Background Estimation in a Gravitational Wave Experiment
讨论了在引力波实验中寻找符合时,偶然符合引起的背景估计问题。通过有序地移动两个探测器之一的事件时间获得的延迟符合的使用被证明是最正确的
2000-02-01 gr-qc
Systematic Bias Due to Nonspinning Template Waveforms in the Gravitational Wave Parameter Estimation for Aligned-Spin Binary Black Holes
我们研究了对齐自旋二进制黑洞(BBH)信号的引力波的参数估计和评估的影响,可以通过使用nonspinning模板波形产生的偏差。我们采用简单的方法来计算重叠分布的统计不确定性。对于基准波形模型,我们使用一个唯象模型,该模型被设计用于产生从合并BBH系统发射的引力波形。我们发现,nonspinning波形模板恢复的质量参数可以显着偏离对齐自旋信号的真实值。通过比较系统偏差与统计不确定性,我们检查的有效性nonspinning模板对齐自旋BBH的参数估计。
2017-04-11 gr-qc
A more effective coordinate system for parameter estimation of precessing compact binaries from gravitational waves
地面上的引力波探测器对狭窄的频率范围很敏感,可以有效地在合并前拍摄合并的致密天体双星动力学的快照。我们表明,通过采用自然表征这幅“图画”的分析参数,可以更有效地从引力波数据中提取系统的物理参数,并更容易解释。我们评估MCMC参数估计在这个物理上直观的坐标系,定义(a)一个框架锚定在二进制的自旋和轨道角动量和(b)的时间,在该时间的探测器是最敏感的二进制的引力波发射的性能。使用先进的一代LIGO和处女座引力波探测器的预期噪声曲线,我们发现,这种精心选择的参考系和参考时间显着提高参数估计效率的BNS,NS-BH和BBH信号。
2014-04-28 gr-qc
An architecture for efficient gravitational wave parameter estimation with multimodal linear surrogate models
最近对引力波的直接观测进一步强调了对快速、低成本和精确的方法来推断引力波源参数的需求。由于波形生成和数据处理的费用,评估似然函数的成本限制了这些计算的计算性能。建立在最近开发的代理模型和一种新的参数估计管道,我们展示了如何快速生成的似然函数作为一个分析,封闭形式的表达。使用一个简单的生产规模的参数估计代码的变体,我们证明了我们的方法使用代理模型的有效一体化和数值相对论波形。我们的研究是第一次将这些模型用于参数估计,并且是第一次使用多模态数值相关性波形进行参数估计计算,其中包括所有l <= 4模式。我们的无网格方法可以快速估计任何波形的参数与适当的降阶模型。本文中描述的方法也可以在其他数据分析研究中使用,例如审查符合事件或计算合并紧凑二进制检测统计。
2017-06-22 gr-qc
Accelerating gravitational wave parameter estimation with multi-band template interpolation
对致密双星聚并产生的引力波信号进行参数估计需要对计算密集的波形模型进行评估,这通常是分析中的瓶颈。随着后来的第二代和第三代探测器的低频率灵敏度促使使用更长的波形,该成本将进一步增加。我们描述了一种加速参数估计的方法,通过利用啁啾行为的信号采样的波形稀疏的部分,在那里的全频率分辨率是不需要的。我们证明,该方法可以重现原始结果与波形不匹配的$\leq 5\times 10^{-7}$,但与波形生成成本高达$\sim 50$倍,计算成本高的频域波形从低于8 Hz。
2017-05-19 gr-qc
On Estimation of the Post-Newtonian Parameters in the Gravitational-Wave Emission of a Coalescing Binary
最近获得的第二次后牛顿修正的引力波信号的参数估计的精度从合并的双星的影响进行了研究。它示出,除了这个校正大大降低了确定的二进制的成员的个人质量的准确性。然而,信号中的啁啾质量和时间参数仍然被确定为非常好的精度。估计的影响,其他理论的重力的可能性进行了调查。牛顿过滤器的性能进行了研究,并与最近推出的后牛顿搜索模板的性能进行了比较。结果表明,这两个搜索模板可以准确地提取有用的信息的二进制。
1995-03-07 gr-qc
Accelerated gravitational-wave parameter estimation with reduced order modeling
推断合并致密双星的天体物理参数是即将到来的先进LIGO-Virgo引力波探测器网络的一个关键科学目标,更普遍的是,引力波天文学。然而,目前的参数估计方法,这种情况下,可能会导致计算上棘手的问题,在实践中。因此,迫切需要新的、快速和准确的贝叶斯推断技术。在这封信中,我们证明了降阶建模方法,使快速参数估计研究。通过在LIGO算法库中实现一个降阶求积方案,我们表明,对于早期先进探测器的配置,对非自旋双星中子星吸气的9维参数空间的贝叶斯推断可以加快30倍。随着探测器将其低频限制提高到10 Hz,这种速度将增加到大约$150$,从而将需要数月才能完成的分析减少到数小时。虽然这些结果集中在引力探测器,技术广泛适用于任何实验中快速贝叶斯分析是可取的。
2015-01-27 gr-qc
Systematic and statistical errors in a bayesian approach to the estimation of the neutron-star equation of state using advanced gravitational wave detectors
先进的地面引力波探测器能够测量双中子星系统中的潮汐影响。在这项工作中,我们报告的统计不确定性测量潮汐变形与完整的贝叶斯参数估计实现。我们展示了如何同时测量啁啾质量和潮汐变形可以用来约束中子星状态方程。我们还研究了波形建模偏差和个别情况下的检测器噪声对这些测量的影响。我们特别发现,后牛顿波形族之间的系统误差可以显着偏置潮汐参数的估计,从而激励波形模型,在高频率更可靠的持续发展。
2014-02-20 gr-qc
Gravitational waves from inspiralling compact binaries: Parameter estimation using second-post-Newtonian waveforms
通过对激光干涉引力波探测器输出的引力波形模板进行匹配滤波,可以估算出螺旋形紧凑双星的参数。对于频率扫描,使用最近计算的公式,精确到第二后牛顿(2 PN)阶[阶数$(v/c)^4$,其中$v$是轨道速度]($dF/dt$)的统计误差,研究了在确定“啁啾质量”$\cal M$,约化质量$μ$,以及自旋参数$β$和$σ$(分别与自旋-轨道效应和自旋-自旋效应相关)。我们发现,以前的结果使用模板相位精确到1.5 PN顺序实际上低估了错误的$\cal M$,$μ$,和$β$。对于两颗吸气中子星,测量误差增加不到16%。
1995-02-24 gr-qc
On the background estimation by time slides in a network of gravitational wave detectors
对符合操作的引力波探测器的输出进行时移是在搜索短持续时间信号时估计背景的方便方式。然而,该过程是有限的,因为无限增加时移的数量不能提供更好的估计。我们发现,虚警率估计误差饱和的时间移位的数量。特别地,对于具有非常不同的触发率的检测器,该误差在大的值处饱和。对2个检测器和3个检测器进行显式计算,其中检测统计依赖于网络中3对的重合的逻辑“或”。
2009-11-25 gr-qc
Gravitational waves from coalescing binaries: detection strategies and Monte Carlo estimation of parameters
本文讨论了从合并双星中探测引力波的问题。我们介绍了微分几何的应用问题的最佳检测的“啁啾信号”。我们还进行了广泛的蒙特卡罗模拟,以了解在估计的二进制系统的参数的错误。我们发现,即使在10-15的高信噪比下,误差也远大于协方差矩阵预测的误差。我们还介绍了使用的瞬间,而不是到达的时间来确定方向的源的想法。
1995-08-05 gr-qc
Multiband Gravitational Wave Parameter Estimation: A Study of Future Detectors
首次探测到两个黑洞合并的引力波信号标志着引力波天文学时代的开始,这为天文学、天体物理学和宇宙学领域开辟了令人兴奋的新的可能性。LIGO和Virgo合作项目目前运行的探测器在相对较高的频率(从10 Hz到大约1 kHz)下灵敏,能够探测到在不到一秒(双星黑洞)到几分钟(双星中子星)的短时间内发射的引力波。像LISA这样的未来任务将在较低的频率范围内敏感,这将使探测到在这些双星合并之前很久发出的引力波成为可能。在这篇文章中,我们调查的可能性参数估计使用费舍尔矩阵形式主义结合信息,从现在和未来的探测器在不同的频带。我们考虑的探测器是LIGO/Virgo探测器,爱因斯坦望远镜(ET),激光干涉仪空间天线(LISA),和第一级的德希-赫兹干涉仪引力波天文台(B-DECIGO)。底层模型在时域中构建,这使得我们能够准确地建模长时间信号观测与多波段(或宽带)检测器网络的参数估计。我们评估的好处相结合的信息从地面和星载探测器,以及如何选择的轨道的B-DECIGO影响参数估计。
2020-04-03 gr-qc
Parameter estimation for space-based gravitational wave detectors with ringdown signals
与地面引力波探测器不同,空间引力波探测器可以探测到大质量黑洞合并产生的具有高信噪比的振铃信号,有助于定位源并提取其参数。为了减少Fisher信息矩阵分析中的计算时间,我们推导了日心和地心探测器的频域振铃信号的解析公式,通过考虑谐波相位,地心探测器的旋转周期,和探测器的臂长的影响。我们探讨了不同质量和不同红移的二进制的振铃信号的参数估计和源定位的中值误差。使用一个总质量为$M=10^7\ M_\odot$的双星源,在红移为$z=1$时,我们分析了这些误差对天空位置的依赖性。我们发现天基引力波探测器网络可以显著改善衰荡阶段的源定位。用贝叶斯推断方法检验了Fisher矩阵近似的结果。
2021-10-24 gr-qc
Bias-free parameter estimation depending on sky region for targeted gravitational wave
引力波(GW)的探测涉及到使用GW望远镜网络来观测一个大的天空区域。然而,由于GW望远镜的布置,即使使用aLIGO-aVirgo-KAGRA网络,由于逆算子的不适定性质,参数估计精度也会根据GW源的天空区域而恶化。本文提出了一种基于正则化的方法来提高参数估计精度。虽然传统的正则化方法不能完全优化所有的调节器参数,所提出的方法档案充分优化应用后验参数选择规则,以确定调节器参数。结果表明,该方法可以有效地缩小在重力波振幅参数精度下降的情况下,倾角-光距和偏振-初相位的可信区域。所提出的方法抑制了系统误差的GW取决于天空区域,并允许我们调查的宇宙学信息更精确。
2018-03-31 gr-qc
Gravitational Waves from coalescing binaries: Estimation of parameters
本文提出了一个统计模型,它再现了蒙特卡罗模拟的结果,估计的引力波信号的参数从合并的双星系统。然而,该模型是相当普遍的,将是有用的,在其他参数估计问题。
1997-02-07 astro-ph gr-qc
Estimation of parameters of gravitational waves from coalescing binaries
本文讨论了由合并双星信号发射的引力波信号的参数测量。我们提出的蒙特卡罗模拟的结果进行的情况下,最初的LIGO,将第一后牛顿修正到波形。使用这样确定的参数,我们估计到源的方向。我们强调使用的时间的合并,而不是时间的信号的到达来确定源的方向。我们表明,这可以大大减少在确定的源的方向的错误。
1995-08-09 gr-qc
Population synthesis and parameter estimation of neutron stars with continuous gravitational waves and third-generation detectors
本研究模拟银河系中子星种群,利用 Advanced LIGO 和 Einstein Telescope 对连续引力波进行参数估计,推断出恒星的转动惯量、椭率及垂直磁偶极矩,发现制动指数估计是主要不确定性来源。
2023-12-07 gr-qc
Effects of calibration uncertainties on the detection and parameter estimation of isotropic gravitational-wave backgrounds
本研究探讨了探测器数据校准过程对各向同性引力波背景探测与参数估计的影响,发现校准不确定性低于10%时不显著影响探测,但会导致参数估计偏差,不确定性较大时尤为明显。
2023-04-05 gr-qc
Robust and fast parameter estimation for gravitational waves from binary neutron star merger remnants
Radboud University(拉德堡德大学);Aristotle University of Thessaloniki(塞萨洛尼基亚里士多德大学);University of Tübingen(蒂宾根大学);University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校);Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室)
本文提出了一种结合解析模型和经验关系的稳健快速引力波参数估计方法,用于双中子星合并后阶段的引力波检测。
2025-01-20 gr-qc
Stealth Bias in Gravitational-Wave Parameter Estimation
紧凑天体的螺旋双星是当前和未来引力波观测站的主要目标。在广义相对论中计算的波形用于搜索这些源,并且将可能用于从检测到的信号中提取源参数。然而,如果一个不同的重力理论在强场区域中恰好是正确的,那么源参数估计可能会受到基本偏差的影响:也就是说,由于使用在不正确的理论中导出的波形而引起的系统误差。如果与广义相对论的偏差不大到足以靠它们自己检测到并且这些系统误差仍然显著(即,大于参数估计中的统计不确定性),基本偏差不能在单次观测中被校正,而是成为隐形偏差。在这篇文章中,我们开发了一个计划,以确定在何种情况下隐形偏见可能存在于引力波天文学。对于一个给定的观测,答案取决于探测的信噪比和修正重力校正的强度。作为一个例子,我们研究了三个代表性的恒星质量的双星系统,将与第二代地面天文台检测。我们发现,显着的系统偏差可以发生是否修改重力可以被积极检测,校正强度,目前不排除任何其他实验。因此,隐形偏差可能是引力波探测的一个一般特征,在解释参数估计分析的结果时,应该使用扩展模型(如参数化后爱因斯坦框架)来考虑和表征。
2013-01-11 gr-qc
Fast and Accurate Sensitivity Estimation for Continuous-Gravitational-Wave Searches
本文提出了一种有效的连续引力波搜索的数值灵敏度估计方法和实现,扩展和推广了Wette [1]的早期分析方法。该估计框架适用于广泛类别的基于F统计的搜索方法,即(i)半相干StackSlide F统计(单阶段和分层多阶段),(ii)F统计的霍夫数计数,以及(iii)(相干或半相干)F统计搜索结果的贝叶斯上限。我们测试这一估计对蒙特卡罗模拟假设高斯噪声的结果。我们发现,在高(即低误报)检测阈值下的一致性在几个%内,在降低(即较高误报)检测阈值下的偏差增加,这可以根据估计中使用的近似值来理解。我们还提供了一个广泛的总结,在过去的连续引力波搜索(来自公布的上限)实现的灵敏度深度。对于我们的敏感性估计适用的基于F统计量的搜索,我们发现与已公布上限的平均相对偏差小于10%,这在大多数情况下包括关于已公布上限中使用的本底噪声估计的系统不确定性。
2018-08-07 gr-qc
Gravitational Waves from Neutrino-Driven Core Collapse Supernovae: Predictions, Detection, and Parameter Estimation
本文综述了中微子驱动核心坍缩超新星引力波的三维建模预测、探测算法及参数估计方法,旨在从引力波信号中提取中心引擎的物理信息。
2024-01-22 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational clock compass and the detection of gravitational waves
我们提出了另一种推导的引力钟罗盘,并显示如何这样的设备可以用于检测的引力波。明确的指南针设置构造在特殊类型的空间-时间,即精确的平面引力波和波相对于观察者径向移动。
2020-02-14 gr-qc
Bayesian Bounds on Parameter Estimation Accuracy for Compact Coalescing Binary Gravitational Wave Signals
激光干涉引力波探测器全球网络预计将在本世纪初投入运行。在这里,一个单一的仪器的噪声输出进行检查。一个引力波被假定为已被检测到的数据,我们处理的参数估计的后续问题。具体来说,我们调查的最小均方误差的理论下限与测量参数的inspiral波形产生的轨道系统的中子星/黑洞。三个理论下界参数估计精度被认为是:Cramer-Rao界(CRB); Weiss-Weinstein界(WWB);和Ziv-Zakai界(ZZB)。我们得到的WWB和ZZB的牛顿形式的合并二进制波形,并将它们与公布的CRB和数值蒙特卡罗结果进行比较。在大信噪比下,我们发现理论上的界是一致的,并通过Monte-Carlo结果得到。随着SNR逐渐下降到10以下,发现WWB和ZZB都比CRB提供越来越紧的下限。然而,在这些水平的中等信噪比,有一个显着的偏离之间的所有界限和数值蒙特卡罗结果。
1997-05-23 gr-qc
Low-frequency gravitational waves coupled with electromagnetic waves in material media
Bauman Moscow State Technical University(莫斯科鲍曼国立技术大学)
研究低频引力波与电磁波在材料介质中的耦合效应及其对测试质量的影响,揭示了特定条件下耦合引力波振幅与外部天体物理源引力波的关系。
2026-03-09 gr-qc
Detection and Parameter Estimation of Gravitational Waves from Compact Binary Inspirals with Analytical Double-Precessing Templates
我们研究了各种分析频域模板的性能,用于探测和参数估计的引力波从自旋进动,准圆形,紧凑的二进制inspirals。我们首先评估在何种程度上非自旋,自旋对齐,和新的(分析,频域,小自旋)双旋频域模板可用于检测信号从这样的系统。对于高于$0.2$的有效无量纲自旋值,使用非自旋或自旋对齐模板进行检测将导致所有事件中最多损失$30%$,而在双进动模型的情况下,这永远不会超过$6%$。此外,即使对于来自具有小自旋的系统的信号,非自旋和自旋对准模板也会在提取的质量和自旋中引入较大的偏差。使用编码自旋诱导的进动效应的模型,例如双进动模型,将质量和自旋提取提高了一个数量级。如果人们希望从引力波信号中提取最大量的信息,那么自旋-轨道相互作用中编码的附加信息是无价的。
2014-05-14 gr-qc
Gravitational wave memory produced by cosmic background radiation
众所周知,能量流会产生引力波记忆。本文研究了宇宙微波背景(CMB)、宇宙中微子背景(C $ν$ B)和引力波背景产生的引力波存储。我们建立了一个关于随机背景能流与引力波记忆强度的理论。我们发现,由此产生的引力波记忆行为作为一个不断变化的度规张量。这样一个变化的度规张量将在宇宙膨胀中引入一个四极结构。由于宇宙微波背景辐射的引力波记忆太小而不能被探测到。但是,由于C $ν$ B和引力波背景的引力波记忆是勉强可检测的。有趣的是,这种探测可以用来估计中微子质量和引力波背景的性质。
2022-10-31 gr-qc
Omnidirectional Gravitational Wave Detector with a Laser-Interferometric Gravitational Compass
基于Szekeres-Pirani引力罗盘,我们建议在现有的基于激光的引力波天文台上增加第四个非共面质量/反射镜,使它们能够全方位地运行,过滤掉模糊的解释,并指出引力波源的方向。
2016-09-20 gr-qc
Watching Gravitational Waves
在合并的中子双星或超新星遗迹附近,引力波可以与主导的强磁场相互作用。由此产生的引力波到电磁(无线电)波的部分转换可能被证明是一种间接的方式来检测来自这样的源的引力波。另一个有趣的相互作用在这篇文章中考虑的是激发磁声等离子体波的引力波通过周围的等离子体。将引力波能量转移到等离子体中可能有助于为在伽马射线暴中观察到的电磁辐射“火球”提供燃料。在文章的最后一节中,我们导出了由引力波驱动的磁声等离子体波的色散关系。
2001-04-04 gr-qc
A comparison between matter wave and light wave interferometers for the detection of gravitational waves
计算并比较了光波干涉仪和物质波干涉仪对引力波的响应。我们发现,公制物质波干涉仪不会挑战千米光波干涉仪,如处女座或LIGO,但可能是一个很好的候选人,用于检测非常低频的引力波。
2006-09-20 gr-qc
Data analysis of gravitational-wave signals from spinning neutron stars. II. Accuracy of estimation of parameters
我们研究的准确性估计参数的引力波信号从旋转的中子星,可以实现从地球上的激光干涉仪的观测。我们考虑一个模型的信号由两个窄带分量,包括相位和幅度调制。我们使用Fisher信息矩阵计算参数估计的均方根误差的近似值。我们进行了广泛的蒙特卡罗模拟,并获得累积分布函数的均方根误差的天体物理学有趣的参数:信号的振幅,摆动角度,源在天空中的位置,频率和自旋下降系数。我们考虑全天空搜索和定向搜索。我们还研究了确定中子星自行的可能性。我们对目前正在建设的所有激光干涉检测器以及几种可能的观察时间长度和参数空间大小进行了模拟。我们发现,利用激光干涉探测器观测来自中子星的连续引力波信号,可以提供关于中子星天体物理性质的非常精确的信息。我们推导出几种简化的信号模型,这些模型可用于独立于产生引力波信号的物理机制的数据分析方案的理论研究。
1998-09-15 gr-qc
Parameter estimation of inspiralling compact binaries using 3.5 post-Newtonian gravitational wave phasing: The non-spinning case
(摘要)我们重新审视的引力波啁啾信号的参数估计的问题,从吸入的非自旋致密双星在最近扩展的后牛顿(PN)定相公式,以超过领先的牛顿秩序$(v/c)^7$。我们详细研究了从1 PN到3.5PN的更高的后牛顿阶数的影响,步长为0.5PN($\sim v/c$),并研究了它们的收敛性。在初始和高级探测器中,啁啾质量(${\cal M}$)和对称质量比($η$)的估计在较高PN阶下改善,但在每半个PN阶下振荡。我们比较参数估计在不同的检测器,并评估其相对性能在两种不同的方式:在{ \it固定SNR,}的目的是了解如何提高带宽参数估计,并为{ \it固定源},以衡量灵敏度的重要性。在一个固定的SNR参数估计的误差是较小的VIRGO比初始和先进的LIGO。然而,对于固定距离的源,由于其更高的灵敏度,先进的LIGO实现了最低的误差。最后,我们计算的幅度校正由于“频率扫描”在傅立叶域表示的波形内的固定相位近似,并讨论其影响参数估计。
2005-07-30 gr-qc
Synergy between ground and space based gravitational wave detectors for estimation of binary coalescence parameters
我们研究了未来地面和空间引力波探测器共存的优势,在估计参数的一个二进制合并。利用非自旋圆轨道中子星-黑洞对的后牛顿波形,研究了如何通过组合不同空间-地面探测器对的数据来改进啁啾质量、对称质量比、并合时间和相位的估计。由于双星并合产生的引力波也为我们研究强场引力提供了一个合适的研究领域,因此我们也使用参数化的后爱因斯坦框架研究了对广义相对论的偏离。作为一个例子,专注于爱因斯坦望远镜和DECIGO对,我们证明了存在一个甜蜜点范围内的灵敏度在前DECIGO阶段,由于协同效应,可以获得最佳的增强后牛顿波形参数的估计,以及修正参数广义相对论。
2015-04-16 gr-qc
Parameter estimation from Gravitational waves generated by non-spinning binary black holes with laser interferometers: beyond the Fisher information
本文将新近引进的频率论方法应用于非自旋双星系统的引力波,解析地计算了物理参数的极大似然估计的误差。虽然现有的文献侧重于使用Cramer Rao下限(CRLB)和蒙特卡罗模拟,我们使用的权力扩展的偏差和协方差的信噪比的逆功率。在展开式中使用似然函数的高阶导数使得预测对MLE概率分布的次叶也敏感。我们讨论CRLB的有效性条件,并预测目前尚未探索的参数空间的区域中的新功能。例如,我们看到偏差如何成为大质量系统(200 M及以上)参数误差的最重要贡献者。
2010-11-12 gr-qc
The Gravitational Wave International Committee Roadmap: The future of gravitational wave astronomy
引力波科学即将直接观测到爱因斯坦的广义相对论所预言的波,并开辟了令人兴奋的引力波天文学新领域。在未来几十年中,超灵敏的地面仪器阵列和辅助的空间仪器将观测引力波天空,不可避免地发现完全出乎意料的现象,同时为许多已知的最深刻的天体物理现象提供新的见解。2007年7月,引力波国际委员会(GWIC)发起了一项为期30年的引力波科学领域战略路线图的制定工作。该路线图的目标是为国际引力波社区及其利益相关者提供服务,作为开发能力和设施所需的工具,以解决中长期令人兴奋的科学机会。
2011-11-24 gr-qc
On the relevance of gravitational self-force corrections on parameter estimation errors for extreme-mass-ratio inspirals
目前尚不清楚在用于探测LISA(激光干涉仪空间天线)数据中的此类信号的极端质量比螺旋(EMRI)波形模型中包括保守的自作用力(SF)校正有多重要。这些程序将解决这个问题的圆形赤道吸气使用近似EMRI模型,包括保守的修正,在领先的后牛顿秩序。我们将提出的参数估计误差,将导致从省略保守的校正的幅度的估计,并将这些检测器中的噪声波动所产生的误差进行比较。我们还将使用这个模型来探索SF的二阶辐射部分的相对重要性,这是目前未知的。
2010-09-29 gr-qc
Wave optics and image formation in gravitational lensing
本文讨论了波动光学在引力透镜系统中的成象。将菲涅耳-基尔霍夫衍射公式应用于透镜物体的引力势散射的波,我们演示了如何直接从波函数获得源物体的图像,而不使用引力透镜的透镜方程。
2012-07-30 gr-qc
Gravitational wave generation by interaction of high power lasers with matter using shock waves
在引力理论的线性近似下,分析了强激光与物质相互作用中强激波产生的引力波。推导了产生的引力波的度规扰动和辐射功率的解析公式和估计。进一步研究了在引力波作用下的偏振特性和探测粒子的行为,这对探测具有重要意义。
2017-04-18 gr-qc
Nondiffracting gravitational waves
证明了加速无衍射引力Airy波包是线性化引力解。本文还证明了Airy函数是非加速无衍射引力波包的爱因斯坦方程的精确解。
2021-02-05 gr-qc
Gravitational wave in Lorentz violating gravity
利用弱引力场近似,得到了各向异性时空中引力真空场方程的线性化解。给出了引力波的平面波解和色散关系。存在引力波的传播速度大于光速的可能性,引力波的传播速度仍然保持不变。我们证明了各向异性时空中引力波的能量-动量仍然是很好的定义和守恒的。
2012-04-01 gr-qc
Interaction of light with gravitational waves
分析了引力平面波存在时电磁波的物理性质。导出了描述光偏振态的斯托克斯参量的封闭式公式。给出了等振幅引力波的特殊情况。
2013-05-20 gr-qc
GWFish: A simulation software to evaluate parameter-estimation capabilities of gravitational-wave detector networks
本文提出GWFish软件,基于Fisher矩阵近似模拟引力波探测器网络并计算测量不确定性,支持多频段场景分析,为未来引力波探测器的参数估计能力评估提供工具。
2024-09-22 gr-qc
A method to measure a relative transverse velocity of source-lens-observer system using gravitational lensing of gravitational waves
在几何光学近似下,引力波像光线一样沿着零测地线传播,并且它们可能有机会受到干扰物体的引力透镜的影响,就像电磁波的情况一样。引力波的长波长和可能的源的紧凑性使我们能够从透镜图像之间的干涉中提取信息。指出干涉项中包含了源-透镜-观测者系统的相对横向速度信息,这些信息可以通过未来可能的星载引力波探测器(如BBO/DECIGO)获得。
2009-08-03 gr-qc
Gravitational Waves in the Nonsymmetric Gravitational Theory
本文证明了非对称引力理论中孤立源的引力辐射通量与爱因斯坦广义相对论中的引力辐射通量是一致的。
1992-11-27 gr-qc
Gravitational Wave Detector Sites
目前和拟议的激光干涉引力波探测器的位置和方向以表格形式给出。
1996-07-30 gr-qc
On the gravitational waves coupled with electromagnetic waves
本文描述了强电磁波在真空中传播时,以及在法布里-珀罗谐振腔中存在驻波电磁波时,激发横向-横向耦合引力波的过程。结果表明,这种波导致了真空中横向引力波的出现。人们已经确定,法布里-珀罗谐振器中两个频率接近的高频电磁波会导致真空中出现低频横向引力波。
2020-03-09 gr-qc
Parameter estimation methods for analyzing overlapping gravitational wave signals in the third-generation detector era
针对第三代引力波探测器将产生大量重叠信号、导致参数恢复偏差的问题,研究采用分层减法和联合参数估计分析双黑洞并合重叠信号,证实二者可可靠提取参数,且后者精度更高但计算成本更高。
2023-03-07 gr-qc
Gravitational Wave -- Gauge Field Dynamics
通过宇宙规范场传播的引力波的动力学与在真空中传播的引力波有很大的不同。我们证明了引力波具有有效质量,是双折射的,其简正模是引力波和规范场激发的线性组合,从而导致引力波-规范场振荡现象.这些令人惊讶的结果提供了对引力现象的深入了解,并可能为量子引力理论提供新的途径。
2017-06-01 gr-qc
Measurement of Tidal Deformability in the Gravitational Wave Parameter Estimation for Nonspinning Binary Neutron Star Mergers
地面引力波探测器,如先进的激光干涉引力波天文台(LIGO)和室女座的主要目标之一是合并的中子星(NS)双星。尽管NS的宏观性质,如质量和半径已经从电磁波观测获得,其内部结构主要是通过使用理论方法进行研究。然而,随着先进的LIGO和室女座的出现,潮汐变形的NS,这取决于内部结构的NS,最近已获得GW的观测。因此,在GW参数估计中,尽可能减小潮汐变形性的测量误差是重要的。在这项研究中,我们介绍了一个后牛顿(PN)重力波形模型,其中潮汐变形的贡献出现在5 PN阶,我们使用的Fisher矩阵(FM)方法来计算参数测量误差。由于FM是使用波函数半解析地计算的,因此可以比基于马尔可夫链蒙特卡罗方法的实际参数估计更快地获得测量误差。我们调查的测量误差的质量和潮汐变形通过应用FM的非旋转泰勒F2波形模型。我们表明,如果潮汐变形修正被认为是6 PN阶,测量误差的无量纲潮汐变形可以减少到约$75 \%$相比,通过只考虑5 PN阶修正。
2019-04-15 gr-qc
The Return of GOLUM: Improving Distributed Joint Parameter Estimation for Strongly-Lensed Gravitational Waves
本文升级GOLUM软件,通过重构查找表、样本控制和对称运行,提高强引力透镜引力波分布式联合参数估计的速度与可靠性,并验证了GWTC-3事件分析结果。
2023-04-24 gr-qc
Electromagnetic waves and Stokes parameters in the wake of a gravitational wave
本文给出了(弱)引力波背景下的电磁波的理论描述。本文给出了Ehlers-Kundt度规描述的平面前引力波通过时Stokes参数的显式表达式。特别是,它示出的偏振椭圆的轴振荡,其椭圆率保持不变。
2012-06-15 gr-qc
Mass$\unicode{x2013}$spin Re-Parameterization for Rapid Parameter Estimation of Inspiral Gravitational-Wave Signals
从紧密双星并合中估计引力波的源参数是引力波天文学中的一项重要分析任务。为了应对CBC信号检测率的提高,优化参数估计分析是至关重要的。分析通常采用随机抽样技术,如马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC),其中源参数空间进行探索,并发现高贝叶斯后验概率密度的区域。减慢分析的瓶颈之一是碰撞物体的质量和自旋之间的非平凡相关性,这使得质量$\unicode{x2013}$自旋空间的探索效率极低。我们引入了一组新的质量$\unicode{x2013}$自旋采样参数,使得后验分布在新的参数空间中变得简单,而不管参数的真实值如何。新的参数组合作为限制1.5后牛顿波形的Fisher矩阵的主成分而获得。我们的重新参数化提高了MCMC的效率的一个因素$\sim10$的中子星与窄自旋先验($|\vecχ|<0.05$)和$\sim100$与宽自旋先验($|\vecχ|<0.99$),假设该二进制的自旋与其轨道角动量对齐。
2022-03-10 gr-qc
Reflection of electromagnetic waves from mixtures of plane gravitational and scalar waves
我们考虑碰撞波包组成的电磁,引力和标量波的混合物。不考虑标量场,电磁波仍然从引力波反射。对于类库仑分量$Ψ_2$为零的包的不同选择,给出了一些反射过程。本文给出了连续脉冲引力波多次反射电磁波的封闭形式的精确解。结果表明,麦克斯韦旋量的符号翻转是由于遇到一个脉冲训练(即狄拉克梳曲率)的引力波。这种可观测到的效应可能有助于探测引力波爆发。
2006-08-22 gr-qc
Momentum Imparted by Gravitational Waves with Spherical Wavefronts
另一种不同的方法被用来计算球面波阵面的引力波的动量。结果表明,动量得到的结果与文献中已有的结果一致。
2001-02-05 gr-qc