Impact of energy-momentum conservation violation on the configuration of compact stars and their GW echoes
本文以GW190814和八项观测约束Rastall引力中的奇异星,采用MIT Bag与CFL状态方程分析稳定构型及9–27 kHz引力波回波,证明其与广义相对论不等价。
2024-01-21 gr-qc
Gravitational Echoes from Braneworlds
本研究针对五维时空的不同膜世界模型推导引力微扰与演化方程,以高斯波包为初始数据观测到膜内外均会产生引力回声,并可借助首次回声强度与现有引力波数据约束膜世界参数,为时空结构探测提供新途径。
2025-03-22 gr-qc
Template-based Gravitational-Wave Echoes Search Using Bayesian Model Selection
来自两个黑洞合并的引力波信号的振铃被认为是对残余致密物体结构的探测,它可能比黑洞更奇特。已经指出,对于不同类型的奇异致密天体,在衰荡后期会有一系列的回波训练。在本文中,我们提出了一个基于模板的搜索方法,使用贝叶斯统计搜索的引力波的回波。在引力波事件中存在或不存在回波的证据可以通过执行贝叶斯模型选择来建立。贝叶斯模型选择中的Occam因子将自动惩罚更复杂的模型,即引力波应变数据中存在回波,因为其拟合数据的自由度更高。我们发现,搜索方法是能够识别引力波回波与阿贝迪等人。的回波波形模型约82.3%的时间在模拟高斯噪声中的先进LIGO和Virgo网络和约61.1%的时间在实际噪声中的先进LIGO的第一次观测运行与$\geq 5σ$的意义。使用这种方法进行分析的数据先进的LIGO的第一次观测运行,我们没有发现统计上的显着证据的引力波回波的检测。特别是,我们发现$<1σ$相结合的三个事件在先进的LIGO的第一次观测运行的证据。在本文中开发的分析技术是独立的波形模型,并可以使用不同的参数化回波波形模型,以提供更现实的证据,从外来紧凑的对象的回波的存在。
2019-06-04 gr-qc
Gravitational wave echoes from black holes in massive gravity
引力波正迅速成为检验其他引力理论的可靠工具。特别是,在黑洞衰荡阶段的引力波发射的功能提供了一个直接探测的时空外的黑洞。在这篇文章中,我们考虑黑洞在无鬼的大质量引力。这些黑洞一般都有标量毛发。我们发现,引力扰动和这个标量头发之间的简单耦合可以改变黑洞的准正规振铃,特别是,在发射的引力波中产生回波。这一发现为利用引力波观测来检验大质量引力理论提供了一种明确的方法。
2021-01-14 gr-qc
Probing the black holes in a dark matter halo of M87 using gravitational wave echoes
本文结合M87质量模型与Einasto暗物质晕轮廓构造黑洞解,研究轴向引力扰动下的准正则模式与引力波回波,发现a>2M时出现双势垒回波,并利用频率差异给出形状参数上限α<0.18,为暗物质局域测量提供新途径。
2024-08-31 gr-qc
The Fredholm Approach to Charactize Gravitational Wave Echoes
引力波是研究致密天体结构和强区域引力性质的灵敏探针。近地平线物理学的修改可以在后期振铃波形上留下印记,留下一串训练回波,从中可以提取关于强引力区新物理学的有用信息。我们提出了一种新的方法来计算振铃波形和表征个人回波微扰使用Fredholm行列式,这可以直观地表示通过一个图解计划。对于某些情况,也可以容易地实施直接非微扰处理。在数值上,该方法即使对于相对低的资源也是有效和准确的。
2019-08-07 gr-qc
Gravitational wave echoes as probes of the maximum mass of strange stars in quadratic curvature-matter coupled gravity
IUCAA Centre for Astronomy Research and Development (ICARD), Department of Physics, Cooch Behar Panchanan Barma University(印度大学天体物理联盟天文研究与发展中心(ICARD),库奇比哈尔潘查南巴玛大学物理系);Faculty of Symbiotic Systems Science, Fukushima University(福岛大学共生系统科学学院)
研究利用引力波天文学,在二次曲率引力与非最小物质耦合框架下,通过求解修正方程探讨奇异星产生引力波回声的可能性,得到质量-半径关系及相关限制,凸显奇异星作为回声源潜力,证明回声对修正引力等的探测作用。
2026-10-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitational-wave echoes from spinning exotic compact objects: numerical waveforms from the Teukolsky equation
我们提出了引力波回波的数值波形的自旋外来紧凑型物体(ECO)的结果从二进制黑洞合并。我们通过求解与向克尔时空视界传播的引力波相关的$ψ_4$的Teukolsky方程来获得这些回波,并处理位于克尔视界上方的ECO表面对视界波的后续反射。下落物体的轨迹由克尔测地线修正而来,使得向未来零无限传播的引力波与质量相当的合并黑洞的引力波相匹配。这样,相应的回声近似于那些从相当大规模的合并。在ECO表面的边界条件,我们采用最近的工作,使用膜的范例,它涉及$ψ_0$与水平波和$ψ_4$的波,离开ECO表面。利用Teukolsky-Starobinsky关系,由$ψ_4$得到了水平波的$ψ_0$。事实证明,我们获得的回波比之前的研究中的回波明显弱得多,之前的研究通过将二元黑洞合并波形的环降部分建模为源自过去视界来生成回波波形。
2021-05-26 gr-qc
A morphology-independent search for gravitational wave echoes in data from the first and second observing runs of Advanced LIGO and Advanced Virgo
引力波回波被认为是具有近地平线结构的奇异致密天体的一个确凿证据。最近有观测声称,回波确实存在于高级LIGO和高级Virgo的数据中,紧接着来自假定的双黑洞合并以及双中子星合并的引力波信号。在本文中,我们部署了一个形态独立的搜索算法的回声介绍曾等人,Phys. Rev. D 98,024023(2018),它(a)能够准确地重建可能的回波信号,对它们的形态进行最小假设,(b)计算贝叶斯证据,假设数据包含信号,仪器故障,或只是平稳的高斯噪声。在这里,我们应用这种分析方法的所有重要事件的第一个引力波瞬态目录(GWTC-1),其中包括信号的双黑洞和双中子星合并发现在第一和第二次观测运行的高级LIGO和高级处女座。在所有情况下,信号与噪声和信号与毛刺的证据比均未高于从探测器噪声中获得的相应“背景分布”,最小$p$值为3%(对于事件GW 170823)。因此,我们没有发现统计学上显着的证据,回声在GWTC-1。
2019-06-26 gr-qc
A morphology-independent data analysis method for detecting and characterizing gravitational wave echoes
直接探测引力波的能力使我们能够凭经验探索超紧凑相对论物体的性质。对于经典广义相对论中的黑洞,已经提出了几种替代方案,它们没有视界,在这种情况下,一个新形成的物体(例如,作为双星合并的结果)可能会发射回波:具有不同幅度和持续时间的引力辐射爆发,但到达的时间间隔是固定的。与以前的模板为基础的方法不同,我们提出了一种形态独立的搜索方法来找到回波的数据从引力波探测器,基于分解的信号中的广义小波组成的多个正弦高斯。的方法来区分回波和仪器噪声的能力进行评估,通过插入到噪声中的两个不同的信号:一个训练的正弦高斯,和一个回声信号从一个极端的质量比螺旋的粒子到史瓦西真空时空,反射边界条件接近地平线。我们发现,这两种类型的信号是可检测的合理的信噪比在现有的探测器和他们不久的将来升级。最后,我们展示了如何该算法可以提供一个表征的回声在连续的突发之间的时间,阻尼和扩大从一个回声到下一个。
2018-04-13 gr-qc
Gravitational wave sources: reflections and echoes
最近对引力波的探测引起了人们对黑洞解释的替代品的兴趣。其中一套替代方案涉及对引力波“回波”的预测。我们考虑两个方面的可能的回声:第一,来自时空反射条件的回声的一般特征。我们发现,这种回声的详细性质不承担任何明确的准正常频率的关系。其次,我们指出了分析快速旋转黑洞视界附近局部反射“墙”的缺陷。
2017-09-27 astro-ph.HE gr-qc
Echoes of axial gravitational perturbations in stars of uniform density
本研究提出一种双坐标系有限差分方法,研究致密天体中轴向引力微扰的回声,发现均匀密度恒星中回声源于引力波在中心发散势与有效势峰值间的反弹。
2023-09-01 gr-qc
Echoes from braneworld wormholes
我们研究了在高维时空中,在无质量标量、电磁和轴向引力扰动下虫洞几何的稳定性。有趣的是,在存在更高维度的情况下,虫洞时空的构建,被称为膜世界虫洞,\emph{does not}需要奇异物质场的存在,这与四维时空的情况不同。作为一个非真空时空,轴向引力扰动所经历的有效势与涉及黑洞的情形有很大的不同。特别是,目前的工作提供了一个第一次尝试研究引力扰动的虫洞时空。我们的分析,涉及分析和数值技术,表明有回波的时域信号的所有扰动和回波时间延迟是密切相关的参数源自更高的维度。从而将寻找虫洞和额外维度的尝试与引力波回波的存在结合起来。还讨论了影响和未来的方向。
2022-12-12 gr-qc
Greybody factors as robust gravitational observables: insights into post-merger signals and echoes from ultracompact object
研究灰体因子作为稳健引力可观测量的性质,证明其在小扰动下稳定且不受准正规模模糊性影响,并能解释虫洞等无视界超紧凑天体的回波信号。
2025-05-26 gr-qc
Detecting properties of echoes from inspiraling stage with ground-based detectors
黑洞的性质是引力物理学中最令人兴奋的问题之一。如果存在一个与黑洞一样致密但没有视界的奇异致密体,则在合并后可能产生引力波回波。在这项工作中,我们表明,对于极端质量比的双星,即使在紧凑的双星合并的吸气阶段,外来的紧凑物体的硬表面的存在将产生可检测的信号的引力波。我们预测,一旦LIGO-Virgo-KAGRA,爱因斯坦望远镜或宇宙探测器检测到这样的源,我们的模型表明,可以约束的紧凑对象的表面的性质在吸气阶段比目前的水平更好。
2022-12-21 gr-qc
Searching for gravitational wave echoes in GWTC-1 and O3 events
如果引力波(GW)回波存在的话,将是对黑洞近视界物理的一个探索。在这份简短的报告中,我们进行了蒙特卡罗马尔可夫链分析,以搜索所有GWTC-1和O3 GW事件中的回波信号。我们专注于IMRE波形,并应用贝叶斯模型选择来比较IMRE结果与IMR(无回波)。我们没有发现GW回声的统计学显著性($<1σ$组合)证据,仅个别GW事件的回声具有$1\sim 2σ$显著性。
2020-10-15 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational-Wave Echoes from Layered Compact Objects: A Double-Shell Model
School of Physics and Optoelectronic Engineering, Beijing University of Technology(北京工业大学物理与光电工程学院)
本文针对由两个同心薄壳组成的致密天体,研究其线性扰动与引力波回声,提出双壳模型,发现谱峰排队现象,表明引力波回声可用于探测致密天体内部结构。
2026-09-01 gr-qc
Low-finesse scattering and non-stationary dispersive dynamics of gravitational wave echoes
Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院理论物理研究所);School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院);School of Fundamental Physics and Mathematical Sciences, 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基础科学与数学学院)
研究低信噪比下黑洞外弱势能屏障诱导的环境回声,揭示非稳态色散动力学中瞬态散射主导的特性,并构建五参数模板以精确建模早期回声信号。
2026-08-13 gr-qc
Gravitational-wave echoes from numerical-relativity waveforms via space-time construction near merging compact objects
我们提出了一种新的方法来重建合并的二元黑洞的晚期近视界几何形状,并计算来自外来紧凑物体的引力波回波。一个二进制黑洞合并时空可以被一个类时超曲面划分成一个黑洞微扰(BHP)区域和一个非线性区域,在BHP区域中,时空几何可以用最终Kerr黑洞的齐次线性微扰来近似。在后期,两个区域之间的边界是一个下落的壳。BHP区域包含向未来视界发射的晚期引力波,以及向未来零无限发射的引力波。在这个区域中,通过在过去的零无穷远处施加不进入波的条件,并将未来零无穷远处的传出波与数值相对论计算的波形相匹配,我们可以获得朝着未来视界传播的波。特别是,纽曼-彭罗斯$ψ_0$相关的传入波的地平线上的潮汐变形有关的基准观测器漂浮在地平线上。我们进一步确定边界的BHP区域的未来地平线上强加的$ψ_0$内的BHP区域可以忠实地表示的准正常模式。使用物理动机的方式施加边界条件附近的地平线,并应用所谓的玻尔兹曼反射率,我们计算非旋转ECO的准正常模式,以及引力波回波。我们还调查了这些回波在当前和未来的探测器的可探测性,和参数估计的前景。
2022-04-21 gr-qc
Scalar-gravitational quasinormal modes and echoes in a five dimensional thick brane
本文系统研究了五维厚膜中标量扰动的准正则模式与引力回声,发现分裂膜构型可产生位置依赖的回声信号,为探测厚膜内部结构和弯曲额外维提供了新的观测特征。
2025-08-28 gr-qc
Constraints on the amplitude of gravitational wave echoes from black hole ring-down using minimal assumptions
本文利用 coherentWaveBurst 流水线对 GWTC-3 中高信噪比双黑洞并合后的引力波回波进行通用搜索,未发现新瞬变信号,并对单个并合事件的回波振幅给出了上限。
2023-07-06 gr-qc
Echoes of a hairy black hole from gravitational decoupling
Guizhou University of Finance and Economics(贵州财经大学);Eastern Mediterranean University(东地中海大学);Universit degli Studi di Salerno(萨莱诺大学);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare - Gruppo Collegato di Salerno - Sezione di Napoli(意大利国家核物理研究所 - 萨莱诺协作组 - 那不勒斯分部);Guizhou Minzu University(贵州民族大学);Guizhou University(贵州大学)
研究引力解耦框架下毛状黑洞的轴向引力扰动,发现有效势的双峰结构导致类似回声的晚期信号,为通过引力波振铃探测黑洞毛发提供框架。
2026-09-04 gr-qc
Parameter estimation of gravitational wave echoes from exotic compact objects
Eberhard Karls University of Tuebingen(蒂宾根大学)
研究通过分析现象学模板,探讨了未来干涉仪对回声参数的约束能力,发现当前探测器可能已能准确提取回声参数,多台干涉仪可测量信号频率和衰减因子。
2026-04-14 gr-qc
Echoes of Stars in tracking Rastall gravity
在跟踪Rastall引力的框架下构造了一个密度均匀的恒星,其中有效暗物质密度跟踪暗能量密度.为了证明恒星的稳定性,我们分析了恒星的轴向引力扰动。我们发现,当暗物质在恒星的构造中起重要作用时,回波子波会自然地出现在轴向引力波中。我们指出,这种回波的物理根源是恒星表面附近的势谷。这一效应为从富含暗物质的双星的引力波衰荡相位中探测Rastall暗能量提供了线索。
2023-02-17 gr-qc
Can the abyss swallow gravitational waves or why we do not observe echoes?
在这里,我们提出了一个简单的解释,为什么从虫洞模仿黑洞的回声可能是如此之小,他们不能被观察到。这种效应的实质是引力波的初始能量在通过虫洞连接的多个宇宙之间重新分配。
2022-03-30 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Mixing of gravitational wave echoes
引力波(GW)回波如果存在的话,将是对黑洞(BH)近视界量子结构的探测,这激发了在GW数据中寻找回波信号的研究。我们指出,与势结构有关的回波现象可能并不像预期的那样简单。特别是,如果BH的近地平线制度被建模为一个多障碍过滤器,后期GW振铃波形将表现出回波的混合,甚至叠加。因此,连续回波的幅度可能不会顺序下降。
2019-04-11 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Model-independent search for the quasinormal modes of gravitational wave echoes
本研究针对引力波回波检测中波形理论不确定性大的问题,引入相对相位信息优化贝叶斯搜索算法,提出不依赖模型的频率域QNMs搜索策略,经多基准和高斯噪声验证有效,为量子黑洞地震学提供新方法。
2023-12-21 gr-qc
Gravitational wave echoes through new windows
人们已经认识到,解决黑洞信息悖论的物理学可能意味着合并后的引力波回波。在这里,我们报告的证据,回波从LIGO紧凑型双星合并事件,GW151226,GW170104,GW170608,GW170814,以及中子星合并GW170817。每个事件都有一个信号,其$p$值约为1%,有时甚至更小。接下来我们研究自旋的影响。识别回波的更一般的特征,然后导致相对简单的开窗方法的发展,在时间和频率空间,从噪声中提取信号。回波之间的时间延迟与频谱共振之间的间隔成反比,并且直接寻找这种共振结构是有利的。我们发现前四个事件的时间延迟是一致的一个简单的模型,占质量和自旋的最终对象,而对于中子星合并的最终质量和自旋的约束。
2018-08-06 gr-qc hep-th
A recipe for echoes from exotic compact objects
引力波天文学提供了一个前所未有的机会来测试黑洞的性质,并寻找异国情调的,紧凑的替代品。最近的研究表明,奇异致密天体(ECO)可以以类似于黑洞的方式振铃,但也可以产生类似于初始振铃的一系列不同脉冲。这些“回声”将为ECO的存在提供明确的证据。在这项工作中,我们研究了这些回声的生成在一个通用的,参数化模型的ECO,使用绿色的功能。我们展示了如何将Schwarzschild黑洞近视界区域的辐射再处理为ECO时空中相应源的渐近辐射。我们的方法使我们能够了解不同的回声和振铃之间的联系,在紧凑的对象的共振频率。我们发现,在黑洞时空中的准正规模式振铃在确定最初几个回波的形状中起着核心作用。我们使用这个观察来开发一个简单的回波波形模板。该模板在各种ECO参数上表现良好,并且经过改进可以证明在引力波的分析中是有用的。
2017-06-19 gr-qc
Are gravitational wave ringdown echoes always equal-interval ?
引力波(GW)振铃波形可能包含“回波”,编码新的物理在强引力制度。人们通常认为,新的物理学产生的GW回波的间隔是恒定的。我们指出,这一假设并不总是适用的。特别是,如果合并后的物体最初是一个虫洞,它慢慢地夹断,并最终崩溃成一个黑洞,后期的振铃波形表现出一系列的回波,其间隔随时间而增加。我们还评估了这如何影响Advanced LIGO/Virgo探测这些新信号的能力。
2018-06-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitational wave echoes from black hole area quantization
引力波天文学有可能大大推进我们对宇宙的认识,从最强大的天体物理引擎到我们宇宙的初始阶段。引力波也携带着关于黑洞性质的信息。在这里,我们调查的引力波探测器的潜力,以测试由贝肯斯坦和Mukhanov的建议,黑洞视界的面积量子化的普朗克面积的单位。我们的研究结果表明,这种量子化可能有一个潜在的可观察到的影响,经典的引力波信号接收到的探测器。特别是,我们发现扭曲的引力波“回波”在合并后的波形描述的螺旋和合并的两个黑洞。这些回波具有特定的频率成分,这是黑洞视界面积量化的特征。
2019-02-26 astro-ph.HE gr-qc hep-th
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
Echoes from a singularity
虽然宇宙监督猜想指出时空奇点必须通过事件视界隐藏起来,但裸奇点可以在适当的初始条件下形成为引力坍缩的最终产物,因此如何在观测上区分这种裸奇点与标准黑洞时空的问题变得重要起来。在本文中,我们试图解决这个问题,通过研究的衰荡轮廓的Janis-Newman-Winicour(JNW)裸奇点在轴向引力扰动。JNW时空有一个由无质量的标量场产生的类表面裸奇点,在没有标量场的情况下,它可以简化为史瓦西解。我们发现,对于低强度的标量场,振铃配置文件是由回声,随着场的强度增加,产生特征的准正规模式频率的JNW时空的软化占主导地位。
2020-12-23 gr-qc
On a WKB formula for echoes
我们提出了一个统一的方法来研究理想化的引力紧凑的对象,如虫洞和水平星,在这里模拟的存在下,在一个深内壁的边界条件。在经典水平上,即忽略量子效应,壁的存在导致了遵循通常的衰荡相位的特征回波,这样它就可以将黑洞与其他无水平的、可能是奇异的致密物体区分开来。关于这个问题,一个分析,但近似表达式的复频率的准正规回波被发现和讨论。在量子水平上,我们表明,静态虫洞不辐射。
2019-10-08 gr-qc
Instability of exotic compact objects and its implications for gravitational-wave echoes
外来致密天体(ECO)是近年来研究的热点之一,因为它们被认为对入射的引力波(GW)有特殊的响应,从而产生GW回波。我们表明,由GW携带的能量可以很容易地导致事件视界形成了一个静态ECO -离开没有回波信号朝向空间无限远。为了证明这一点,我们使用了进入的Vaidya时空,并考虑了由于进入GW的反反应。要求ECO不会坍缩成黑洞,这就给ECO的紧凑性设定了一个上限,代价是较小的紧凑性会导致不太明显的回波信号。回波的可探测性和可探测性之间的权衡导致LIGO对ECO参数进行微调,以找到不同的回波。我们还表明,一个非常紧凑的ECO,可以生存的引力坍缩,并引起GW回波可能会扩大其表面的非因果关系的方式。
2019-02-21 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Gravitational wave echoes induced by a point mass plunging to a black hole
最近,有人提出了在LIGO观测到的双星黑洞合并后的数据流中探测引力波回波的可能性。受此启发,我们在以前的工作中提出了基于黑洞扰动的回波模板。在那里,我们假设导致回波的入射波类似于直接逃逸到渐近无穷远的入射波。在这项工作中,提取更可靠的信息,回波的波形,而不使用天真的假设,入射波,我们调查引力波的质点陷入克尔黑洞。我们解决了线性扰动方程来源的暴跌质量下的纯出边界条件在无穷远和一个假设的反射边界条件在地平线附近。我们发现低于超辐射不稳定性阈值的低频分量被高度抑制,这与前面分析中假设的入射波形一致。我们还发现,高频模式的激发显着大于在前面的分析中使用的,如果我们采用完全反射的边界条件的频率无关。当我们使用一个简单的模板,其中相同的波形作为直接发射到无穷大的重复与递减的幅度,预期的信号和模板之间的相关性下降非常迅速。
2020-10-01 astro-ph.HE gr-qc
Splitting the Echoes of Black Holes in Einstein-nonlinear Electrodynamic Theories
本文研究爱因斯坦-非线性电动力学黑洞中标量扰动的多峰有效势,发现当有效势从双峰变为三峰时黑洞回声的时域轮廓会发生分裂,为通过引力波探测确定黑洞几何结构提供了可能。
2022-10-04 gr-qc
Formulating the complete initial boundary value problem in numerical relativity to model black hole echoes
本文将球对称黑洞回声反射边界方法推广到无对称时空,结合广义谐和形式与分部求和格式,构建嵌入式边界数值框架,用于模拟引力波在黑洞视界附近边界的散射,为量子引力驱动的合并黑洞波形获取提供通用工具。
2025-02-03 gr-qc
Signature of Non-uniform Area Quantization on Black Hole Echoes
经典黑洞的特征是有一个视界,它吸收入射到它上面的所有频率的辐射。这些黑洞的扰动通过指数衰减的正弦曲线被很好地理解,称为准正常模式。在视界附近,任何偏离这种经典行为的行为都可能导致扰动的后期演化发生重大变化,从而导致所谓的引力波回波。本文研究了黑洞面积量子化对引力波回波形成的影响。我们调查如何得到的回波波形可能取决于各种模型参数。我们的研究为利用未来的引力波观测资料区分不同的面积量子化模型开辟了一个新的窗口,为研究近视界物理提供了一个新的探测器。
2021-12-19 gr-qc hep-th
Black hole ringdown echoes and howls
最近,人们发现了探测双星黑洞合并产生的引力波振铃回波的可能性。如果黑洞被一面反射视界附近引力波的镜子包围,那么回声的存在是可以预期的。在这里,我们提出了稍微复杂的模板激励的波形,这是通过求解线性扰动方程的克尔黑洞周围的固定行波近似中的完全反射边界条件。我们估计,所提出的模板可以带来$10\%$的信噪比的改善。
2017-07-24 astro-ph.HE gr-qc
Echoes from backreacting exotic compact objects
在晚期引力波信号中可能探测到的回波是测试广义相对论黑洞的无水平替代物,以及探测这些假设的超紧凑物体的物理学的最有希望的方法。虽然目前还没有证据表明存在这种特征,但随着引力波观测站的数据越来越丰富,预计精度会更高。到目前为止,考虑到连续回波之间的等距间隔,即准周期波形,并忽略入射波的可能的反作用效应,已经对这些特定信号进行了几次搜索。在这里,我们研究标量扰动在异国情调的紧凑对象的情况下,可能的反反应现象。特别是,我们发现,如果考虑到增加的中心对象的质量,由于部分吸收的能量所携带的扰动,回波信号可以是完全不同的和非周期性的。除了这个简单的情况下,我们还考虑的情况下,为了保持其紧凑性以上的黑洞限制,紧凑的对象吸收关闭在有限的时间量或导致膨胀。在这两种情况下,我们发现有趣的新功能,应该考虑在未来的搜索。
2023-02-09 gr-qc
Probing microstructure of black hole spacetimes with gravitational wave echoes
黑洞视界的量子本质一直是最近人们感兴趣和密切关注的主题。特别是,近视界量子破坏的等效原理已被提出作为解决黑洞信息悖论。这样的违反可能会导致在高能量下修改色散关系,这可能与进入的引力波经历的强烈引力蓝移有关。我们研究了扰动黑洞在这种色散关系下的衰荡,发现下落的引力波在视界附近有部分反射。这导致在黑洞合并事件的振铃阶段出现晚期${\it echoes}$,其性质与高级LIGO观测中看到的类似(可以说)。目前的测量表明,引力波的洛伦兹破坏尺度为$10^{13 \pm 2}$ GeV,具有可比的耗散和色散。因此,如果得到证实,黑洞振铃回波探测视界的微观结构,从而可以测试违反洛伦兹紫外线完成,如在Ho $ř$ ava-Lifshitz引力。
2019-02-13 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Compact stars with gravitational wave echoes in $f(R,L_{m},T)$ gravitational theory
本研究在$f(R,L_{m},T)$引力理论下,利用MIT袋模型和CFL态方程研究致密星,发现其可产生频率为7.5-11 kHz的引力波回波,并通过稳定性分析验证了模型。
2025-08-05 gr-qc hep-th
Low significance of evidence for black hole echoes in gravitational wave data
最近对合并黑洞的探测使我们能够对这些物体的性质进行观测测试。在一些提出的模型中,黑洞视界处或附近的非平凡结构可能导致引力波数据中的回波信号。最近,Abedi等人声称,在高级LIGO干涉仪的第一个观测周期中记录的双黑洞合并事件的引力波信号之后,有重复阻尼回波信号的初步证据。我们重新分析了相同的数据,使用更多的背景数据和修改后的程序来解决他们方法的一些缺点。我们发现,回声证据的索赔,计算无回声噪声的零假设增加的p值的统计意义降低。降低的显著性与噪声完全一致,因此我们得出结论,Abedi等人的分析没有提供任何观测证据证明在黑洞视界存在普朗克尺度结构。
2018-05-16 astro-ph.IM gr-qc
On gravitational echoes from ultracompact exotic stars
在引力波天文学的黄金时代即将到来之际,我们必须不遗余力地探索超越我们目前对广义相对论、粒子物理学和核物理学的理解的新现象。在本文中,我们讨论来自超紧恒星的引力回波。我们限制我们的分析,以精确解的爱因斯坦场方程在GR的物理动机的状态方程(EoS)的支持,特别是我们施加的约束的因果关系。我们的主要结论是,由物理EoS支持的超紧凑物体不能产生引力回波,就像那些表征假定的黑洞模仿者的弛豫阶段的引力回波一样。尽管如此,我们确定了一类物理奇异的对象,是紧凑的,足以容纳外部不稳定的光环的存在,从而打开捕获引力辐射的可能性,并影响合并事件的振铃阶段。最重要的是,我们表明,一旦旋转包括这些恒星-相反,通常预期的超紧凑的对象-不受任何ergoregion不稳定性。我们扩展我们的分析任意值的角速度的开普勒极限,我们评论有关的引力波干涉仪的潜在信号。
2018-10-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Echoes of the gravitational decoupling: scalar perturbations and quasinormal modes of hairy black holes
研究了用引力解耦(GD)方法得到的多毛黑洞解在标量扰动下的行为。这类溶液的准正规模频率受GD头发的调节。数值生成的波的解决方案导出GD毛黑洞参数的值的范围内,与高频模式非常敏感。结果与相应的Schwarzschild解,其偏离它展示了GD多毛黑洞的唯一物理标识。这里提出的方法包括第一个步骤,对获得的GD毛黑洞在地面探测器的可观察到的签名,从合并的二进制系统的GD毛黑洞合并在衰荡阶段发出。
2022-10-27 gr-qc hep-th
Are there echoes of gravitational waves?
在几种避免信息悖论的方法中,半经典黑洞被一个奇异的紧凑物体(ECO)所取代。已经证实,ECO合并所发射的引力波可以被ECO反射,并产生可检测的“回声”。我们认为,虽然波的一部分确实可以反射的ECO的表面,这个反射波将被困在一个新的封闭的被困表面产生的自己的反作用。因此,没有可检测到的回波信号将出现到无穷远。在这个分析中,唯一的假设是,在轻微弯曲的时空中,因果关系保持在领先的顺序。因此,如果回声真的被探测到,那么我们对物理学的理解将发生深刻的变化。
2022-05-22 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Asymptotic quasinormal modes, echoes, and black hole spectral instability: a brief review
Zhejiang Guangsha Vocational and Technical University of Construction(浙江广厦建设职业技术大学);Turon University(图伦大学);Faculdade de Engenharia de Guaratinguetá, Universidade Estadual Paulista(圣保罗州立大学瓜拉廷盖塔工程学院);Natural Sciences Department, Metropolitan State University(大都会州立大学自然科学系);Le Moyne College(莱莫恩学院);Mathematics and Statistics Department, Metropolitan State University(大都会州立大学数学与统计系);Escola de Engenharia de Lorena, Universidade de São Paulo(圣保罗大学洛雷纳工程学院);Center for Gravitation and Cosmology, College of Physical Science and Technology, Yangzhou University(扬州大学物理科学与技术学院引力与宇宙学中心)
本文综述了黑洞频谱不稳定性及其观测后果,探讨了准正常模、回声和反射less模在引力波信号中的作用。
2026-01-11 gr-qc
Gravitational-wave Echoes Beyond the Hubble Time from Quantum Black Holes
RIKEN iTHEMS(理化学研究所 iTHEMS);Department of Physics, Kindai University(近畿大学物理系);School of Engineering Science, Kochi University of Technology(高知工科大学工程科学学部)
该研究在无视界致密天体模型中分析引力波回波,发现奇宇称引力波因强红移被困且回波延迟超过宇宙年龄,导致回波不可观测,并探讨了量子黑洞与经典黑洞的观测区分。
2026-10-06 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Graviton Condensate Stars and Its Gravitational Echoes
Chulalongkorn University(朱拉隆功大学);University of Waterloo(滑铁卢大学);Perimeter Institute for Theoretical Physics(理论物理前沿研究所)
本文研究引力子凝聚星的构造及其引力回声特性,提出两种引力子凝聚类型,分析其压力条件对星体紧凑性的影响,并探讨引力回声时间与频率的计算。
2025-12-16 gr-qc hep-th
Gravitational collapse of null strange quark fluid and cosmic censorship
本文研究了具有状态方程$p = (ρ- 4B)/n$的一般球对称零奇夸克流体的引力坍缩,其中$B$是袋常数。出现的一个有趣的特征是,由于存在奇怪的夸克物质成分,导致零流体Vaidya坍缩中裸奇点的初始数据集被覆盖。它的含义宇宙审查猜想进行了讨论。
2002-11-06 gr-qc
Comment on: "Low significance of evidence for black hole echoes in gravitational wave data"
在最近的一份出版物(1612.00266)中,我们证明了高级LIGO引力波天文台(aLIGO O1)第一次观测运行中的事件显示了由黑洞视界附近的普朗克尺度结构引起的重复“来自深渊的回声”的初步证据。通过考虑现象学回波模型,我们表明,纯噪声假设是不利的,p值为1%,即回波的幅度比aLIGO O1事件中的幅度更高,仅在1%的随机噪声实现中恢复。Westerweck等人(1712.09966)最近的预印本对我们的分析进行了仔细的重新评估,声称“统计学显著性降低......与噪音完全一致”。对于我们来说,为什么作者做出这样的声明是一个谜,而他们也发现了相同模型和数据集的p值为2 $\pm$ 1%(考虑到他们估计的泊松误差)。这与我们的结果完全一致,这通常被认为是不利于零假设,或“回声”的“中度至显著”证据。Westerweck等人还指出,观测到的回波特性的多样性是统计侥幸的证据,但这种多样性对于自然界中复杂的物理现象来说既不是唯一的,也不是令人惊讶的。
2018-03-22 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Gravitational echoes from macroscopic quantum gravity effects
最近几年发展起来的新理论方法预测,黑洞中的宏观量子引力效应应该会导致经典广义相对论框架中预期的引力波信号的修改,这些修改的特征是存在阻尼重复的原始信号。在这里,我们使用这样一个事实,即非微扰校正的近视界外部几何的黑洞是必要的,这些修改的存在,为了分类不同的建议和范式,关于这个标准和研究在一个整洁和系统的方式,他们的现象。自然地导致黑洞合并产生的引力波信号的后期振铃中存在回声的提议,必须共享由具有在相关频率范围内显示反射特性的物理表面的无水平结构取代黑洞。另一方面,将量子引力对外部几何的影响限制为微扰的提议或范式,如黑洞互补性或密切相关的防火墙提议,没有显示回声。为了完整起见,我们利用与防火墙形成相关的时间尺度和回声存在背后的机制之间的相互作用,以得出结论,即使是非常规的扭曲防火墙的概念(如裸防火墙)不会导致这种现象。
2017-02-01 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Gravitational Perturbation in Nonlocal Modified Tolman VII Model
本文在精确修正Tolman VII(EMTVII)模型中引入非局域性,构建NEMTVII模型,分析了致密与超致密物体的有效势、准正规模式和引力回声,发现非局域性会降低致密度并减少捕获模式,且回声存在于违反因果与主导能量条件的参数空间。
2023-12-31 gr-qc