian Institute for Theoretical Astrophysics, University of Toronto（多伦多大学加拿大理论天体物理研究所）；Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)（马克斯·普朗克引力物理学研究所（阿尔伯特·爱因斯坦研究所））；Leibniz University Hannover（汉诺威莱布尼茨大学）；Department of Mathematics and Physics, University of Stavanger（斯塔万格大学数学与物理系）
提出一种搜索致密双星并合引力波信号中视线加速度特征的数据处理流程，计算了后牛顿修正并集成到LIGO-Virgo-Kagra参数估计软件中，验证了恢复加速度的可靠性并测试了波形鲁棒性。
2026-06-26 astro-ph.HE gr-qc
Applications of the close-limit approximation: horizonless compact objects and scalar fields
模拟致密双星从螺旋到合并的演化是引力波天文学的核心。目前的波形目录是建立在真空二进制黑洞模型，通过不断发展的爱因斯坦方程数值和补充他们的知识，从慢动作扩展。对于有物质存在时的聚结过程，或者除了广义相对论以外的理论，我们所知的要少得多。在这里，我们探讨了封闭极限近似作为一个强大的工具，以了解在一般设置的聚结过程。特别地，我们研究了两个等质量，紧凑，但水平的对象的正面碰撞。我们的研究结果显示了“回声”的出现，并表明合并能量的一个重要部分进入这些后期的重复。我们还应用封闭极限近似研究了碰撞黑洞对周围标量场的影响。值得注意的是，我们的研究结果表明，通过微扰理论获得的观测值可以扩展到合并阶段的一个重要部分，在原则上只有一个数值方法是适当的。
2022-05-19 astro-ph.HE gr-qc hep-th
A $χ^2$ statistic for the identification of strongly lensed gravitational waves from compact binary coalescences
Inter University Centre for Astronomy and Astrophysics（大学天文学与天体物理国际中心）；Syracuse University（雪城大学）
研究利用新的χ²统计量，通过GW搜索常用模板，区分致密双星并合产生引力波的透镜与非透镜事件。在实际天体物理数据集上评估性能，发现其效率与现有方法相当，速度更快且统计特性可知，能快速准确筛选和识别相关事件对。
2026-07-24 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Dark Matter or Regular Matter in Neutron Stars? How to tell the difference from the coalescence of compact objects
本文基于镜像双希格斯模型，研究了致密星体中镜像物质与标准模型物质耦合的两种情形，发现混合镜像物质的中子星在二维质量-半径平面分布，且包含镜像中子星的双星系统具有更宽啁啾质量范围和不同Love关系，从而可通过引力波和X射线观测探测或限制镜像物质。
2022-11-16 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
GRBs from Collapse of Thorne-Żytkow-like Objects as the Aftermath of WD-NS Coalescence
提出TZlO坍缩统一模型，解释GRB 200826A和GRB 211211A的短长暴特征，并区分磁星与黑洞产物。
2024-05-26 astro-ph.HE
Towards a generic test of the strong field dynamics of general relativity using compact binary coalescence
双中子星和/或黑洞的合并是地面干涉探测器最有可能观测到的引力波信号之一。除了它们的发现在天体物理学上的重要性外，它们还将为我们提供第一个接触广义相对论（GR）真正强场动力学的经验。我们提出了一个新的框架，贝叶斯模型选择的基础上，旨在检测偏离GR，受到先进的处女座和LIGO探测器的约束。该方法测试了波形中出现的系数与GR预测的一致性，而不依赖于任何特定的替代重力理论。该框架适用于低信噪比事件，通过多个子测试的建设，其中大部分只涉及有限数量的系数。它还自然地允许来自多个来源的信息的组合，以增加人们对GR或违反GR的信心。我们希望它能够找到广泛的可能偏离GR，包括那些原则上不能容纳的模型波形，条件是在频率的感应变化的相位检测器是最敏感的是可比的影响百分之几的变化在一个或多个低阶后牛顿相位系数。原则上，该框架可以与具有任意参数化变形的任何GR波形近似一起使用，以用作模型波形。为了说明该方法的工作原理，我们进行了一系列的数值实验，其中模拟的引力波建模的限制后牛顿，固定相位近似高斯和固定噪声，按照预期的先进LIGO/处女座噪声曲线。
2012-03-04 astro-ph.HE gr-qc
On gravitational-wave echoes from neutron-star binary coalescences
最近，在$4.2σ$显著性水平上，对GW 170817合并后信号中的引力波回波进行了尝试性检测。据推测，该信号可能为残留的奇异物体中的近视界量子结构提供证据。我们指出，如果残留的对象是一个超紧凑的中子星，回波的对象，半径仅略小于一个普通的中子星。在~72 Hz处报告的回波与质量约为$M\in(2,3) M_\odot$、半径接近布赫达尔极限R~ 9 GM/（4c^2）的不可压缩恒星的玩具模型相一致。如果得到证实，低频引力波回波将与目前所有的中子星模型产生矛盾，并将对核物理和引力产生重大影响。
2018-06-12 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
A story about a tipsy kangaroo: Reversible jump MCMC for model selection in the analysis of gravitational-wave signals from the coalescence of compact objects
Universität Potsdam（波茨坦大学）；Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)（马克斯·普朗克引力物理研究所（爱因斯坦研究所））；University of Southampton（南安普顿大学）；Utrecht University（乌得勒支大学）；Nikhef（尼赫夫国家亚原子物理研究所）
研究针对引力波信号分析中的模型选择问题，提出可逆跳跃马尔可夫链蒙特卡罗采样器t-roo，能同时给出模型优势比和参数后验，基于eryn构建，可比较多种源模型，经验证及实际事件分析，为下一代探测器提供了有价值的模型比较工具。
2026-07-24 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Detectability of neutron star -- white dwarf coalescences by eROSITA and ART-XC
中子星和白矮星的合并是相对频繁的现象，数量超过了其他类型的紧凑物体合并（中子星和黑洞，而不涉及白矮星）。这样的事件不仅可能产生光学爆发，也可能产生X射线爆发。瞬态源CDF-S XT 2 [1]可以是[2]所建议的这种类型事件的示例。在这篇文章中，我们估计的频谱RG卫星上的X射线仪器的视场中的这些瞬变率。我们证明，在四年的调查计划几千事件有关的中子星-白矮星合并可能会出现在eROSITA的视野。X射线发射的准直可以减少这个数字。在ART-XC望远镜的情况下，预计会出现较小但数量相当的瞬变。然而，由于相对较短的持续时间（$\lesssim 10^4$ s），大多数这样的瞬变可能仅在望远镜的一次扫描（$\sim 40$ s）中可见，因此预计仅检测到少数光子，这使得在没有附加信息的情况下进行明确的识别非常成问题。
2019-09-24 astro-ph.HE
A product template bank to search for compact binary coalescences microlensed by isolated point mass lenses
Inter University Centre for Astronomy and Astrophysics（大学天体物理与天文中心）
研究被孤立点质量透镜微透镜化的致密双星并合引力波，提出构建乘积模板库方法，利用几何光学近似和放大因子相位计算度量元素，增加时间延迟和相对放大率参数，构建约4000个模板库，有效减少失配，与最小匹配标准一致。
2026-07-24 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Rates and beaming angles of GRBs associated with compact binary coalescences
本研究利用机器学习对GRB光变曲线进行聚类分析，假设特定簇与致密双星并合相关，估计了其发生率，并约束了BNS相关GRB的束流角分布及NSBH产生GRB的比例。
2024-11-15 astro-ph.HE gr-qc
Bound Outflows, Unbound Ejecta, and the Shaping of Bipolar Remnants during Stellar Coalescence
最近的观测表明，恒星合并瞬变的残余是双极的。这就提出了这些双极形态是如何产生的问题，以及它们告诉我们恒星合并和共同包络阶段的质量喷射机制。在本文中，我们分析了流体动力学模拟的导入到二进制聚结，一个阶段的不稳定的洛希瓣溢出，需要二进制的洛希极限分离的更紧凑的吸积体的吞没内的信封的扩展捐助者。随着质量转移的速度越来越快，气体会从双星中消失。与先前的预期相反，系统早期的质量损失仍然与双星有关，并形成了一个环双星环面。后来的喷出物，产生的吸积擦过表面的捐助者，有非常不同的形态和未绑定。这两个组成部分的质量损失从二互动后，高速喷出物碰撞的环联环面形成的早期质量损失。未结合的喷出物被重新导向两极，逃逸的物质产生两极外流。我们的研究结果表明，从绑定到未绑定的喷出物从合并双星的过渡可以解释其残余物的双极性质，与我们的理解的起源的双极残余的恒星合并瞬变，也许，一些行星状星云的影响。
2018-11-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
Rapidly evaluating the compact binary likelihood function via interpolation
对来自紧密双星聚结（CBC）的引力波进行贝叶斯参数估计通常需要在描述双星的不同参数值下进行数百万次模板波形计算。抽样技术，如马尔可夫链蒙特卡罗和嵌套抽样评估的可能性，并因此计算模板波形，串行，因此，分析的总计算时间与模板生成的线性比例。在这里，我们解决的问题，快速计算的似然函数的CBC来源与非旋转组件。我们展示了如何有效地计算连续似然函数的三维子空间上的参数，它有一个非平凡的依赖（啁啾质量，对称质量比和聚结时间）通过插值。随后，对该插值似然函数进行采样是一个比直接评估似然性便宜得多的计算过程;我们报告了两到三个数量级的计算时间改进，同时保持似然性准确度<0.025%。在CBC质量空间的很大一部分上生成似然函数的插值在计算上是昂贵的，但高度并行化，因此壁时间相对于完整参数估计分析的时间可以非常小。
2013-05-16 astro-ph.HE
Gravitational wave memory of compact binary coalescence in the presence of matter effects
本研究探究存在物质效应时致密双星并合的引力波非线性记忆，分析其对BNS与BBH、NSBH并合的区分作用，结合数值模拟研究并合后阶段非线性记忆的特性与探测前景，还对比了线性记忆的效应强度。
2024-03-06 astro-ph.HE gr-qc
