Detecting transient gravitational waves in non-Gaussian noise with partially redundant analysis methods
有一个广泛的天体物理来源,产生可检测的,瞬态的,引力波。一些对瞬变引力波的搜索是根据这些源的已知特征进行的。其他搜索对来源做了一些假设。通常,事件可以通过多种搜索技术观察到。这项工作描述了如何将不独立的搜索结果组合起来,将每个搜索视为给定事件的分类器。这将被证明可以提高对引力波事件的整体灵敏度,同时直接解决多次试验的一致性解释问题。
2012-04-25 astro-ph.IM gr-qc
Detecting the Undetected: Overcoming Biases in Gravitational-Wave Population Studies
针对引力波族群研究中已知模型缺失通道导致分支比例估计偏差的问题,本文提出一种检测缺失通道的测试方法,并验证了其较高的识别成功率,但指出与已知通道高度重叠时仍难区分。
2023-10-16 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Detecting binary compact-object mergers with gravitational waves: Understanding and Improving the sensitivity of the PyCBC search
我们提出了一个改进的搜索二进制紧凑的对象合并使用网络的地面引力波探测器。我们建模的体积,各向同性的源人口,并将由此产生的分布在信号幅度,时间延迟,合并阶段的候选事件的排名。我们描述了一种改进的建模的背景分布,并证明将一个先验模型的二进制质量分布在候选事件的排名。我们发现一个$\sim 10\%$和$\sim 20\%$增加模拟二进制中子星和中子星-二进制黑洞系统的检测体积,分别对应于减少的虚警率分配给信号之间的一个和两个数量级。
2018-05-27 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Hierarchical Bayesian method for detecting continuous gravitational waves from an ensemble of pulsars
在寻找来自已知恒星的引力波信号时,已经使用独立搜索来处理目标。在这里,我们使用一个分层贝叶斯框架来结合从单个源的观测两个目的:产生一个检测统计的整个合奏的源内的搜索,并估计超参数的脉冲星椭圆率的基本分布。这两个目的都要求我们假设椭圆率分布的某种函数形式,作为原理的证明,我们采用两个玩具分布。一个是指数分布,由其平均值定义,另一个是由其宽度定义的半高斯分布。我们表明,通过将一个共同的参数化的先验椭圆率分布,我们可以更有效地检测引力波从整个合奏的源,而不是试图结合一个简单的非层次的方法的意见。这可能使我们能够在有信心检测到任何单个源之前从系综中检测到引力波。我们还使用LIGO第六次科学运行的92颗卫星的数据应用这种方法。没有发现信号的证据,但$3.9\ee{-8}$和$4.7\ee{-8}$的90\%上限分别设定在假设的指数椭圆分布的平均值和假设的半高斯椭圆分布的宽度上。
2018-09-06 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Detecting the processes of colliding plane gravitational waves by electromagnetic response signals
本文研究了如何探测平面引力波碰撞过程。简并的Ferrari-Ibanez解描述了平面引力波与直线极化波的碰撞,通过坐标变换得到了相互作用区域的类Schwarzschild度规解,这使得我们对这一过程的探测更加感兴趣。本文明确地计算出了平面引力波在弱磁场背景扰动下产生的电磁场和平面引力波碰撞区的解。由于震级很小,在进一步升级的aLIGO等最高级的现代仪器的范围内,探测到引力波的可能性才刚刚出现,但我们可以通过测量电磁波特性的振幅和波形来判断碰撞过程是否发生。此外,探测电磁波还可以为验证广义相对论提供一种新的方法。
2019-09-26 gr-qc
Detecting milli-Hz gravitational waves with optical resonators
本研究提出基于超稳光学腔的新型引力波探测器,可覆盖10^-5-1 Hz的未充分探索频段,能探测多类天体与宇宙学引力波源,证实现有技术有望实现地面毫赫兹引力波探测。
2025-10-03 astro-ph.IM gr-qc hep-ph
Detecting relic gravitational radiation from string cosmology with LIGO
残余引力辐射的特征光谱是由早期宇宙中的“弦膨胀”时期产生的。这个频谱是不寻常的,因为能量密度随频率迅速上升。我们表明,相关实验与两个引力波探测器正在建设的激光干涉引力天文台(LIGO)可以检测到这种遗迹辐射,在一定范围内的参数特征的基础弦宇宙学模型。
1996-09-05 astro-ph gr-qc hep-th
Detecting the anisotropic astrophysical gravitational wave background in the presence of shot noise through cross-correlations
引力波源的空间和时间离散性导致散粒噪声,在某些情况下,散粒噪声可能淹没测量引力波背景的各向异性的任何尝试。将引力波背景图与足够密集的星系巡天图进行交叉关联可以缓解这一问题,并可能恢复引力波背景的一些潜在性质。我们量化的散粒噪声水平,我们明确地表明,互相关的引力波背景和星系目录提高了第一次检测的背景各向异性的机会与引力波天文台在频率范围内(10 Hz,100 Hz),给予足够的灵敏度。
2020-02-07 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Detecting relic gravitational waves in the CMB: A statistical bias
分析遗迹引力波对宇宙微波背景功率谱的影响,为确定遗迹引力波信号提供了一种方法。在这封信中,我们讨论了一个统计偏差,它可能存在于数据分析中,并且有忽视RGW的趋势。我们还解释了为什么存在这种偏见,以及如何避免它。
2011-07-22 astro-ph.CO gr-qc
Detecting Gravitational Waves in Data with Non-Gaussian Noise
对引力波的探测主要依赖于对来自引力波探测器的噪声应变数据的精确信号处理,已知这些噪声应变数据表现出显著的非高斯行为。在本文中,我们研究了两个不同的非高斯效应的LIGO/处女座的数据,减少搜索的灵敏度:第一,在噪声功率谱密度(PSD)的时间尺度上的变化超过几秒钟;和第二,响亮和突然的瞬态“毛刺”的陆地或仪器的起源。我们推导出一个简单的程序来纠正,在一阶,搜索背景上的PSD的变化的效果。考虑到特定数据段中存在局部故障的知识,我们还开发了一种方法来将统计推断与这些故障隔离开来,以便在不影响相邻秒中的搜索背景的情况下干净地切除它们。我们显示了将这些方法应用于公开可用的LIGO数据的重要性,并测量了至少$15\%$从PSD漂移校正单独的检测体积的增加,由于改进的背景分布。
2019-08-15 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Detecting gravitational-wave memory with LIGO: implications of GW150914
高级LIGO可能很快就能每年探测到数百个双黑洞合并。我们展示了如何积累许多这样的测量将允许检测引力波记忆:来自强场,广义相对论效应的时空的永久位移。我们估计,在设计灵敏度下运行的高级LIGO可能能够对存储器进行信噪比3(5)的检测,其中约35(90)个事件的质量和距离与GW 150914相似。我们强调将高阶引力波模式的参数估计的二进制黑洞合并的重要性,并描述我们的方法也可以用来检测高阶模式之前,先进的LIGO达到设计灵敏度。
2016-07-14 astro-ph.HE gr-qc
Detecting gravitational wave signals using a flexible model for the amplitude and frequency evolution
针对多类引力波源波形模型缺失的问题,研究人员基于BayesWave算法结合跨维贝叶斯推理,提出用演化振幅-频率轨迹建模的BayesWaveVoices算法,其长时信号探测表现优于原算法。
2024-04-17 gr-qc
Comment on: Detecting Vanishing Dimensions Via Primordial Gravitational Wave Astronomy
最近有人声称[arXiv:1102.3434],在紫外线处维数减少的量子引力模型在原始引力波谱中表现出潜在的可观察截止,这是对这种模型的“通用”和“鲁棒”测试,因为“(2+1)维时空没有引力自由度”。我们认为这种说法是误导性的。
2011-04-07 gr-qc hep-th
Detecting parity violation from axion inflation with third generation detectors
一个引力波背景预计将出现在叠加的许多引力波源的天体物理学和宇宙学的起源。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。我们研究了第三代爱因斯坦望远镜和宇宙探测器对早期宇宙轴子暴胀产生的引力波背景的约束能力。
2021-12-09 gr-qc
Improved methods for detecting gravitational waves associated with short gamma-ray bursts
在第二代地基引力波探测器时代,短伽马射线暴(GRB)将是电磁波和引力波联合观测最有希望的天体物理事件之一。一个有针对性的搜索引力波紧凑的双星合并信号符合短伽玛暴的开发和分析数据的第一代LIGO和处女座仪器。在本文中,我们提出了改进这一搜索,提高我们的能力,以检测引力波对应的短伽玛暴。具体来说,我们介绍了一种改进的方法,用于估计的引力波背景,以获得事件的意义所需的检测;实现平铺扩展的天空区域的方法,需要搜索时,从费米伽马射线暴监视器或行星际网络的本地化较差的GRB信号;并将天体物理学知识的GRB发射光束,以限制搜索参数空间。我们描述了这些增强的实现,并演示了它们如何提高观测与短GRB相关的二元合并引力波信号的能力。
2014-10-22 astro-ph.HE gr-qc
Timescales for Detecting Magnetized White Dwarfs in Gravitational Wave Astronomy
在过去的几十年里,研究人员已经通过对过亮的Ia型超新星的探测预测了十几个超级白矮星白矮星。事实证明,磁场和旋转可以解释如此巨大的白矮星。如果这些旋转磁化的白矮星遵循特定的条件,它们可以有效地发射连续的引力波,各种未来的探测器,即LISA,BBO,DECIGO和ALIA可以探测到这样的引力波,具有显着的信噪比。此外,我们讨论了这些白矮星可以发射偶极和四极辐射的各种时间尺度,并表明在未来,引力波探测器可以直接检测到超超磁拉塞卡白矮星取决于磁场的几何形状和强度。
2021-07-14 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Gravitational Waves III: Detecting Systems
在最近的一篇文章中,我们根据爱因斯坦引力理论推导出了预言引力波(GW)发射的基本方程。在随后的一篇论文中,这些方程被用来计算双星、中子星的脉动、变形中子星的摆动、振荡四极、旋转棒以及超新星的坍缩和弹跳核所产生的波的光度和振幅。我们在这里展示如何在我们的实验室中检测GW。这篇论文,像前面的一样,是写给物理学的研究生和研究生的。
2010-04-14 gr-qc
Detecting Lorentz Violations with Gravitational Waves from Black Hole Binaries
引力波观测已被用来测试洛伦兹对称性,通过寻找色散效应,所造成的高阶修正的色散关系。在这封信中,我认为一般的理由,当这样的修正存在,也将有一个标量激发。因此,对洛伦兹对称破缺的确凿观测将是对标量波的直接探测,这些标量波的传播速度不同于标准引力波的偏振速度或光速。有趣的是,在已知的洛伦兹破缺引力理论中,纯量波和张量波的速度之差几乎不受约束,而后者与光速之间的差异已经受到同时检测到的引力波和伽马射线的严重约束。二元中子星合并。
2018-01-12 astro-ph.HE gr-qc
Detecting the Cosmological Stochastic Background of Gravitational Waves with FastICA
我们证明了宇宙学早期产生的引力波的随机背景严格依赖于假设的引力理论。特别是函数f(R)的具体形式,其中R是Ricci标量,与引力波的演化和产生机制有关。使用神经网络算法,它只需要非高斯性质和输入信号的独立性,我们得出结论,为了检测CSB信号,像处女座的探测器的干涉灵敏度将得到改善。
2009-02-18 gr-qc
Detecting gravitational-wave transients at five sigma: a hierarchical approach
随着第二代引力波探测器准备以前所未有的灵敏度分析数据,人们对搜索未建模的瞬变(通常称为爆发)产生了极大的兴趣。大量的努力已经产生了各种技术来识别和表征这种瞬态信号,其中许多方法已被应用于使用第一代探测器的数据产生天体物理结果。然而,背景估计的计算成本仍然是一个具有挑战性的问题;很难要求具有合理计算资源的5σ检测,而不支付具有降低的灵敏度的效率。我们展示了一个分层的方法来引力波瞬态检测,专注于长寿命的信号,它可以用来检测瞬态的显着性超过5σ使用适度的计算资源。特别是,我们展示了如何将以前开发的无籽聚类技术应用于大型数据集,以确定高显着性的候选人,而不必以敏感性换取速度。
2015-10-12 astro-ph.IM gr-qc
Optimization of the Euro-Asian network of gravitational detectors for detecting the radiation of collapsing objects
考虑到在新西伯利亚建立这样一个探测器的计划,将考虑建立一个由四个引力波干涉仪组成的欧亚网络。网络的效率通过典型的数值标准来评估,该标准也取决于接收信号的特性。在这项工作中,我们计算了新西伯利亚探测器的最佳取向的问题,检测GW辐射伴随着崩溃的祖星的初始角动量。该方案的特殊性是所谓的存在。- 杆阶段变形,其中发射的GW信号的形状是已知的。
2021-08-28 gr-qc
Detecting high-frequency gravitational waves with optically-levitated sensors
我们提出了一种可调谐振传感器,用于检测频率范围为50-300 kHz的引力波,使用光学捕获和冷却的电介质微球或微盘。我们描述的技术可以超过在这个频率范围内基于激光的引力波观测站的灵敏度,使用的仪器只有它们尺寸的百分之几。这样的设备将100 kHz以上的引力波源的搜索量扩展了1到3个数量级,并且可以检测到由于超辐射效应而在我们银河系内恒星质量的黑洞周围形成的云中QCD轴子湮灭产生的引力单色辐射。
2013-01-02 astro-ph.IM gr-qc hep-ph
Detecting dark objects in the Solar System with Gravitational Wave observatories
该研究分析现有及未来引力波天文台对暗天体经过太阳系时引起检验质量微扰信号的探测能力,指出DECIGO可探测10^7至10^11克的暗物质团块或原初黑洞。
2025-07-25 astro-ph.CO gr-qc
Detecting the gravitational wave memory effect with TianQin
引力波记忆效应是广义相对论的一个预言。引力波信号中记忆效应的存在不仅为检验广义相对论的一个重要方面提供了机会,而且对某些引力波事件的波形也有潜在的不可忽视的贡献。本文研究了利用计划中的天基引力波探测器--天琴直接探测引力波记忆效应的前景。在天琴探测器运行的5年时间里,发现在天琴探测器所能探测到的引力波信号中,约有信噪比大于3的$0.5\sim2.0$信号可能含有位移记忆效应。这表明天琴直接检测到位移记忆效应的机会很低,但并非完全可以忽略。相比之下,检测到自旋记忆的机会可以忽略不计。我们还研究了在何种参数空间中,记忆效应在波形建模中是显著的。
2023-02-16 gr-qc hep-th
Detecting the relic gravitational wave from the electroweak phase transition at SKA
我们讨论了观测早期宇宙中由电弱相变产生的随机引力波背景的可能性。一旦一级相变发生,核真空泡的碰撞和诱导的湍流运动就可以成为引力波的重要来源。对这种引力波背景的探测有望揭示希格斯扇区的物理学。特别是,通过正在建设中的平方公里阵列(SKA)计划进行的脉冲星计时实验,我们将能够在不久的将来探测到引力波,并通过将理论预测与观测结果进行比较来区分粒子物理模型。
2014-06-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Detecting gravitational radiation from neutron stars using a six-parameter adaptive MCMC method
我们提出了一个马尔可夫链蒙特卡罗技术检测引力辐射从一个中子星的激光干涉仪数据。该算法利用重参数化、延迟剔除和模拟退火算法,可以估计目标的旋转频率和频率导数等多达6个未知参数。我们强调如何一个简单的扩展的方法,分布在多个计算机处理器,将允许在一个狭窄的频带搜索。这项研究的最终目标是寻找一个已知位置的源,但不确定的自旋参数,如可能会发现在SN 1987 A。
2004-04-06 gr-qc
Detecting gravitational waves by emission of photons from charged Weber bars
Institute for Advanced Study, Kyushu University(九州大学高等研究院)
本文提出利用带电共振引力波探测器的新实验装置,通过光机械系统实现引力波的光子发射检测,为未来高效引力波探测器提供新思路。
2026-07-14 gr-qc hep-th
Detecting the heterodyning of gravitational waves
本文提出通过相干叠加众多准单色信号互谱来提取低频引力波频率调制的方法,并评估其在LISA与未来DECIGO场景中的探测潜力。
2024-08-08 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
Detecting extremely low frequency primordial gravitational wave by gravitational lens system
针对传统B模极化探测极低频原初引力波(PGWs)受尘埃污染的问题,提出利用高红移源的引力透镜系统(GLS)探测PGWs,发现受PGWs扰动的GLS时间延迟会强烈偏离理论值,可作为极低频PGWs存在的证据。
2025-03-03 astro-ph.CO gr-qc
Detecting triple systems with gravitational wave observations
激光干涉引力波天文台(LIGO)最近发现了合并黑洞双星发射的引力波。我们研究未来的GW检测是否可以识别三重同伴合并二进制文件。这样一个三重伴星会导致GW信号的变化,这是由于(1)在围绕质心的轨道上沿着视线的路径长度变化,(2)相对论性波束、多普勒和引力红移,(3)三重伴星的引力场中“光”旅行时间的变化,以及(4)轨道要素的长期变化。我们发现,在LIGO频带中花费最长时间的低质量紧凑型天体双星,探测三重伴星的前景是最高的。特别是,对于合并中子星双星,LIGO可以检测到一个信噪比为8的白矮星或M-矮星扰动,如果它是在0.4太阳半径距离的双星和系统是在100 Mpc的距离。恒星质量(超大质量)的黑洞扰动可以在5倍(1000倍)的距离上被探测到。这样的微扰在轨道上合并的二进制发射GWs在1兆赫以上的频率可检测的激光干涉仪空间天线(LISA)的巧合。
2016-04-19 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Detecting cosmological gravitational waves background after removal of compact binary coalescences in future gravitational wave detectors
第三代引力波探测器灵敏度的提高为探测原初宇宙学随机引力波背景(SGWB)提供了可能。宇宙学SGWB的探测面临着一个新的挑战:它可能会被大量由黑洞和/或中子星组成的致密双星系统的合并所产生的前景所掩盖。在本文中,我们探讨了通过去除(开槽)单独解决的紧凑的二进制信号在时间-频率空间中减少这种前景的可能性。我们建立了这样的方法可以用来达到SGWB灵敏度地板定义的未解决的部分紧凑的二进制前景,我们发现之间的$Ω_{\rm GW} \sim (9.1 \times10^{-12} - 8.6\times10^{-11})$的频率无关的能量密度谱和取决于合并的二进制中子星系统的速度。由于第三代引力波探测器无法分辨所有的致密双星,致密双星前景中不可分辨的部分可能会限制SGWB用这些探测器进行搜索。
2022-09-23 astro-ph.CO gr-qc
Detecting compact binary coalescences with seedless clustering
致密双星并合是第二代干涉引力波探测器的一个很有前途的引力波源。虽然匹配滤波是良好建模系统的最佳搜索方法,但可以使用替代检测策略来防止理论错误(例如,涉及新的物理学和/或关于自旋/偏心率的假设),同时提供冗余度的测量。在以前的工作中,我们展示了如何使用“无籽聚类”来检测目标搜索和全天空搜索中的长寿命引力波瞬变。在本文中,我们应用无籽聚类的问题,低质量($M_\text{total}\leq10M_\odot$)的紧密二元凝聚的自旋和偏心系统。我们表明,无籽聚类提供了一个强大的和计算效率高的方法来检测低质量的紧凑型二进制文件。
2014-08-05 astro-ph.IM gr-qc
Detecting gravitational waves with light
本文面向本科生,统一概述了利用光波探测引力波的三种途径(PTA、LIGO干涉仪及未来LISA),并基于基本性质和等效原理推导引力波对光的影响。
2025-05-24 astro-ph.CO gr-qc physics.ed-ph
Detecting Planets around Compact Binaries with Gravitational Wave Detectors in Space
我提出了一种方法来探测行星周围的紧凑的双星,是强大的引力辐射源。这种方法是测量引力波相位调制的行星,并与Fisher矩阵分析的前景进行了研究。我发现,使用激光干涉仪空间天线(LISA),可以搜索到大约3000个银河系双白矮星的行星,检测限为~4 M_J(M_J~ 2 × 10 ^{30}g:木星质量)。随着后续任务的开展,即使在宇宙学距离z~1处,也可能在双中子星周围探测到质量为~1 M_J的行星。以这种方式,引力波观测有可能对太阳系外行星科学做出有趣的贡献。
2008-02-22 astro-ph gr-qc
A Mock Data and Science Challenge for Detecting an Astrophysical Stochastic Gravitational-Wave Background with Advanced LIGO and Advanced Virgo
这次模拟数据和科学挑战的目的是为第二代引力波实验高级LIGO-Virgo寻找天体物理起源的随机引力波背景信号做好数据分析和科学解释的准备。在这里,我们提出了一系列的信号和数据的挑战,越来越复杂,其目的是测试当前的数据分析管道在检测天体物理产生的引力波背景,测试参数估计方法和解释结果的能力。我们介绍了这些模拟数据集,其中包括一个现实的观察场景数据集,我们占先进的探测器,因为他们不断升级到他们的设计灵敏度的不同灵敏度的生产。在用标准的各向同性互相关管道分析这些之后,我们发现,对于所有的数据集,我们能够将注入的引力波背景能量密度恢复到$2σ$内,并且呈现来自参数估计的结果。模拟数据和科学挑战的结果表明,先进的LIGO和Virgo将准备就绪,并能够在先进探测器运行的几年内探测天体物理引力波背景,因为紧凑的二元合并事件的速率足够高。
2015-06-22 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Are Post-Newtonian templates faithful and effectual in detecting gravitational signals from neutron star binaries?
计算了由一个中子星和一个质点组成的双星系统的引力信号与后牛顿模板的重叠函数。对不同的恒星模型和不同的探测器进行了计算,以估计PN模板的有效性和可靠性,并确定匹配滤波技术是否可能提取与中子星内部结构有关的效应。
2002-08-05 astro-ph 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
Detecting Dark Energy Fluctuations with Gravitational Waves
在标准宇宙学场景之外的动力学暗能量和引力模型中,电磁波和引力波源的光度距离估计通常是不同的。我们发现,这留下了独特的印记的角功率谱波动的引力波观测的光度距离跟踪暗能量领域的不均匀性。利用超新星和引力波距离测量的协同作用,我们建立了一个联合估计,直接探测暗能量波动,提供了一个确凿的证据,它们的存在,在检测的情况下。此外,这样的测量还可以探测普朗克质量的运行。我们讨论实验要求,以检测这些信号。
2021-05-03 astro-ph.CO gr-qc
A Robust Test for Detecting Non-Stationarity in Data from Gravitational Wave Detectors
如果数据一开始就没有统计特征,则很难为假设{ \em先验}噪声模型的非平稳性测试选择检测阈值。当需要自动分析时,这是一个潜在的严重问题,因为大型干涉引力波探测器将产生巨大的数据集。提出了一种解决方案,在一个{ \em鲁棒}的时间-频率测试的形式,用于检测非平稳性,其阈值为一个指定的虚警率几乎是独立的统计性质的环境平稳噪声。该测试在检测突发中的效率与理想测试的效率进行比较,所述理想测试需要关于噪声的统计分布和突发的频带的先验信息。当补充有脉冲串持续时间的近似知识时,该测试可以在相同的误报警率和检测概率下检测到幅度比理想测试可以检测到的幅度大约3倍的脉冲串。除了是强大的,这个测试的属性,使其适合作为一个在线监测的平稳性。
2000-06-14 astro-ph gr-qc physics.data-an
Detecting a non-Gaussian stochastic background of gravitational radiation
本文推导了一种探测由事件间平均时间与事件平均持续时间之比较大的事件产生的引力波随机背景的方法。这样的信号听起来就像爆米花的爆裂声。我们的推导是基于有点不切实际的假设,即事件的持续时间小于检测器的时间分辨率。
2001-01-15 astro-ph gr-qc
Detecting very long-lived gravitational-wave transients lasting hours to weeks
我们探讨了非常长寿的引力波瞬变(和检测器文物)持续数小时至数周的可能性。这样的非常长的信号在其自身方面和作为搜索持久信号时的系统误差的潜在源两者都是令人感兴趣的,从随机的引力波背景。我们回顾这些时间尺度上的发射可能的机制,并讨论与它们的检测相关的计算挑战:即,在搜索很长的瞬变过程中涉及的大量数据可能需要大量的计算机内存和处理时间。这些计算困难可以通过一种称为粗粒度的数据压缩形式来解决,其中丢弃关于短时间跨度的信息以减少搜索的计算要求。使用数据压缩,我们证明了一个有效的辐射计(互相关)算法检测很长的瞬态。在这个过程中,我们确定了一个非常长的瞬态搜索(与地球的旋转),使其更复杂的搜索较短的瞬态信号的功能。我们提供合适的解决方案。
2015-05-12 astro-ph.IM gr-qc
Detecting gravitational waves from accreting neutron stars
中子星发射的引力波携带着关于其结构和成分的独特信息。然而,直接探测这些引力波是一项艰巨的技术挑战。在最近的一项研究中,我们量化了从已知的吸积中子星中寻找引力波所面临的障碍,因为自旋和轨道参数存在不确定性。在本文中,我们反思我们的结论,并发出一个公开的挑战,理论界考虑如何搜索应设计产生最有趣的天体物理上限。考虑到这一点,我们研究了一些更乐观的排放情况下,涉及自旋下降,并表明,有技术上可行的搜索,特别是对于吸积的毫秒级恒星,这可能会对扭矩机制有意义的限制。最后,我们简要讨论了间接检测的前景。
2009-01-12 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Reply to the "Comment on: Detecting Vanishing Dimensions Via Primordial Gravitational Wave Astronomy"
评论:通过原始引力波天文学检测消失的维度”[arXiv:1104.1223]具有误导性,其前提是对《物理学评论快报》主要内容的误解。106,101101(2011)[arXiv:1102.3434]。评论中的主要主张--在某些不同于广义相对论(GR)的奇异理论中,甚至在低维空间中也可能存在局部自由度--是微不足道的。尽管如此,《评论》的作者们还是没有提出一个自洽的例子。然而,这一主张对我们的论文没有任何影响,我们在论文中明确表示,我们正在arXiv:1003.5914中定义的“消失”或“进化”维度的框架内工作。
2011-09-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Performance of Newtonian filters in detecting gravitational waves from coalescing binaries
合并双星系统是最有希望的引力波源之一。匹配滤波技术用于从合并双星中探测引力波,依赖于精确模板的构造。直到最近,以四极杆或牛顿近似为模型的滤波器被认为是足够的。最近,它表明,后牛顿效应有助于实际信号和其相应的牛顿模板之间的相位差的长期增长。在本文中,我们调查的可能性补偿的相位差所造成的后牛顿条款允许在牛顿滤波器参数的转变。我们发现,牛顿滤波器执行足够的检测的初始和先进的LIGO探测器的信号的存在的目的。
1994-04-01 gr-qc
Detecting Chiral Gravitational Wave Background with a Dipole Pulsar Timing Array
National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);Hangzhou Institute for Advanced Study, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学杭州高等研究院);School of Astronomy and Space Science, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学天文与空间科学学院);Institute of Fundamental Physics and Quantum Technology, Ningbo University(宁波大学基础物理与量子技术研究所);Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (WPI), The University of Tokyo(东京大学宇宙木理论研究所);Asia Pacific Center for Theoretical Physics(亚太理论物理中心);Leung Center for Cosmology and Particle Astrophysics, National Taiwan University(台湾大学梁氏宇宙学与粒子天体物理学研究中心);Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University(京都大学汤川理论物理研究所)
本文提出双极脉冲星定时阵列系统,通过交叉相关信号推导重叠减少函数,发现其对纳赫兹范围的手性引力波背景具有灵敏度,并扩展了引力波背景探测的频率范围。
2026-04-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Detecting continuous gravitational waves with superfluid $^4$He
对引力波的直接探测为我们的宇宙打开了一扇新的窗户。在这里,我们研究的灵敏度,连续波应变场的kg规模的光学机械系统所形成的超流氦-4的声学运动参数耦合到超导微波腔。该窄带检测方案可以在非常高的$Q$因子下操作,而谐振频率可通过在0.1-1.5 kHz范围内对氦加压来调谐。因此,探测器可以调谐到各种天体物理源,并可以在很长一段时间内对特定源保持敏感。对于合理的实验参数,我们发现,应变场的顺序$h\sim 10^{-23} /\sqrt{\rm Hz}$是可检测的。我们表明,该系统可以显着改善的限制引力波应变从附近的恒星在几个月的积分时间。
2016-06-15 astro-ph.IM cond-mat.other gr-qc
Detecting Gravitational-waves from Extreme Mass Ratio Inspirals using Convolutional Neural Networks
极质量比引力波(EMRI)是星载引力波(GW)探测器最感兴趣的源之一。然而,成功的GW数据分析仍然具有挑战性,由于许多问题,从建模准确的波形的困难,到传统的匹配滤波搜索方法所需的不切实际的大模板库。在这项工作中,我们介绍了一种基于卷积神经网络(CNN)的EMRI检测原理证明方法。我们证明了与模拟的EMRI信号埋在高斯噪声的性能。我们表明,在很宽的物理参数范围内,网络是有效的信噪比大于50的EMRI系统,和性能是最强烈相关的信噪比。该方法对不同的波形模型也表现出良好的泛化能力。我们的研究揭示了像CNN这样的机器学习技术对更现实的EMRI数据分析的潜在适用性。
2022-02-15 astro-ph.HE gr-qc
A new approach to detecting gravitational waves via the coupling of gravity to the zero-point energy of the phonon modes of a superconductor
超导体对引力波的响应服从一个类伦敦的组分方程。库珀对由嵌入弯曲时空的金兹伯格-朗道自由能量密度描述。晶格离子模型的量子谐振子的准能量特征值。由于离子晶格声子的零点能量受到引力波的调制,因此该公式预测了动态Casimir效应。它还表明,引力波的响应是远远小于库珀对密度比离子晶格。这预示着一种“电荷分离效应”,可用于探测引力波的通过。
2022-07-17 cond-mat.supr-con gr-qc
Inferring, not just detecting: metrics for high-redshift sources observed with third-generation gravitational-wave detectors
Universitá degli Studi di Milano-Bicocca(米兰比可卡大学);INFN, Sezione di Milano-Bicocca(意大利国家核物理研究所米兰比可卡分部);Université de Genève(日内瓦大学);University of Birmingham(伯明翰大学)
本文提出用于第三代引力波探测器观测高红移源的推断指标,以区分检测与推断的科学意义。
2023-06-16 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Detecting gravitational waves from inspiraling binaries with a network of detectors : coherent strategies by correlated detectors
讨论了利用相关激光干涉探测器网络探测螺旋型致密双星中的引力波的相干搜索策略。从极大似然比统计量,我们得到了一个相干的统计,这是略有不同,一般比我们在我们以前的工作中得到的更好。在两个检测器的互谱经功率谱密度归一化后为常数的特殊情况下,新统计量与旧统计量一致。在一个简单的情况下,对于一个给定的虚警率的检测概率的定量差异也进行了评估。
2007-02-03 gr-qc
Prospects of detecting the nonlinear gravitational wave memory
在GW 150914中,大约$3M_{\odot}$在合并时作为引力波从双黑洞系统中辐射出去。引力波本身的应力能量在地球上的探测器中引起了一种非线性记忆效应,称为克里斯托杜卢记忆。我们使用的近似,可以应用到数值相对论波形给出的位移幅度和非线性记忆的配置文件的估计。我们给出了一个信噪比为一个单一的GW 150914一样的检测事件,并通过改变事件的总质量和距离参数,我们发现距离和源质量的最佳取向的GW 150914一样的事件的记忆将是可检测的aLIGO和未来的探测器。
2019-02-23 gr-qc
Prospect of detecting magnetic fields from strong-magnetized binary neutron stars
本文推导了考虑磁场的双中子星引力波波形,发现电磁相互作用引入频率依赖幂律,第三代观测或可探测约10^17 G磁场下的磁偶极矩。
2023-11-22 gr-qc
Detecting the early inspiral of a gravitational-wave signal with convolutional neural networks
介绍了一种新的引力波预警系统的运行方法。它基于短卷积神经网络。我们专注于紧凑的二元合并,轻,中,重的二元中子星系统。这些信号是一维时间序列$-$,即注入高斯噪声中的白化时间应变$-$,该高斯噪声是从LIGO探测器的功率谱密度以设计灵敏度构建的。我们构建了短的一维卷积神经网络,通过在早期螺旋的一部分上训练它们来检测这些类型的事件。我们表明,这样的网络能够从波形的一小部分中检索这些信号。
2021-05-28 gr-qc
Towards detecting the temporal fluctuations from gravitational waves in asynchronous gauges
本文探讨了在异步规范下通过引力波诱导的时间扰动探测引力波的可行性,分析了高精度计时技术,并提出一种在1 Hz频段附近探测中等质量黑洞双星引力辐射的原型探测器设计方案。
2025-09-17 gr-qc