Horizon-absorption effects in coalescing black-hole binaries: An effective-one-body study of the non-spinning case
本文研究了合并的圆形非自旋黑洞双星中引力波的视界吸收。通过数值微扰模拟得到了一个大质量比（q=1000）双星的视界吸收通量，并与最近提出的有效单体（EOB）解析解进行了比较。微扰方法采用分析的、质量比线性的、有效一体（EOB）恢复的辐射反应以及用于波提取的Regge-Wheeler-Zerilli（RWZ）形式。双曲面（传输）层的RWZ方程的数值解，以准确地计算地平线通量的后期倾伏阶段。从微扰模拟和EOB-cummed的表达同意在几个百分点的水平下降到后期暴跌的地平线通量。升级的EOB模型的nonspinning双星，包括地平线吸收角动量作为一个额外的长期在图解辐射反应进行了讨论。这一项上的波形定相的质量比跨度为1至1000的二进制文件的效果进行了研究。我们确认，可比和中等质量比的双星视界吸收几乎可以忽略不计的检测与先进的LIGO和爱因斯坦望远镜（忠实度大于或等于0.997）。
2012-12-19 gr-qc
Energetics and phasing of nonprecessing spinning coalescing black hole binaries
我们提出了一种改进的数值相对论（NR）校准的新的有效单体（EOB）模型的合并非旋进旋转黑洞二进制最近介绍的Damour和Nagar [物理评论D 90，044018（2014）]。我们这样做，通过比较EOB预测的相位和能量提供的两个独立的NR数据集，涵盖质量比$1\leq q \leq 9.989$和无量纲自旋范围$-0.95\leq χ\leq +0.994$。一组数据是模拟极端时空（SXS）公共波形目录的子集;另一组由使用Llama代码和Cauchy Characteristic Evolution获得的新模拟组成。我们提出了第一个系统的计算规范不变的结合能和总角动量之间的关系，$E_{b}(j)$，为一个大样本，自旋对齐，SXS和Llama数据。EOB模型的动力学只涉及两个自由函数参数，一个（$a_6^c(ν)$）进入非自旋扇区，作为对相互作用势的5 PN有效修正，另一个（$c_3(\tilde{a}_1,\tilde{a}_2,ν))$进入自旋扇区，作为对自旋轨道耦合的次-领先阶有效修正.通过比较EOB定相与SXS定相来确定这些参数（与进入波形的第三功能参数$Δt_{\rm NQC}(χ)$一起），随后检查能量的一致性。质量的分析模型的引力波数据分析的目的是通过计算EOB/NR的忠实性进行评估。在NR数据样本上，当总质量在20和200之间变化时，发现EOB/NR不忠实性（在…
2015-11-27 gr-qc
Degeneracies in Sky Localisation Determination from a Spinning Coalescing Binary through Gravitational Wave Observations: a Markov-Chain Monte-Carlo Analysis for two Detectors
来自致密双星（黑洞和中子星）的引力波信号是地基引力波干涉仪（LIGO、Virgo和GEO-600）正在进行的搜索的主要目标。我们提出了参数估计模拟黑洞-中子星双星的吸气马尔可夫链蒙特卡罗方法。作为一个具体的例子，这些方法的力量，我们认为在天空中的源定位和分析时，只有两个探测器的数据在它的简并。我们专注于黑洞自旋对局部化估计的影响。我们还报告了一个比较马尔可夫链蒙特卡罗分析与两个不同的波形家庭，在1.5和3.5后牛顿秩序。
2009-04-02 astro-ph.CO gr-qc physics.data-an
Imprints of Spinning Particles on Primordial Cosmological Perturbations
如果在暴胀过程中存在比哈勃速率轻的更高自旋的粒子，它们可能会在标量和引力子涨落的散射子上留下明显的统计各向异性印记。我们使用dS/CFT $_3$对应和算子乘积展开技术来构造这样的签名。特别是，我们得到的情况下，部分无质量的高自旋状态的通用结果。
2018-02-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A template bank for gravitational waveforms from coalescing binary black holes: non-spinning binaries
利用广义相对论中的近似/微扰技术，可以精确地模拟出双星黑洞并合过程中的内旋和衰荡阶段的引力波形。数值相对论的最新进展使我们能够模拟二元黑洞合并问题的非微扰合并阶段。这使我们能够\emph{coherently}搜索的所有三个阶段的非旋转的双黑洞合并使用一个单一的模板银行。以我们的动机，从这些结果，我们提出了一个家庭的模板波形，可以模拟的inspiral，合并，和环下阶段的非自旋二进制黑洞，遵循准圆形inspiral的合并。这个二维模板家庭明确参数化的二进制的物理参数。我们证明了该模板族不仅是探测黑洞并合信号的\emph{effectual}，而且是估计双星参数的\emph{faithful}。我们比较的灵敏度搜索（在不同的地面干涉仪的背景下）使用所有三个阶段的黑洞合并与其他基于模板的搜索，分别寻找个别阶段。我们发现，所提出的搜索是显着更敏感的比其他基于模板的搜索大量的质量范围内，潜在地带来显着的改善事件率的地面干涉仪。作为这项工作的一部分，我们还规定了一个一般的程序来构建内插模板银行使用非旋转的黑洞波形产生的数值相对论。
2009-05-11 astro-ph gr-qc
An improved analytical description of inspiralling and coalescing black-hole binaries
我们提出了一个分析的形式主义，在连续的一体化框架内，预测引力波信号的吸入和合并黑洞二进制同意，在数值误差范围内，与目前最准确的数值相对论模拟的结果为几个不同的质量比。在等质量的情况下，我们的形式主义预测的引力波能流与最精确的数值相对论能流在数值误差范围内一致。我们认为，我们的形式主义打开了一个现实的可能性，构建一个足够准确的，大银行的引力波模板，需要检测和数据分析（非旋转）合并的二元黑洞。
2009-03-19 gr-qc
Dissipation for Euler's Disk and a Desktop Demonstration of Coalescing Neutron Stars
我表明，最近的计算莫法特的关于粘性耗散的旋转硬币忽略了有限宽度的粘性边界层的重要性。我的新估计与观察到的情况更加一致。我还指出，特别设计的玩具“欧拉的啁啾”的频率类似于在两颗中子星合并的双星生命的最后几分钟预期的频率。因此，这个玩具是一个很好的桌面演示预期的现象。
2001-02-11 astro-ph gr-qc
Final spin of a coalescing black-hole binary: an Effective-One-Body approach
我们更新的合并黑洞二进制内的连续一体（EOB）的方法得出的最终自旋的分析估计。我们考虑不等质量非自旋黑洞双星。据发现，一个更完整的帐户相关的物理效应（更高的后牛顿精度，振铃损失）允许{ \it分析} EOB估计"收敛到“最近获得的{ \it数值}结果在2%以内。这一协议说明了EOB的方法来捕捉合并黑洞双星的基本物理能力。我们的分析方法允许一个估计的最终自旋的黑洞合并二进制文件中的质量范围（$ν=m_1m_2/(m_1+m_2)^2 < 0.16 $），这是目前没有覆盖的数值模拟。
2007-07-26 gr-qc
Probing stellar binary black hole formation in galactic nuclei via the imprint of their center of mass acceleration on their gravitational wave signal
多频引力波（GW）观测是研究并合恒星质量双星黑洞（BBH）形成过程的有效手段。本文讨论了由质心加速度引起的合并BBH的GW螺旋波形的相位漂移。加速强烈地依赖于BBH在星系内形成的位置，允许通过激光干涉仪空间天线（LISA）观测LIGO类BBH合并的早期螺旋阶段，以测试形成机制。特别是在致密的核星团中或通过活动星系核中的核超大质量黑洞周围的致密吸积盘形成的BBH将受到强烈的加速度，并产生大的相位漂移。在这些情况下，合并BBH的宿主星系也可以在LISA误差体积中唯一识别，而没有电磁对应物。相位漂移的未检测将排除或限制核形成通道对恒星质量BBH人口的贡献。
2017-09-27 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Spin effects in the inspiral of coalescing compact binaries
我们导出了自旋轨道耦合和自旋自旋耦合对自旋致密天体并合双星系统引力辐射的贡献。我们计算自旋效应的对称，无痕迹的辐射多极子，确定引力波形，和能量损失率。假设辐射能量和轨道能量损失之间的平衡，我们确定的自旋效应的轨道频率和轨道半径的演变。假设一个激光干涉引力观测站可以跟踪引力波频率（轨道频率的两倍），因为它扫过它的敏感带宽之间的约10赫兹和1千赫，我们估计的精度，可以确定的组成机构的自旋从引力波信号。
1992-11-19 gr-qc
Gravitational waves from spinning neutron stars as not-quite-standard sirens
众所周知，对合并双星的引力波探测是标准的警报器，允许仅通过引力波手段测量源距离。在本文中，我们探讨了这种能力的模拟连续引力波发射从个别旋转的中子星，其自旋下降是纯粹由引力波发射。我们表明，在这种情况下，距离测量总是退化与另一个参数，这可以被认为是恒星的转动惯量。我们量化的准确性，这种退化的测量可以。我们还讨论了这种方法的实际应用的情况下，一个或其他的距离或转动惯量的约束，打破这种退化，并允许测量剩余的参数。我们考虑了广泛的可能的，未知的参数，以及我们目前的ALIGO和爱因斯坦望远镜的灵敏度的结果。我们的研究结果将有助于最终探测到通过这种引力波发射而自旋下降的中子星。
2021-12-14 astro-ph.HE gr-qc
Effective-one-body waveforms for precessing coalescing compact binaries with post-newtonian Twist
自旋进动是致密双星合并的一个普遍特征，它在引力波形中留下了清晰的印记。在前人工作的基础上，我们提出了一个有效的时间域inspiral合并衰荡有效单体模型（EOB）的进动二元黑洞，它包括次主导模式超越$\ell=2$，和第一EOB频域近似进动二元中子星。我们验证了我们的模型对99“短”的数值相对论处理波形，我们发现$5\times 10^{-3}$，$7 \times 10^{-3}$的中位数不匹配的$0$，$π/3$的倾角，和21“长”的波形与中位数不匹配的$4 \times 10^{-3}$和$5 \times 10^{-3}$在相同的倾角。进一步与现有技术的$\texttt{NRSur7dq4}$波形模型进行比较，得到了5000个旋进配置在$0, π/3$倾角处的$4\times 10^{-3}, 1.8 \times 10^{-2}$的中值失配，其中旋进参数$χ_p$高达0.8，质量比高达4。为了证明我们的模型的计算效率，我们将其应用于参数估计和重新分析引力波事件GW150914，GW190412和GW170817。
2022-07-22 astro-ph.HE gr-qc
Equation of State Dependence of Nonlinear Mode-tide Coupling in Coalescing Binary Neutron Stars
最近，由于p模与g模的非线性耦合而引起的聚并双星中潮汐形变中子星的不稳定性已被详细研究。这一结果意义重大，因为它可能会影响螺旋，并在依赖于中子星状态方程（EOS）的引力波信号上留下印记。由于其潜在的重要性，不稳定性的细节应进一步阐明，其对EOS的敏感性应进行调查。为此，我们进行了数值分析与六个有代表性的EOS静态和非静态潮汐。我们确认，静态潮汐下的p-g不稳定性的情况下，以及它的回报在非静态潮汐下，是通用的整个EOS，并进一步揭示了一个新的贡献，它变得重要的中度高阶p-g对（以前的研究集中在非常高阶的模式），其相关的耦合强度可以变化的因素~10-100取决于EOS。我们发现，对于恒星与较硬的EOSs和较小的浮力频率，不稳定的起始较早的螺旋和不稳定的模式增长更快。这些结果表明，不稳定性对引力波信号的影响可能是敏感的中子星物态方程。为了充分评估这一前景，未来的研究将需要研究其饱和度作为EOS和二元参数的函数。
2018-01-27 astro-ph.HE gr-qc
Coalescing binary systems of compact objects to (post)$^{5/2}-Newtonian order. V. Spin Effects
本文研究了自旋轨道耦合和自旋自旋耦合对凝聚双星系统内旋的影响，以及它们对引力辐射的影响。使用由Blanchet，Damour和Iyer开发的形式主义，我们计算由于旋转的机构的对称无迹辐射多极矩，用于计算波形，能量损失和角动量损失的贡献从inspiralling二进制。使用运动方程，其中包括由于自旋轨道和自旋自旋耦合的条款，我们发展的轨道合并的二进制和使用的轨道来计算发射的引力波形。我们发现天体的自旋以几种方式影响波形：1）自旋项有助于双星的轨道衰变，从而有助于引力波形的累积相位。2)自旋导致轨道平面进动，这改变了轨道平面相对于观察者的取向，从而导致波形的形状被调制。3)自旋直接影响波形的幅度。我们讨论了自旋效应的大小和重要性的情况下，两个合并的中子星，和一个中子星的情况下，快速旋转的$10M_\odot$黑洞。
1995-06-08 gr-qc
Mapping Parameter Correlations in Spinning Binary Black Hole Mergers
针对双黑洞并合阶段自旋效应缺乏解析描述、难以解读大质量黑洞自旋测量的问题，提出基于波形的参数相关性映射方法，用神经网络计算波形失配度、高斯拟合量化相关性，揭示不同质量系统的自旋-质量比关联规律，为系统建模并合自旋效应提供新思路。
2025-07-29 astro-ph.HE gr-qc
The search for spinning black hole binaries in mock LISA data using a genetic algorithm
合并的大质量黑洞双星是LISA波段最强的，也可能是最重要的引力波源。自旋和轨道进动带来了波形的复杂性，并使似然曲面的结构比非自旋情况更丰富。我们引入了一种扩展的多模态遗传算法，它利用信号和检测器响应函数的属性来分析来自第三轮模拟LISA数据挑战（MLDC 3.2）的数据。该方法的性能与现有算法相当，如果不是更好的话。我们已经找到了MLDC 3.2中存在的所有五个源，并以合理的精度恢复了合并时间，啁啾质量，质量比和天空位置。对于黑洞的轨道角动量和两个自旋，我们在参数空间中发现了大量具有相似极大似然值的分离模式。
2010-01-29 gr-qc
Gravitational-Wave Recoil from the Ringdown Phase of Coalescing Black Hole Binaries
由两个轨道黑洞并合而成的黑洞的引力反冲或“反冲”是一种重要的天体物理现象。我们结合（i）早期的计算，使用后牛顿理论，累积到合并的两个非旋转的黑洞的反冲速度，（ii）的“封闭极限近似”计算的辐射在衰荡阶段，并根据解决方案的Regge-Wheeler和Zerilli方程使用初始数据精确到第二后牛顿秩序。我们证明，振铃辐射产生了显着的“反踢”。加上由于螺旋，合并和衰荡阶段的贡献，我们的结果的净反冲速度同意从数值相对论的10- 15%，在很宽的质量比范围内，与最大速度为180公里/秒的质量比为0.38。
2009-12-18 astro-ph.CO gr-qc
Comparing Effective One Body Hamiltonians for spin-aligned coalescing binaries
TEOBResumS和SEOBNRv4是两个基于有效单体方法的自旋对齐并合黑洞双星的半解析引力波形模型，它们基于数值相对论模拟，提供了从早期螺旋到坍缩的相对动力学和波形，每个模型的中心构建块是EOB图化的哈密顿量。两个模型实现了不同的哈密顿量，本文讨论了一个测试自旋黑洞围绕Kerr黑洞运动的哈密顿量的变形。在这里，我们分析地比较了这两种哈密顿量，一个元素一个元素地。特别是：我们举例说明，可以引入离心半径SEOBNRv4，从而以类似于TEOBResumS的更紧凑的形式重写哈密顿量。然而，后一离心半径不能与TEOBResumS中使用的离心半径相同，因为这两个模型在将自旋效应并入背景Kerr哈密顿量的各自变形中的方式上不同。我们进行了广泛的能量之间的比较对应的两个哈密顿规范不变量。最后，作为一个探索性的研究，我们应用后绝热近似的新重写的SEOBNRv4哈密顿量，说明它是可能的，以可忽略不计的计算成本产生长螺旋波形。
2019-11-27 gr-qc
Gravitational spin-orbit coupling in binary systems at the second post-Minkowskian approximation
我们计算的旋转，在散射遇到，自旋的两个引力相互作用的粒子在二阶的引力常量（第二后闵可夫斯基秩序）。遵循Phys. Rev. D { \bf 96}，104038（2017）中介绍的策略，我们将我们的结果转录为自旋二进制系统动力学的有效单体（EOB）哈密顿描述的自旋轨道扇区的相应改进的知识。我们指出的方法来定义改进版本的自旋EOB代码，这可能有助于提供一个更好的分析描述的动态合并自旋二进制黑洞的结果。
2018-05-28 gr-qc hep-th
Measuring violations of General Relativity from single gravitational wave detection by non-spinning binary systems: higher-order asymptotic analysis
采用频率论的渐近展开方法对引力波探测器网络进行误差估计，以评估从引力波观测中可以提取的信息量。在数学上，我们推导出任何参数估计的误差下限，在没有先验知识的情况下，以区分后爱因斯坦（ppE）描述的合并二元系统和广义相对论。当这样的错误是小于参数值，有可能检测到这些违反GR。一个参数空间，包括占主导地位的移相ppE参数$(β, b)$用于研究的第一和第二阶（协）方差展开，专注于inspiral阶段的nonspinning二进制系统的零偏心率检测通过Adv. LIGO和Adv.室女座。我们的方法是对Cramér-Rao下界的改进。当贝叶斯误差低于我们的界限时，这意味着它们严重依赖于先验。该分析表明，在即将到来的科学运行中可实现的螺旋SNR（$ρ\sim 15-17$）制度（GW 150914具有螺旋SNR $\sim 12$）中限制GR偏差的可能性。$β$上的误差也增加了其他参数的误差，例如啁啾质量$\mathcal{M}$和对称质量比$η$。应用于现有的替代重力理论，包括波形的修正色散关系、二次修正重力的非旋转模型和偶极重力辐射（即，Brans-Dicke型）修饰。
2016-05-24 astro-ph.HE gr-qc
Improving the sensitivity of a search for coalescing binary black holes with non-precessing spins in gravitational wave data
我们演示了一个敏感的搜索管道的实施引力波从合并的二元黑洞的组件有自旋与轨道角动量对齐。我们研究了加有实际探测器噪声的自对准自旋双星黑洞的模拟引力波信号的流水线恢复，比较了自对准自旋滤波器模板和非自旋滤波器模板的流水线性能。我们的研究结果利用了一个三参数的唯象波形族，该波形族模拟了完整的吸气合并衰荡合并，并利用单个有效自旋参数χ处理了对齐自旋的影响。我们构造这些波形的随机放置方法的模板银行，并使用这些银行作为过滤器在最近开发的gstlal搜索管道。我们测量了总质量为[15，25]太阳质量，χ为[0，0.85]的二元黑洞信号的分析管道的可观测体积。我们发现，对于0.2 <= χ<= 0.85的系统，可观察体积增加高达45%，而对0 <= χ<= 0.2的信号的灵敏度几乎没有损失。我们在LIGO第五次观测运行中从Hanford和Livingston探测器获得的25.9天的数据上证明了这一分析。
2013-10-21 gr-qc
Analytically improved and numerical-relativity informed effective-one-body model for coalescing binary neutron stars
本研究提出了用于双中子星合并的改进版有效单体模型TEOBResumS，通过引入高阶潮汐项、次准圆修正和受数值相对论启发的参数，提升了模型与数值模拟的一致性，并提供了闭式频域表示。
2023-07-27 astro-ph.HE gr-qc
Impact of Higher Harmonics in Searching for Gravitational Waves from Non-Spinning Binary Black Holes
目前对合并中的双黑洞（BBH）的引力波的搜索使用的模板只包括主谐波。在这项研究中，我们使用有效的一体多极波形校准数值相关性模拟量化的影响，忽略次主导谐波的灵敏度搜索。我们同时考虑了信噪比（SNR）和用于重新加权SNR的基于信号的否决权。我们发现，在高级LIGO中搜索具有组件质量$3\,M_{\odot} \leq m_1, m_2 \leq 200\,M_{\odot}$和总质量$M < 360\,M_{\odot}$的非自旋BBH时，忽略次主导模式会导致检测阈值处的重新加权SNR的可忽略不计的降低。因此，次主导模式对先进LIGO的预测探测率没有影响。此外，我们发现，如果次主导模式包括在模板中的搜索的灵敏度变得更糟，如果我们使用当前的搜索先验，由于虚警概率的增加。模板的权重需要不同于目前的做法，以补偿假警报的增加。如果我们分裂模板库，使得仅当$M \gtrsim 100\,M_{\odot}$和质量比$q \gtrsim 4$时使用次主导模式，我们发现对于这些中间质量比BBH，灵敏度确实提高，但是与这些系统相关联的灵敏体积与等质量系统相比仍然很小。因此，使用次主导模式不太可能大幅增加从非自旋BBH信号中检测到引力波的概率，除非宇宙中存在相对较大的中等质量比BBH。
2014-03-31 astro-ph.HE gr-qc
Faithful Effective-One-Body waveforms of small-mass-ratio coalescing black-hole binaries
我们解决的问题，构建高精度，忠实的分析波形描述的引力波信号所发出的吸气和合并的二元黑洞。我们的连续一体化（EOB）框架内工作，并提出了一种方法，用于改善当前（波形）实现这个框架的基础上的理解，元素的元素，每个特征的波形背后的物理，并系统地比较各种基于EOB的波形与“精确”的波形通过数值相对论方法获得。本文主要研究小质量比非自旋二元系统，这类系统可以方便地用Regge-Wheeler-Zerilli-type方法研究。我们的成果包括：（i）螺旋形波形的图解的、3 PN精确的描述，（ii）倾伏期间辐射反应的更好描述，（iii）倾伏波形的精细解析表达式，（iv）倾伏波形和衰荡波形之间匹配的改进处理。这种改进的EOB方法的实施，使我们能够构建完整的分析波形表现出显着的协议与“确切”的模量，频率和相位。特别地，在整个过程期间，在周期的$\pm 1.1 %$内，解析波形和数值波形保持同相。我们期望，我们的方法的扩展到可比质量的情况下，将能够产生直接用于地面网络的引力波干涉探测器的高精度的分析波形。
2007-07-26 gr-qc
Neutron star tidal disruption in mixed binaries: the imprint of the equation of state
研究了黑洞-中子星并合双星中中子星的潮汐破裂。我们计算的临界轨道分离时，恒星被黑洞的潮汐场的状态方程描述的物质内部的中子星，并为一个大的二元参数。当破坏发生在恒星到达最内侧稳定圆轨道之前时，由系统发射的引力波（GW）信号预计将表现出截止频率nu_GWtide，这是波形的一个显著特征。我们评估nu_GWtide，并表明，如果这个频率将被发现在一个检测到的引力波，它将允许确定中子星半径的误差为百分之几，提供有价值的信息在恒星核心的物质的行为。
2010-03-16 astro-ph.SR gr-qc
Gravitational Waves from Spinning Compact Binaries
由快速旋转的致密物体组成的双星系统，如黑洞或中子星，是引力波天文学家的主要目标。由于自旋-轨道和自旋-自旋耦合，这些系统的动力学可能非常复杂。关于动力学的性质，已经提出了相互矛盾的结果。在这里，我们证实，动力学-所描述的第二个后牛顿近似广义相对论-是混乱的，尽管声称相反。当考虑高阶辐射反应项的耗散时，混沌得到抑制。然而，在轨道演化接近尾声时发生的吸气到俯冲的转变确实保留了混沌行为的印记。
2002-07-02 astro-ph gr-qc
Optimizing gravitational-wave searches for a population of coalescing binaries: Intrinsic parameters
我们重新讨论了在高斯色噪声中从螺旋压缩双星中寻找引力波的问题。对于具有准圆轨道和非旋进分量自旋的双星，仅考虑主模发射，如果双星的内参数已知，则单个检测器的最佳统计量是众所周知的两相匹配滤波器。然而，匹配滤波器的信噪比是/不是/在一般情况下，一个天体物理种群的信号的最佳统计，因为它们的分布的内在参数几乎肯定不会反映噪声事件，这是由（费舍尔）信息度量。相反，给定天体物理分布的最佳统计量将是贝叶斯因子，我们使用标准模板匹配滤波器搜索的输出近似贝叶斯因子。然后，我们量化的非自旋二进制的各种人群检测到的信号数量的可能的改善：对于均匀分布的信号分布的体积和均匀分布的组件质量的范围$1\leq m_{1,2}/M_\odot\leq 24$，$(m_1+m_2) /M_\odot\leq 25$在固定的预期SNR，我们发现$\gtrsim 20\%$更多的信号在一个单一的检测器中的虚警阈值为$10^{-6}\,$ Hz。该方法可以很容易地推广到非旋进自旋的二进制。
2014-02-20 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Sub-radian-accuracy gravitational waves from coalescing binary neutron stars II: Systematic study on the equation of state, binary mass, and mass ratio
我们使用自适应网格细化数值相对论程序{\tt SACRA-MPI}，报告了{ \it new} 26个非自旋双星系统的数值相对论模拟结果。最小网格间距为$\approx 64$ -- $85$ m，具体取决于系统。首先，我们推导出长期高精度的螺旋引力波形，并表明，由于有限的网格分辨率的累积引力波相位误差小于$0.5$ rad在超过$200$ rad的相位演化，无论系统。我们还发现，一个二元系统的引力波相位误差与一个表列状态方程（EOS）是可比的分段多方状态方程。验证了SACRA螺旋形重力波形模板，并将其用于从重力波观测中提取潮汐形变，发现我们的波形建模精度在重力波相位上为$\lesssim 0.1$ rad，在重力波振幅上为$\lesssim 20 \%$，直到重力波频率$1000$ Hz。最后，我们校准了文献中提出的合并后引力波信号与潮汐变形能力/中子星半径之间的普适关系，并表明它们受到系统论的影响，许多被提出为普适的关系并不具有很强的普适性。提出了改进的拟合公式。
2020-03-12 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Measuring neutron-star distances and properties with gravitational-wave parallax
引力波天文学使我们能够研究电磁波看不见的物体和事件。到目前为止，只检测到合并二进制文件触发的信号。然而，随着干涉仪的灵敏度随着时间的推移而提高，我们希望在未来观察到更弱的信号，例如从旋转的孤立中子星发射连续的引力波。视差是一种众所周知的方法，广泛用于电磁天文观测，以估计到源的距离。在这项工作中，我们考虑应用视差方法的引力波搜索和探索可能的距离估计误差。我们发现，从一个自旋下降源的信号视差检测可以约束中子星的转动惯量。例如，我们发现，相对误差的转动惯量估计是小于$10\%$为所有来源接近300 pc，假设出生频率为700赫兹，椭圆率$\geq 10^{-7}$和两年的观测爱因斯坦望远镜，假设自旋下降纯粹是由于四极引力辐射。
2023-02-28 astro-ph.HE gr-qc
Template banks to search for compact binaries with spinning components in gravitational wave data
来自合并致密双星的引力波是LIGO、Virgo和GEO600等探测器最有前途的来源之一。如果双星的组成部分具有显著的角动量（自旋），就像其中一个组成部分是黑洞一样，自旋引起的双星轨道平面的进动会导致引力波振幅和相位的调制。如果在匹配滤波器搜索中使用的模板不能准确地模拟这些效应，则灵敏度和检测率将降低。我们调查的能力，几个搜索管道检测引力波，从紧凑的双星自旋。我们使用后牛顿近似模型的螺旋相位的信号和构造两个新的模板银行使用的现象学波形的Buonanno，陈和Vallisneri。我们比较这些模板银行的性能，银行使用固定相近似的非旋转后牛顿inspiral波形目前使用的LIGO和处女座在寻找紧凑的二进制聚结。我们发现，在相同的误报率，使用现象学模板的搜索管道是没有更有效的管道使用非旋转模板。我们建议继续使用非旋转固定相模板库，直到与包括旋转效应的模板相关的虚警率可以显著降低。
2009-04-10 gr-qc
Effective no-hair relations for spinning Boson Stars
本文证明旋转玻色子星的多极矩满足跨模型、跨调和指数状态的普适无毛关系，可将模型无关多极矩映射为普适引力场并关联可观测天体物理量。
2023-06-07 gr-qc hep-th
ESIGMAHM: An Eccentric, Spinning inspiral-merger-ringdown waveform model with Higher Modes for the detection and characterization of binary black holes
本文提出了时域波形模型ESIGMAHM，通过结合后牛顿理论与数值相对论模拟，对中等偏心自旋双黑洞的旋进、并合和铃宕过程及高阶谐波进行建模，并证实其在提升下一代探测器引力波探测精度与降低信噪比损失方面的关键作用。
2025-04-30 astro-ph.HE gr-qc
A blind hierarchical coherent search for gravitational-wave signals from coalescing compact binaries in a network of interferometric detectors
我们描述了一个分层的数据分析管道相干搜索的引力波（GW）信号从非旋转的紧凑的二元聚结（CBCs）的数据中的多个地球上的探测器。它假设没有关于源的天空位置或其瞬态信号发生时间的先验信息，因此被称为“盲”。该流水线计算在平稳高斯噪声中最佳的相干网络搜索统计，并允许计算一套替代统计和基于信号的鉴别器，这些统计和鉴别器可以提高其在真实数据中的性能。与迄今为止采用的重合多检测器搜索统计不同，相干统计在以下意义上是不同的：它们检查具有不同取向的不同检测器中的信号幅度和相位以及其中的信号到达时间的一致性。分层流水线的第一阶段通过要求来自多个干涉仪的触发器在时间和组件质量上的接近度来构造触发器的重合。第二阶段通过计算相干统计来跟踪这些一致的触发。高斯数据上的分层相干流水线的性能被证明是优于流水线，只有第一（重合）阶段。
2011-04-14 astro-ph.IM gr-qc
Strong-field scattering of two spinning black holes: Numerical Relativity versus post-Minkowskian gravity
本文展示了等质量旋转黑洞双星强场散射的四组数值相对论模拟，发现后闵可夫斯基展开散射角收敛性较差，而基于有效单体势能的重求和计算与数值结果高度一致。
2023-11-19 gr-qc hep-th
Toward faithful templates for non-spinning binary black holes using the effective-one-body approach
本文给出了两个非自旋黑洞的非偏心系统并合过程中引力辐射波形的精确近似。利用最近的数值相对论模拟和自然的灵活性的有效单体（EOB）模型的信息，我们扩展了后者，使其能够成功地匹配的数值相对论波形在最后阶段的螺旋，合并和衰荡。这里的“成功”是指在衰荡阶段结束时，相位差小于引力波周期的8%，仅在到达时间和初始阶段达到最大值。我们通过简单地在EOB径向势中添加4-post-Newton阶校正并通过施加质量比m1/m2 = 1，3/2，2和4的数值波形的高匹配性能来确定（常数）系数来获得这个结果，m1和m2是单个黑洞质量。最后的黑洞质量和自旋的数值模拟预测被用来确定衰荡频率和衰减时间的三个准正常模式的阻尼正弦曲线，附加到EOB inspiral-（暴跌）波形在EOB光环。EOB波形可能会被测试，并进一步改进，在未来的比较非常长和准确的螺旋数值相关波形。他们可能已经被用于相干搜索和参数估计的引力波发射的非旋转合并的双黑洞与地面激光干涉仪探测器。
2008-01-04 gr-qc
Hierarchical analysis of gravitational-wave measurements of binary black hole spin-orbit misalignments
双黑洞的形成既可能是通过孤立的双演化，也可能是通过致密恒星环境中的动力学相互作用。形成通道在黑洞自旋和轨道角动量之间的对齐上留下了印记。来自这些系统的引力波直接编码了关于自旋-轨道失准角的信息，使它们受到（弱）约束。识别旋转双星黑洞的子种群将为我们提供关于致密双星形成和演化的信息。我们模拟了一个混合人口的二进制黑洞与自旋轨道失调建模下的一系列假设。然后，我们开发了一个层次分析，并将其应用到模拟这些人口的引力波观测。假设人口与无量纲自旋幅度$χ= 0.7$，我们表明，数十个观测将有可能区分的子群体的合并二进制黑洞的基础上，他们的自旋方向的存在。通过$100$观测，将有可能推断出具有各向同性自旋方向（对应于我们模型中的动态形成）的合并二元黑洞的相对分数，分数不确定性为$\sim 40\%$。与此同时，只有$\sim 5$观测足以区分极端模型-所有的二元黑洞要么具有精确对齐的自旋，要么具有各向同性的自旋方向。
2017-09-12 astro-ph.HE gr-qc
Towards establishing the presence or absence of horizons in coalescing binaries of compact objects by using their gravitational wave signals
利用来自合并致密双星的引力波（GW）信号来区分黑洞（BH）和无水平致密天体的探索可以通过利用潮汐加热（TH）现象来帮助，潮汐加热通过视界参数在双星波形上留下印记。我们研究了TH对GWs的影响，以探讨视界参数的可观测性，主要是使用Fisher矩阵分析来确定它们之间的误差和协方差。视界参数定义为$H_1$和$H_2$的两个二进制组件，与$H_{1,2} \in [0,1]$，并结合组件的质量和自旋，形成两个新的参数，$H_{\rm eff5}$和$H_{\rm eff8}$，以尽量减少它们的协方差参数估计研究。在这项工作中，我们添加的相位贡献，由于TH方面的$H_{\rm eff5}$和$H_{\rm eff8}$的后牛顿波形和检查其测量误差的变化与二进制的总质量，质量比，光度距离，和组件自旋。由于Fisher矩阵方法适用于高信噪比，因此我们主要关注第三代（3G）GW探测器爱因斯坦望远镜和宇宙探测器，并使用LIGO和Virgo进行比较。我们发现，在总的二进制质量的$H_{\rm eff5}$和$H_{\rm eff8}$的测量是最精确的区域是$\sim 20 - 30M_\odot$的LIGO-Virgo和$\sim 50 - 80M_\odot$的3G探测器。更高的分量旋转允许更精确地测量$H_{\rm eff5}$和$H_{\rm eff8}$。对于一个位于200 Mpc的双星，其…
2022-09-05 gr-qc
Gravitational waves from spinning compact object binaries: New post-Newtonian results
我们报告的最新结果，在后牛顿的框架中的建模的引力波发射的旋转致密物体（黑洞和/或中子星）的二元系统。这些新的结果是在自旋轨道（线性自旋）水平和迭代求解爱因斯坦场方程的调和坐标以及多极后牛顿形式主义。的二进制的动力学处理在下一个到下一个到领先的顺序，对应于3.5后牛顿（PN）的顺序为最大自旋的对象，结果被发现是一致的，与以前获得的约化哈密顿量的ADM方法。在3.5PN阶获得了双星发射的能通量的相应贡献，以及对该通量的次领先的4PN尾贡献，这是波传播中非线性的印记。这些新的术语可以用于为下一代引力波探测器构建更精确的PN模板。我们给出了一个说明性的估计的定量相关的新条款的轨道定相的二进制。
2013-12-19 gr-qc
Excitation of f-modes during mergers of spinning binary neutron star
潮汐效应对包含中子星（NS）的双星合并最后阶段发射的引力波（GW）有重要的影响。当NS振荡与轨道运动发生共振时，动力潮汐可能很重要;理解这一过程对于准确建模这些二元体的GW发射以及从GW数据中提取NS信息非常重要。本文系统地研究了聚并双星中自旋NS基模的潮汐激发，重点研究了NS自旋与轨道角动量反向排列的情况，在这种情况下，潮汐共振最有可能发生.我们首先扩展NS振荡到恒星本征模式，然后得到一个哈密顿量，支配潮汐耦合轨道模式的演变。接下来，我们找到了一个新的近似，可以导致潮汐激发的解析表达式的高精度，并在所有制度的二元演化：绝热，共振和后共振是有效的。使用密切轨道的方法，我们得到半解析近似的轨道演化和GW的排放量，他们的协议与数值结果给我们信心，在我们的理解系统的动力学。特别是，我们恢复的平均后共振演化，这不同于前共振点粒子轨道的轨道能量和角动量的变化，以及由潮汐运动驱动的瞬时扰动。最后，我们利用Fisher矩阵技术研究了动力潮汐对参数估计的影响。我们发现，动力潮汐可能会提供一个额外的渠道来研究的物理NS。本文提出的方法具有通用性，不局限于f模式，也可应用于其他类型的潮汐。
2020-06-04 astro-ph.HE gr-qc
The Shear at the Common Dynamical Horizon in Binary Black Hole Mergers and its Imprint in their Gravitational Radiation
本文通过数值相对论模拟研究双黑洞并合后公共动力学视界剪切与引力辐射新闻的相关性，发现剪切包含准正则频率及 remnant 与母黑洞的质量和自旋信息，为视界相关性猜想提供证据。
2023-12-02 gr-qc
Reassessing the Spin of Second-born Black Holes in Coalescing Binary Black Holes and Its Connection to the chi_eff-q Correlation
Anhui Normal University（安徽师范大学）；University of Nevada, Las Vegas（内华达大学拉斯维加斯分校）；Zhejiang University of Technology（浙江工业大学）；Université de Genève（日内瓦大学）；Guizhou University（贵州大学）
研究双黑洞合并中第二颗黑洞自旋与chi_eff-q相关性的物理起源，发现自旋受恒星风质量损失主导，提供自旋公式并预测质量比反转比例。
2026-02-14 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Signature of Non-uniform Area Quantization on Gravitational Waves
黑洞的量子方面可能在它们的吸收和发射光谱上有观测的印记。在这项工作中，我们考虑了非均匀面积量子化的可能性及其对合并黑洞引力波形相位的影响。这些观测结果可以提供不同于均匀区域量化的可检测效果，并允许我们对底层模型的各种参数进行限制。我们的工作也可以看作是对广义相对论中黑洞解的面积熵比例性的一个新的检验。
2021-08-05 gr-qc hep-th
Parameter estimation for signals from compact binary inspirals injected into LIGO data
在激光干涉引力波天文台（LIGO）的第五次科学运行期间，模拟由合并非旋转致密物体二进制发射的引力波的信号被注入LIGO数据流。我们分析的数据段，这样的注射使用贝叶斯方法，实现为马尔可夫链蒙特卡罗技术在我们的代码SPINspiral。这种技术使我们能够确定这样一个二元螺旋的物理参数，包括质量和自旋，以下可能的检测触发。对于第一次，我们公布的结果，一个现实的参数估计分析的波形嵌入在真正的检测器噪声。我们使用自旋和非自旋波形模板进行数据分析，并证明了如果使用非自旋波形，则可以以优于1-3%的啁啾质量和0.02-0.05（8-20%）的对称质量比的精度估计固有源参数。我们还发现注入和恢复参数之间的偏差，并将其归因于用于注入和分析的波形的后牛顿顺序的差异。
2009-05-08 astro-ph.CO gr-qc physics.data-an
Modeling gravitational radiation from coalescing binary black holes
随着理论的目标，特别是数值相对论，承担的天体物理学问题的关键利益的引力波观测者，我们介绍了一个模型的合并辐射从二进制黑洞系统。我们建立我们的模型使用“拉撒路方法”，一种技术，桥梁远和封闭的极限方法与完整的数值相对论，以解决爱因斯坦方程应用在真正的非线性动力学制度。我们专门研究了等质量非自旋黑洞系统的轨道后辐射，推导出的波形表明，在短短几个周期内，系统总能量的约3%和总角动量的12%的强圆偏振辐射。支持这一结果，我们首先建立了我们的模型的后期部分的可靠性，包括数值相对论和封闭极限组件，从一系列的黑洞配置的波形进行了彻底的研究，从以前处理的迎面碰撞到代表性的目标"ISCO"数据对应的螺旋期结束。然后，我们完成了我们的模型与一个简单的治疗的早期部分的时空的基础上，一个标准的家庭的初始数据的双黑洞在圆形轨道。详细的分析表明，强鲁棒性的结果作为初始分离的黑洞从5.0增加到7.8 M支持我们的波形作为一个合适的基本描述的天体物理辐射从这个系统。最后，一个简单的拟合的暴跌波形介绍作为第一次尝试，以方便任务的分析数据从引力波探测器。
2002-02-25 astro-ph gr-qc hep-th
Constraining the dark energy equation of state using LISA observations of spinning Massive Black Hole binaries
大质量黑洞（MBH）双星的引力波信号可以作为测量宇宙学参数的标准警报。未来的空间引力波观测站激光干涉仪空间天线（LISA）将探测多达100个这样的事件，提供非常精确的光度距离测量。为了限制宇宙学参数，我们还需要测量合并的星系（或星系团）的红移。这就需要确定一个独特的电磁事件与二进制合并。然而，假定的电磁特征可能太弱而无法观察到。相反，我们在这里研究的可能性，约束宇宙学参数之间的统计一致性，在几十个低红移（z<3）事件的测量误差框内检测到的所有可能的主机。我们构建MBH人口合并树实现的暗物质层次在LambdaCDM宇宙中，我们使用的数据从千年模拟模拟LISA错误框中的星系分布模型。我们表明，假设所有其他的宇宙学参数是已知的，参数w描述的暗能量状态方程可以被限制到4-8%的水平（2西格玛误差），竞争与当前的不确定性获得的Ia型超新星测量，提供一个独立的测试我们的宇宙学模型。
2011-02-03 astro-ph.CO gr-qc
Characterizing Spinning Black Hole Binaries in Eccentric Orbits with LISA
激光干涉仪空间天线（LISA）的设计目的是探测来自天体物理源的引力波信号，包括来自致密物体（如黑洞）合并双星系统的信号。碰撞星系的中心黑洞下沉到合并星系的中心，并开始相互环绕并发射引力波。一些星系演化模型预测，双黑洞系统将进入具有显著轨道偏心率的LISA带，而其他模型则认为轨道已经圆化。使用一个完整的十七参数波形模型，包括轨道偏心率，自旋进动和高次谐波的影响，我们调查如何以及源参数可以推断出模拟LISA数据。将参考偏心率定义为合并前一年的值，我们发现，对于典型的LISA源，将有可能测量偏心率到千分之一的精度。测量偏心率的精度与偏心率的关系很小，因此可以区分圆形轨道和偏心率很小的轨道。LISA对轨道偏心率的测量可以帮助约束早期宇宙中星系合并的理论。如果在波形建模中不考虑偏心率，可能会导致信号功率的损失，并使黑洞质量和自旋等参数的估计产生偏差。
2011-02-12 astro-ph.CO gr-qc
Two-body gravitational spin-orbit interaction at linear order in the mass ratio
我们分析计算，线性顺序的质量比，“大地”自旋进动频率的一个小的自旋体绕一个大的（非自旋）机构的八个半后牛顿秩序，从而扩展以前的分析知识，这是有限的第三后牛顿水平。这些结果是应用解析引力自作用力理论对Detweiler规范不变红移变量的一阶导数水平推广得到的。我们将所得结果与S.~ R.~ Dolan等人[Phys.修订版本\ D { \bf 89}，064011（2014）]。我们的新的，高后牛顿阶的结果捕获的数值数据所表现出的强场特征。我们认为，自旋旋进将作为$\approx -0.14/(1-3y)$发散的光环是接近。我们转录我们的运动学自旋进动的结果到一个相应的改进的分析知识的两个（规范不变）有效的陀螺重力磁比表征自旋轨道耦合内的有效单体形式主义。我们提供了简单，准确的分析适合自旋进动和有效的陀螺重磁比。后一种拟合预测，在到达光环之前，对陀螺重磁比的线性质量比修正改变了符号。这种强场预测对于改进并合自旋双星的解析模拟可能是重要的。
2014-04-10 gr-qc
Gravitational-wave signatures of spinning particles around rotating hairy black holes
Shanghai University（上海大学）；Kyoto University（京都大学）
该研究通过数值近似方法计算自旋次级天体在旋转毛状黑洞周围的偏心轨道引力波，发现自旋和毛形变通过累积相位失谐留下主要印刻，并影响捕获阈值与信噪比，为区分毛状黑洞与Kerr黑洞提供可能。
2026-10-07 gr-qc nlin.CD
Observing and measuring the neutron-star equation-of-state in spinning binary neutron star systems
LIGO和Virgo最近观测到了第一个双中子星合并，表明引力波提供了探测宇宙中最极端环境之一的物质行为的能力。然而，引力波信号发出的吸入双中子星系统是只有弱依赖于状态方程和提取这些信息是具有挑战性的。以前的研究主要集中在双星系统中，中子星旋转缓慢，中子星物质在螺旋信号中的主要印记是由于潮汐效应。对于具有不可忽略的中子星自旋的双星，中子星由于自身旋转而产生的变形会在发射的引力波信号中引入额外的变化。在这里，我们探讨是否高自旋的二进制中子星系统提供了一个更好的机会来测量状态方程比弱自旋的二进制中子星系统。我们专注于占主导地位的绝热四极效应，并考虑三个主要问题。首先，我们表明，状态方程的影响可以是显着的inspiral波形，自旋四极效应占主导地位的快速旋转的中子星。第二，我们表明，在自旋四极相位的变化强烈退化的组件质量和自旋的变化，忽略这些条款有一个可以忽略不计的影响与第二代天文台的观测数量。最后，我们探讨了使用不正确的状态方程项会引入的质量和自旋的偏差。使用一种新的方法来快速评估近似的可能性，我们表明，假设不正确的状态方程测量源参数时，可能会导致显着的偏差。我们还发现，当考虑自旋系统时，测量状态方程的能力得到提高。
2018-01-30 gr-qc
Parameter estimation for coalescing massive binary black holes with LISA using the full 2-post-Newtonian gravitational waveform and spin-orbit precession
除了一个例外，以前对质量相当的双星系统的引力波实验测量精度的分析忽略了自旋进动效应或次谐波和振幅调制。在这里，我们给出了如何结合这些影响，以改善参数估计的第一个明确的描述。我们认为超大质量黑洞双星预计将与计划中的天基干涉仪LISA观测，并研究测量精度的几个天体物理学有趣的参数，考虑到完整的2 PN波形旋转机构，以及自旋进动的影响。我们发现，对于红移为1、总质量在10^5 M_Sun < M < 10^7 M_Sun范围内的双星，一般可以获得约1.5倍的精度，但在确定等质量系统中的单个质量时，可以获得约5倍的精度。我们还发现，正如预期的那样，使用完整的波形有助于提高检测的质量上限，在红移为1时，可以高达M = 10^8 M_Sun，以及可以从系统中提取一些信息的红移极限，对于M < 10^7 M_Sun，大约为z = 10，比限制波形高1.5-5倍。我们计算出，完整的波形允许使用超大质量黑洞二进制作为标准塞壬的红移z = 1.6，约0.4大于以前的研究允许。我们发现，对于较低的不等质量的二元系统，测量精度并没有像其他系统那样大幅提高。这表明，对于这些系统，可以实现增加参数，如偏心率或替代重力参数，而不会损失太多的精度。
2009-09-18 astro-ph.CO gr-qc
Tidal deformations of compact objects and gravitational wave emission
观测由合并的双中子星（NS）产生的引力波（GW）信号，如GW事件GW 170817，可以用来限制恒星内核物质的状态方程（EoS）。恒星内部结构和组成的信息被编码在它们的潮汐勒夫数中，这在双星在螺旋后期发出的GW信号的波形中留下了印记。我们通过计算自旋潮汐修正，影响的动力学和GW发射的一个二元系统在领先的后牛顿（PN）顺序和线性顺序的自旋，扩展了紧凑的对象的潮汐变形的理论。这些修正分为两类：由于标准潮汐勒夫数和物体自旋之间的耦合引起的项，以及取决于旋转潮汐勒夫数的项。两者都以6.5PN阶进入GW阶段。我们分析了自旋潮汐耦合的影响，通过估计引起的参数偏差GW170817类事件，假设第二代和第三代地基干涉仪。如果自然界中存在相对高自旋（$χ\gtrsim 0.1$）的NS双星，这些效应可能会被下一代探测器观测到。最后，我们证明了利用GW探测解决所谓的逆恒星问题的可行性，即，从NS质量和潮汐勒夫数的测量重建EoS。我们的研究结果表明，很少的观测合并二进制NS通过网络的先进的检测器将允许我们把有趣的约束的现象学参数的分段多方表示的EoS，并在现实的EoS在文献中提出的模型选择。
2019-05-01 astro-ph.HE gr-qc
Impact and detectability of spin-tidal couplings in neutron star inspirals
来自双中子星合并的引力波信号带有合并体的变形性质的印记，然后是中子星的状态方程。在这些事件中发射的波形的当前模型中，潮汐变形的贡献被编码在一组参数中，潮汐Love数。更精细的模型包括潮汐旋转耦合，由一组额外的参数描述，旋转潮汐勒夫数，出现在波形中的$6.5$后牛顿顺序。对于自旋大$\sim0.1$的中子星，我们表明，忽略潮汐旋转耦合可能会导致第三代引力波探测器的参数估计的显着错误。通过执行Fisher矩阵分析，我们评估旋转潮汐Love数的可测量性，表明它们在波形中的贡献可以由第三代探测器测量。我们的研究结果表明，目前的潮汐变形模型在晚涡应改进，以避免波形系统和提取可靠的信息，从引力波信号观测到的下一代探测器。
2022-04-26 astro-ph.HE gr-qc
Imprint of the merger and ring-down on the gravitational wave background from black hole binaries coalescence
利用最近通过数值模拟（BH-BH）并合产生的混合波形，计算了（BH-BH）双星宇宙学布居产生的引力波背景（GWB），其中包括螺旋、合并和衰荡贡献.一个大样本的二进制系统模拟使用人口合成代码SeBa，我们提取基本的统计信息（BH-BH）的物理参数（初级和次级BH质量，轨道分离和偏心率，形成和合并的时间尺度）。然后，我们推导出的二进制的出生和合并率使用的理论宇宙恒星形成的历史，从一个数值研究，再现现有的观测数据在红移$z < 8$。我们评估的inspiral，合并和振铃信号的GWB的贡献，并讨论如何这些取决于参数的合并（BH-BH）系统的数量的严重影响。我们发现，先进的LIGO/处女座有机会检测GWB信号从螺旋相位与$(S/N)=10$只有最乐观的模型，它预测的最高本地合并率为0.85 Mpc $^{-3}$ Myr $^{-1}$。第三代探测器，如ET，可以揭示GWB从螺旋相位预测的任何考虑的模型。此外，ET可以至少对预测$[0.053 - 0.85]$ Mpc $^{-3}$ Myr $^{-1}$之间的局部合并率的模型的演变的合并阶段进行采样，该合并率比从LIGO S5运行\cite{Abadieetal2011}的分析中推断的上限低2倍以上。
2011-11-25 astro-ph.CO gr-qc
A template bank to search for gravitational waves from inspiralling compact binaries I: physical models
利用匹配滤波技术搜索了来自合并紧密双星的引力波。由于模型波形取决于许多参数，因此有必要通过覆盖参数空间的天体物理学感兴趣区域的模板库对数据进行过滤。模板的选择由模板库的离散性导致的信噪比的最大允许下降来定义。在本文中，我们描述了模板银行的算法，用于从激光干涉仪引力波天文台（LIGO）和GEO 600探测器的数据分析，以搜索信号的二进制组成的非自旋紧凑的对象。利用蒙特卡罗模拟，我们研究了该库的效率，并表明它的性能是令人满意的设计灵敏度曲线的地基干涉引力波探测器GEO 600，初始LIGO，先进的LIGO和Virgo。该数据库可以有效地搜索各种致密双星，如原始黑洞双星、中子星双星、黑洞双星以及由一个非自旋黑洞和一个中子星组成的混合双星。
2006-07-20 gr-qc
