Constraining Ultralight Scalars with Black Hole Binary Mergers in Galactic Nuclei
Racah Institute of Physics, Hebrew University of Jerusalem（雷卡物理研究所，耶路撒冷希伯来大学）；Department of Astronomy, University of Wisconsin, Madison（威斯康星大学麦迪逊分校天文学系）
本文研究超轻标量场通过超辐射云增强黑洞双星并合率，并利用GWTC-5数据中低质量比事件约束其质量范围，补充自旋测量方法。
2026-09-14 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Constraining the double-degenerate scenario for Type Ia supernovae from merger ejected matter
我们在Ia型超新星（SNe Ia）的双简并（DD）场景的特定情况下跟踪WD-WD合并过程中排出的质量，并发现SN喷出物与由此产生的风的相互作用影响早期（第一天）光变曲线，如果爆炸发生在合并后不久（即，$10^3~{\rm sec} \lesssim t_{\rm exp} \lesssim 1~{\rm day}$）。被驱逐的物质的主要来源是盘风，或在合并的粘性阶段由围绕更大质量WD的吸积盘发射的射流。这种盘源物质（DOM）将受到超新星爆炸喷出物的冲击和加热，导致早期光变曲线中的额外辐射。这种增强的早期辐射可以被解释为起源于一个半径为一个太阳半径或更大的祖先的爆炸，这与SN 2011 fe的观测结果相冲突。
2014-12-07 astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraining Proper Motion of Strongly Lensed Eccentric Binary Mergers using Doppler Triangulation
本文利用多普勒三角测量法，通过透镜化偏心双星并合引力波信号的相位差，约束引力波源的本动运动，并探讨了下一代观测站对此类源的观测前景。
2025-01-21 astro-ph.CO astro-ph.HE
Constraining equation of state of neutron star using neutron star-black hole mergers
Indian Institute of Technology Bombay（印度理工学院孟买分校）
本研究利用Bilby框架分析NSBH并合引力波数据，发现未来探测器需至少20次并合事件，方可清晰区分中子星物态方程。
2026-09-01 astro-ph.HE gr-qc
Deep Chandra X-ray Observations of Abell 2029: the Merger History of a Relaxed, Strong Cool Core Cluster
该研究通过深度钱德拉X射线观测揭示了松弛冷核星系团Abell 2029的晃动螺旋结构、ICM子结构及并合遗迹，结合模拟表明其是子星系团二次核心穿越的结果，说明松弛星系团仍存丰富动力学活动历史。
2025-11-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
Constraining properties of neutron star merger outflows with radio observations
GW 170817是第一个被探测到的双星中子星合并，它的喷流张开角和倾角对于理解它的能量学、与短伽马射线暴的关系以及改进基于标准警报器的哈勃常数$H_0$的测定至关重要。这些基本量是通过射电光变曲线和甚长基线干涉测量（VLBI）自行测量的组合来确定的。在本文中，我们讨论和量化的前景，利用射电VLBI观测和观测的平流层引起的变化来测量源的大小和自行合并余辉，从而推断合并的属性，包括倾角，张角和能量。我们发现，这些技术是互补的，因为它们探测的不同部分的circummerger密度/倾角参数空间和不同时期的余辉的时间演变。我们还发现，虽然VLBI观测将仅限于非常接近的事件，它将有可能检测闪烁的大部分事件超出了目前的引力波探测器的范围。闪烁也将被下一代望远镜探测到，如平方公里阵列，2000天线深天气阵列和下一代甚大阵列，对于第三代引力波探测器探测到的大部分事件。最后，我们讨论了用中子星合并的VLBI观测测量$H_0$的前景，并将这种技术与其他标准的塞壬方法进行了比较。
2020-03-19 astro-ph.HE
Needle in a Bayes Stack: a Hierarchical Bayesian Method for Constraining the Neutron Star Equation of State with an Ensemble of Binary Neutron Star Post-merger Remnants
双星中子星（BNS）合并后的引力波发射可能发生在BNS合并的后果--只要系统避免迅速坍缩成黑洞--作为准稳定的超大质量残留物经历四极振荡和非轴对称变形。合并后的引力波频谱具有一个特征峰值频率，已被证明是依赖于二进制啁啾质量和中子星状态方程（EoS），使合并后的引力波约束中子星组成的一个强大的工具。不幸的是，BNS合并后的信号是在高频率（$\gtrsim 1.5$ kHz）下发射的，其中地基引力波探测器遭受降低的灵敏度。因此，在下一代探测器出现之前，不太可能以足够的信噪比（SNR）探测到合并后信号。然而，通过采用来自数值相对论模拟的经验关系，我们可以结合整个系综的BNS合并的信息，使我们能够获得许多低信噪比信号的EoS约束。我们提出了一个层次贝叶斯方法推导的约束$R_{1.6}$，半径为1.6 $\mathrm{M_{\odot}}$中子星，通过系综分析的二进制中子星合并。我们应用这种方法来模拟接下来的两个LIGO-Virgo-KAGRA观测运行，O 4和O 5，以及在A+灵敏度下延长4年的运行，证明了我们的方法从合并后信号中获得EoS信息的潜力。预计A+ 4年情景将改善对$R_{1.6}$的约束，使其优于目前可用的基于多信使的95\%可信区间（C.I.）$R_{1.6}=12.07^{+0.98}_{-0.77}$ km至$R_{1.6}=11.91^{+0.80}_{-0.56}…
2023-03-08 astro-ph.HE gr-qc
Constraining the origin of stellar binary black hole mergers by detections of their lensed host galaxies and gravitational wave signals
第三代引力波（GW）探测器可以探测到大量的恒星双星黑洞（sBBH）合并。它们的透镜宿主星系可能是可探测的，从而有助于准确定位这些源，并提供了一种新的方法来研究sBBH的起源。在本文中，我们研究的可探测性的透镜的宿主星系的透镜sBBH合并。我们发现，对于给定的极限星等，如果sBBH是由不同的机制产生的，如大质量双星的演化、致密星团中的动力学相互作用以及活动星系核或大质量黑洞的辅助，那么宿主星系对引力透镜GW事件的探测率会有显著的不同.此外，我们说明，这些透镜sBBH在其主机中产生不同的sBBH形成通道的统计空间分布可以是彼此不同的。因此，利用第三代GW探测器和未来的大规模星系巡天，可以通过具有可识别的透镜主特征的那些透镜事件的探测分数来独立地约束sBBH起源，和/或甚至约束来自不同sBBH形成机制的贡献分数
2022-10-18 astro-ph.HE
Dependence of Gravitational Wave Transient Rates on Cosmic Star Formation and Metallicity Evolution History
我们比较了双星粒子数合成模型和宇宙恒星形成历史的不确定性对引力波紧致双星合并（GW）事件预测率的影响。这些不确定性导致GW事件的预测率变化高达一个数量级。改变宇宙的体积平均恒星形成率密度历史会对我们的预测产生最弱的变化，而改变金属丰度演化则会产生最强的影响。双中子星合并率对假设的中子星反冲速度比宇宙恒星形成历史更敏感。改变某些参数会以不同的方式影响合并速率，这取决于合并致密天体的质量;因此，通过查看所有事件速率，而不是将我们限制在一类合并中，可以打破一些简并性。
2019-12-10 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraining binary mergers in AGN disks using the non-observation of lensed gravitational waves
本研究提出利用未观测到的透镜化引力波信号约束AGN盘中双黑洞的占比，分析了当前及下一代探测器的约束能力，为验证AGN盘是否为双黑洞主要形成通道提供了新方法。
2025-10-30 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Constraining Binary Neutron Star Populations using Short Gamma-Ray Burst Observations
Gran Sasso Science Institute (GSSI)（格兰萨索科学研究所）；INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso（意大利国家核物理研究所，格兰萨索国家实验室）
通过结合引力波和电磁观测，研究发现BNS并合率约为100 Gpc^-3 yr^-1的模型能解释观测到的sGRB人口，而低并合率模型无法满足观测要求。
2026-02-13 astro-ph.GA astro-ph.HE
Constraining high-redshift stellar-mass primordial black holes with next-generation ground-based gravitational-wave detectors
恒星质量窗中可能存在的原始黑洞已经引起了相当大的关注，因为它们的合并可能有助于当前和未来的引力波探测。原始黑洞合并，以及起源于第III族恒星的黑洞合并，预计将在高红移（$z\gtrsim 10$）占主导地位。然而，原始黑洞的合并率密度将随红移单调上升，而第III族的合并只能在第一颗恒星诞生后才能发生。新一代的引力波探测器如宇宙探测器（CE）和爱因斯坦望远镜（ET）可以利用这一特征，直接测量两种粒子的丰度，从而对原始黑洞的丰度进行严格的限制。我们模拟了CE-ET检测器网络观察到的四个月的数据，并进行分层贝叶斯分析，以恢复合并率密度。我们发现，如果宇宙中没有质量为$\mathcal{O}(10M_{\odot})$的原始黑洞，那么它们的丰度$f_{\rm PBH}$作为暗物质能量密度的一部分的预计上限可能低至$f_{\rm PBH}\sim \mathcal{O}({10^{-5}})$，比这个质量范围内的当前上限低两个数量级。如果换成$f_{\rm PBH}\gtrsim 10^{-4}$，未来的引力波观测将在95%可信区间排除$f_{\rm PBH}=0$。
2022-04-25 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Constraining the neutron star-black hole merger rate
Institute of Cosmology and Gravitation, University of Portsmouth（宇宙学与引力研究所，朴茨茅斯大学）
本文通过首次考虑自转进动效应，提高了NSBH并合率的搜索灵敏度，从而更精确地约束了本地宇宙中NSBH并合率，并发现其整体率比之前估计的要小16%。
2026-01-27 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
A systematic study of binary neutron star merger rate density history using simulated gravitational wave and short gamma-ray burst observations
本文通过联合模拟先进LIGO引力波和Fermi/GBM短伽马暴观测，系统研究双中子星并合率密度历史，给出不同样本量下的测量精度及sGRB与BNS并合率之比η的约束能力。
2025-07-05 astro-ph.HE
Constraining Scalar Charge in Neutron Stars through Gravitational Wave Signals from NSBH Mergers
本研究通过分析四个NS-BH并合事件的引力波信号，检验了光速Horndeski理论预测的“毛茸”中子星假设，将标量荷约束在$10^{-3}$至$10^{-4}$量级，为检验广义相对论提供了新的限制。
2025-04-01 astro-ph.HE gr-qc
Shouts and Murmurs: Combining Individual Gravitational-Wave Sources with the Stochastic Background to Measure the History of Binary Black Hole Mergers
引力波天文学的目标之一是量化紧凑双星合并率随红移的演化。黑洞并合的红移分布可以提供大量有关其演化历史的信息，包括它们的祖先形成速率、黑洞形成对恒星金属丰度的依赖性以及形成与并合之间的时间延迟分布。然而，测量双星红移分布的努力目前受到现有仪器的探测范围的限制，这些仪器只能单独分辨出$z\lesssim1$之外的紧凑双星合并事件。我们提出了一种新的策略，与测量的红移分布的二元黑洞合并远远超出了目前的仪器的检测范围。通过综合直接探测单个分辨的合并与\textit{indirect}搜索由于未分辨的遥远源而产生的随机引力波背景，我们可以收集关于峰值红移$z_p$的信息，在该峰值红移处，即使当该红移超出探测视界时，双黑洞合并率也达到最大值。使用先进的LIGO和处女座的第一次和第二次观测运行的数据，我们采用这种策略，把联合约束$z_p$和斜率$α$的二进制合并率增加在低红移，排除合并率的增长速度比$α\gtrsim 7$和峰值超过$z_p \gtrsim 1.5$。展望未来，我们预计，大约一年的观察与设计敏感性先进LIGO将进一步打破剩余的简并，使直接测量的峰值红移的二元黑洞合并的历史。
2020-05-25 astro-ph.HE gr-qc
Constraining the long-lived magnetar remnants in short gamma-ray bursts from late-time radio observations
GW 170817和GRB 170817 A的联合探测表明，至少有一部分短伽马射线暴（SGRB）起源于双星中子星（BNS）合并。BNS合并的一个可能的残留物是一个快速旋转的强磁化中子星，它被认为是伽玛暴的一个可能的中心引擎。对于一个快速旋转的磁星中心引擎，旋转能量沉积到合并发射的喷出物中可能导致明亮的无线电发射。SGRB后几年的无线电发射亮度将提供一个估计的动能的喷出物，因此，一个可能的约束BNS合并产品。我们进行了更详细的计算合并喷出物和环暴介质之间的相互作用的磁星的情况下，无线电发射的亮度，调用几个重要的物理过程，如通用流体力学，相对论效应，和深牛顿相。我们使用该模型来约束允许的参数空间为15个SGRB有晚无线电观测。我们的研究结果表明，注入的能量$E_{\rm inj} \sim 10^{52}$ erg是允许的所有情况下，这表明，超大质量或超大质量中子星遗迹的可能性是不是不利的可用的无线电数据。
2020-01-10 astro-ph.HE
Constraining the LIGO/Virgo AGN channel with black hole spins
本文提出活动星系核盘中偏心顺行并合后轨道可降低黑洞自旋，解释 LIGO/Virgo 低自旋观测，并以面内自旋比例检验层级并合与核星团相互作用。
2023-09-26 astro-ph.GA astro-ph.HE
Constraining the Equation of State of Neutron Stars from Binary Mergers
几十年来，确定物质在核密度下的状态方程以及中子星的结构一直是一个谜。我们展示了如何即将检测到的引力波合并中子星双星可以用来解决这个谜。使用大量的精确的数值相对论模拟的二进制与核状态方程，我们发现，合并后的排放的特点是由两个不同的和强大的光谱特征。虽然高频峰已经与合并产生的超大质量中子星的振荡有关，并取决于状态方程，但与合并过程有关的低频峰与双星中恒星的总紧凑度之间出现了新的相关性。更重要的是，这样的相关性本质上是普遍的，从而提供了一个强大的工具，以设置严格的约束状态方程。如果二进制的质量是已知的inspiral信号，两个频率峰值的组合使用设置四个同时满足的约束。理想情况下，即使是一个单一的检测将足以选择一个状态方程的其他。我们用模拟数据测试了我们的方法，并验证了它适用于所有考虑的状态方程。
2014-08-21 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Constraining the Gravitational-Wave Afterglow From a Binary Neutron Star Coalescence
双中子星合并是丰富的物理实验室，可以通过地面干涉引力波探测器（如高级LIGO和高级室女座）进行。如果一个中子星残骸在合并中幸存下来，它可以发射出引力波，这种引力波可能被当前或下一代探测器探测到。长期存在的合并后阶段的物理学尚未得到很好的理解，因此难以建立模型。特别是引力波信号的相位没有很好地建模。在本文中，我们探索的方法，使用长持续时间合并后的引力波信号来约束的参数和剩余的属性。我们开发了一个相位不可知的似然模型，仅使用的频谱内容的参数估计和演示的贝叶斯上限的计算中没有信号。与毫秒磁星模型，我们表明，像GW 170817事件，一个长寿的遗迹的椭圆率可以被约束到小于约0.5的参数空间。
2020-02-11 astro-ph.HE astro-ph.IM
Constraining the AGN formation channel for detected black hole binary mergers up to z=1.5 with the Quaia catalogue
本研究利用Quaia全天类星体星表与159起引力波并合事件，通过空间相关性分析将AGN起源黑洞并合的占比约束研究拓展至红移1.5，在95%置信度下明确了高光度未遮蔽AGN的贡献上限。
2024-12-16 astro-ph.HE
Constraining the long-lived supramassive neutron stars by magnetar boosted kilonovae
本研究构建了包含原中子星演化与X射线吸收的磁星增强千新星模型，通过模拟观测发现未探测到此类事件说明合并产生的超大质量中子星寿命短暂且在宇宙中罕见。
2023-11-24 astro-ph.HE
Constraining the environment of compact binary mergers with self-lensing signatures
本研究量化了致密双星并合在不同环境中的自透镜概率，发现AGN盘和核星团中巨大质量黑洞透镜可产生可探测的多重图像，结合偏振等特征可约束双黑洞环境。
2025-09-29 astro-ph.CO astro-ph.HE
Probing the Black Hole Merger History in Clusters using Stellar Tidal Disruptions
稠密星团中的双黑洞（BBH）的动态组合是产生可观测引力波（GW）源的最有希望的途径之一，然而其他几种形成方案也可能起作用。目前悬而未决的问题之一是如何区分这些不同的途径。在本文中，我们提出了一个新的多信使观察，可用于限制形成BBH合并起源于SC：电磁信号从潮汐中断（TD）的恒星BBH。这样的TD将显示出它们的光变曲线从分裂BBH的轨道运动的变化，因此可以用来映射BBH的轨道周期分布，从而也最终驱动BBH合并的动力学机制。使用的分析方法，包括广义相对论效应，我们发现，在球状星团内的BBH的轨道周期分布的峰值天的时间尺度上，我们认为这是独特的组装途径。我们建议，在当前和未来的EM瞬态调查中搜索变量TD可能会被用来约束合并历史的BBHs在SC。
2019-01-09 astro-ph.HE
A case study of GW190425 for classifying binary neutron star versus binary black hole mergers and constraining asymmetric dark matter with gravitational wave detectors
本研究通过模拟GW190425类事件，评估未来引力波探测器网络区分双中子星与双黑洞的能力，并利用该事件约束暗物质参数，发现下一代观测站可实现可靠分类。
2025-07-10 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Constraining the Outflow Structure of the Binary Neutron Star Merger Event GW170817 with Markov-Chain Monte Carlo Analysis
中子星（BNS）合并双星GW 170817的多波长非热辐射引起了关于合并后流出结构的激烈争论。相对论结构喷流离轴观察和一个温和的相对论准球形外流可以解释观测数据的GW 170817到260天。我们利用一个物理动机的分析双参数模型，称为“助推火球”的流出结构后，它已扩大到远离合并网站，并已进入自相似的滑行阶段。该模型由一个具有在高度准直的超相对论性喷流和各向同性火球之间平滑变化的结构的流出物族组成。我们模拟的动态演变，从“助推火球”的初始条件，240流出使用移动网格相对论流体动力学代码JET遵循其演变通过余辉阶段。我们使用标准的同步辐射模型从流体动力学模拟计算了近2，000，000个同步辐射光谱。利用流体动力学方程和辐射方程中的标度关系，我们开发了一个具有高效采样速度的合成光变曲线发生器。这使我们能够通过在8维参数空间中执行马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）分析来拟合观测数据，该参数空间由流体动力学参数、辐射参数和观测参数组成。结果表明，结构射流是相对论结构射流，在离轴27（+9-3）°角下，射流张开角约为5 °，洛伦兹因子约为175。由于参数的简并性，我们发现爆炸能量E_0、环爆密度n_0、E_0_e和E_0_B的分布较宽。高n_0和低n_0_B的组合也可以产生良好的拟合，表明GW 170817可能不需要极低的n_0。
2018-09-18 astro-ph.HE
Constraining Population III stellar demographics with next-generation gravitational-wave observatories
本文提出利用贝叶斯深度学习仿真器结合非参数恒星形成历史模型，从下一代引力波天文台模拟星表中区分第三族与第一/二族黑洞并合事件，并实现对第三族初始质量函数谱指数和恒星形成率密度的有效约束。
2025-05-10 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Constraining a neutron star merger origin for localized fast radio bursts
快速射电暴（FRB）的前身是什么，以及是否存在多种类型的前身是一个悬而未决的问题。具有宿主星系红移的局部FRB的出现允许首次直接测试各种发射模型。鉴于最近本地化的两个非重复FRB（FRB 180924和FRB 190523），我们讨论了选择FRB发射模型，并演示了我们如何可以把约束的关键模型参数，如磁场强度和年龄的推定FRB发射中子星。特别是，我们专注于紧凑的二元合并事件，涉及至少一个中子星，由FRB的宿主星系和主机之间的共性，这样的合并事件/短伽马射线暴（SGRB）的动机模型。我们排除的可能性，无论是FRB的合并双星系统的最后inspiral阶段期间产生。在可能的情况下，我们预测与给定模型相关的电磁发射的光变曲线，并使用它来推荐多波长后续策略，这些策略可能有助于确认或排除未来FRB的模型。此外，我们进行了有针对性的亚阈值搜索费米伽马射线暴监视器数据的潜在SGRB候选人与FRB，并显示什么是非检测手段相关的模型。在这项研究中提出的方法可以很容易地应用到未来本地化的FRB，并适应可能的核心坍缩超新星祖先的来源，以帮助限制FRB人口的潜在模型。
2020-08-19 astro-ph.HE
Constraining the Fraction of LIGO/Virgo/KAGRA Binary Black Hole Merger Events Associated with Active Galactic Nucleus Flares
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Peking University（北京大学）
研究通过分析GWTC-4.0中的双黑洞并合事件与ZTF数据中的耀斑相关性，得出非零的最大似然值，表明可能有部分事件与活动星系核耀斑有关，需进一步电磁观测验证。
2026-03-01 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Constraining the evolutionary history of Newton's constant with gravitational wave observations
空间载引力波探测器，如拟议中的激光干涉仪空间天线，预计将观测到高红移和大信噪比的黑洞合并，使其引力波成为基础物理学的理想探测器。将牛顿常数提升为时间函数会对双星的结合能和引力波光度进行修正，从而导致啁啾频率的修正。这样的修正传播到响应函数中，并且给定引力波观测，它们允许对合并时牛顿常数的一阶时间导数进行约束。我们发现，星载探测器确实可以放置有趣的限制，这个数量作为一个函数的天空位置和红移，提供了一个{ \emph{constraint map} }在整个范围内的红移，预计发生的二进制黑洞合并。对红移总质量为10^5太阳质量的等质量螺旋事件进行为期三年的LISA观测，应该能够测量到合并时的$\dot{G}/G$，其值优于10^（-11）/年。
2010-04-13 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Merger-driven multi-scale ICM density perturbations: testing cosmological simulations and constraining plasma physics
本文利用80个近邻星系团的 Chandra 观测测量多尺度 ICM 密度涨落，推断湍流速度与非热压力，检验宇宙学模拟、射电晕湍流再加速及有效黏度抑制。
2024-01-26 astro-ph.CO astro-ph.HE
The GW-Universe Toolbox II: constraining the binary black hole population with second and third generation detectors
我们采用的方法所使用的GW-Universe产生的恒星质量的双黑洞（BBH）合并检测的合成目录。我们研究了第二代和第三代GW天文台的两个代表先进的LIGO（aLIGO）和爱因斯坦望远镜（ET），并研究了如何使用GW观测的BBH约束合并率作为红移和质量的函数。我们还模拟了从一个探测器，是一半的敏感性作为ET在设计，这代表了早期阶段的ET的意见。本文采用两种方法从星表中获得源总体性质的约束：1。参数差分合并率模型，并对参数应用贝叶斯推断;以及2.非参数，并使用加权核密度估计。结果表明，第三代探测器在研究BBH布居特性方面具有压倒性的优势，特别是在红移大于~2时，合并率被认为达到峰值。在模拟的aLIGO星表中，参数贝叶斯方法在探测视界外仍能对合并率密度和质量函数给出一定的约束，而非参数方法在探测视界外则完全失去约束能力。我们还发现，尽管在较长的观测时间后，半ET的探测次数可以很容易地与全ET兼容，但全ET的星表仍然可以对总体属性提供更好的约束，因为它对GW事件的物理参数的不确定性较小。
2022-04-21 astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraining accretion efficiency in massive binary stars with LIGO-Virgo black holes
LIGO-Virgo黑洞（BH）样本的不断增长为研究大质量双星演化开辟了新的视角。在这里，我们研究的质量吸积效率和共同的包络对二进制BH（BBH）合并的性质的影响，通过人口合成模拟。我们模型的质量吸积效率与参数$f_{\rm MT}\in[0.05,1]$，它代表的质量损失的分数从施主有效地吸积的同伴。较低的$f_{\rm MT}$值导致较低的BBH合并速率密度，并产生向较低BH质量倾斜的质谱。我们的分层贝叶斯分析，适用于BBH合并在第一和第二引力波瞬态目录，产生零支持值的$f_{\rm MT}\lesssim{}0.6$，与99\%的可信区间的下限等于$f_{\rm MT}= 0.59$。这一结果适用于我们在本研究$α_{\rm CE} \in [1,10]$中考虑的所有公共包络效率参数值。这证实了引力波数据可以用来限制几个不确定的双星演化过程。
2021-12-05 astro-ph.HE
Prospect of Constraining the EoS of Neutron Stars Using Post-Merger Signals
本研究扩展了分层贝叶斯推断方法，结合多个双中子星并合后引力波事件，利用不同质量的半径代理参数和分段多方EoS模型，实现了对中子星半径约1 km的约束，并分析了经验关系带来的系统性偏差。
2025-05-27 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Constraining the final fates of massive stars by oxygen and iron enrichment history in the Galaxy
最近对核心坍缩超新星的观测研究表明，只有零年龄主序星质量小于$16$ - $18\ M_\odot$的恒星在成为红超巨星时才会爆炸，产生IIP型超新星。这可能意味着更大质量的恒星会产生其他类型的超新星，或者它们只是坍缩成黑洞而不会产生明亮的超新星。这个失败的超新星假说可能会导致氧气生产效率非常低，因为在$20$ - $30\ M_\odot$周围具有零年龄主序星质量的大质量恒星的内层中大量产生的氧气可能不会被喷射到周围的星际空间中。我们首先假设一个未指定的人口的氧气注入事件有关的大质量的恒星，并获得一个模型无关的约束有多少氧气应该在一个单一的事件中释放，以及如何频繁地发生这样的事件。我们进一步进行了单盒星系化学富集计算与不同质量范围的大质量恒星爆炸的核心坍缩超新星。我们的研究结果表明，假设所有具有$9$ - $100\ M_\odot$的大质量恒星爆炸为核心坍缩超新星的模型仍然是最合适的解释太阳的氧和铁的丰度和它们在银河系中的富集历史。银河系中的氧质量没有得到解释时，假设只有大质量恒星的零年龄主序星质量在9-17 $M_\odot$的范围内，有助于银河系的氧富集。这一发现意味着，质量比$17M_\odot$大的恒星中有相当一部分应该在超新星爆炸或其他质量损失过程中喷射出它们的氧层。
2017-12-06 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraining the number of spacetime dimensions from GWTC-3 binary black hole mergers
在修正的引力模型中，允许额外的非紧致时空维度，来自引力波的能量可以泄漏到这些额外的时空维度，导致观测到的引力波的振幅减小，从而在引力波源的光度距离推断中成为潜在系统学的来源。由于二进制黑洞（BBH）合并是标准的警报器，我们使用对不稳定超新星（PISNe）的质量间隙和预测的功能，以确定一个质量尺度，从而能够打破质量红移简并。我们同时适合BBH人口和额外的时空维度参数的引力泄漏模型使用BBH观测最近发布的GWTC-3目录。通过对时空维数的限制，我们发现$D= 3.95^{+0.09}_{-0.07}$在$68\%$ C.L.对于独立于筛选尺度的模型，发现GWTC-3约束与GW 170817及其电磁对应物的约束一样具有竞争力。对于重力泄漏低于一定的筛选规模$R_c$的模型，我们发现$D=4.23^{+1.50}_{-0.57}$和$\log_{10} R_c/{\rm Mpc}= 4.14^{+0.55}_{-0.86}$与过渡陡度$\log_{10} n = 0.86^{+0.73}_{-0.84}$的泄漏，这对于第一个约束共同与BBH人口在宇宙学距离。这些约束与广义相对论（GR）一致，其中引力波在$D=3+1$时空维度中传播。使用BBH群体来探测对标准宇宙学模型的修改，提供了对GR的独立测试，该测试不依赖于任何电磁信息，而纯粹依赖于引力波观测。
2021-12-14 astro-ph.HE gr-qc
Alien Type Ia supernovae from the Milky Way merger history and one possible candidate: Kepler's supernova
本研究提出银河系并合事件吸积的恒星可产生“外来Ia型超新星”，发现开普勒超新星前身星或具河外起源，并通过两种方法估算出近期外来SNe Ia发生率下限约为10^-5每年量级。
2025-06-13 astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraining Dark Photon Dark Matter with Radio Silence from Soliton Mergers around Supermassive Black Holes
Rice University（莱斯大学）
利用超大质量黑洞周围孤子并合后的射电静默，首次约束暗光子孤子暗物质分数，提出并合率新估计，并给出多个巡天的限制。
2026-09-09 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Constraining the electron and proton acceleration efficiencies in merger shocks in galaxy clusters
星系团中的射电遗迹与能加速相对论电子的强烈冲击有关。人们普遍认为，加速通过扩散冲击加速进行。在热漏的框架下，相对论性电子的能量与相对论性质子的能量之比应小于$K_{\rm e/p} \sim 10^{-2}$。相对论性质子与热气体相互作用，在强子相互作用中产生$γ$ -射线。结合射电遗迹的观测和$γ$射线观测站的上限值，可以对比值$K_{\rm e/p}$进行约束.在这项工作中，我们选择了10个星系团，包含双射电遗迹，并推导出新的上限叠加的$γ$射线观测的费米。我们使用半解析模型模拟了冲击波的传播，在该模型中，我们假设了冲击波的简单几何形状，并且宇宙射线质子被捕获在团内介质中。我们的分析表明，扩散冲击加速度有困难，同时匹配观测到的无线电发射和费米所施加的限制，除非文物中的磁场是不切实际的大（$\gg 10 ~\rm μG$）。在所有研究的情况下（也包括我们的基本模型的实际变化和再加速的影响），样品的平均排放量是由费米堆积极限的顺序，或更大。这些发现对无线电遗迹供电的普遍采用的模型施加了压力，并意味着电子和质子的相对加速效率与扩散冲击加速的预测不一致，需要$K_{\rm e/p} \geq 10-10^{-2}$。
2015-05-11 astro-ph.HE
Constraining the Maximum Mass of Neutron Stars From Multi-Messenger Observations of GW170817
结合电磁波和引力波信息对双星合并体GW 170817进行了研究，以约束中子星的半径$R_{\rm ns}$和最大质量$M_{\rm max}$. GW 170817之后是一系列的EM对应物，包括弱伽马射线爆发（GRB），来自合并喷出物放射性衰变的kilonova（KN）发射，以及X射线/无线电发射，与更强大的离轴喷流的同步加速器余辉一致。在合并后立即产生的紧凑的残余物的类型，其预测的EM信号，敏感地依赖于高密度NS状态方程（EOS）。对于支持低$M_{\rm max}$的软EOS，合并经历了伴随着少量冲击加热或盘风喷出物的迅速崩溃，与从KN推断的大量$\gtrsim 10^{-2}M_{\odot}$不含镧系元素的喷出物不一致。另一方面，如果$M_{\rm max}$足够大，那么合并的产物是一个快速旋转的超大质量NS（SMNS），它必须在坍缩成黑洞之前自旋下降。在这一过程中，SMNS必然会释放出巨大的旋转能量，其中一小部分被转移到喷出物中，或者转移到GRB喷流（能量$E_{\rm GRB}$）中，或者转移到KN喷出物（能量$E_{\rm ej}$）中，这也与观测结果不一致。通过结合从GW信号推断的GW 170817的总二进制质量与EM观测的$E_{\rm GRB}$和$E_{\rm ej}$的保守上限，我们约束了先前允许的EOS的大范围的似然概率。这两个约束描绘了$M_{\rm m…
2017-11-08 astro-ph.HE
A Study of the Merger History of the Galaxy Group HCG 62 Based on X-Ray Observations and SPH Simulations
我们选择明亮的致密群HCG 62，这被发现表现出过量的X射线发射和高Fe丰度的西南部的核心，作为一个例子来研究合并的影响化学富集在组内介质。我们首先重新分析了高质量的钱德拉和XMM-牛顿存档数据，以寻找额外的SN II产量的证据，这是预期的可能合并引起的星爆的直接结果。结果表明，与Fe丰度相似，Mg丰度在最内区和西南亚结构区也呈现高值，形成高丰度平台，同时SN Ia和SN II产额在$>0.1r_{200}$中呈现较平坦的分布，有利于早期富集。然后，我们进行了一系列的理想化的数值模拟模型的碰撞两个最初孤立的星系群使用TreePM-SPH GADGET-3代码。我们发现，所观察到的X射线发射和金属分布，以及相对于X射线峰的两个明亮的中心星系的相对位置，可以很好地再现在一个主要合并的质量比为3时，合并引起的星暴假设。“最佳匹配”快照是在第三次近心通道之后，当西南子结构由于气体晃动而形成时。通过模拟合并系统的演变，我们得出结论，这样一个主要的合并对化学富集的影响主要是限制在核心区域内时，达到最终的松弛状态。
2018-11-14 astro-ph.HE
Possible binary neutron star merger history of the primary of GW230529
本文提出GW230529的主黑洞可能由类似GW190425的大质量双中子星并合产生，并通过数值相对论拟合与并合率估计支持该起源，同时约束了母双星的潮汐形变参数并探讨了相关天体物理环境。
2025-11-09 astro-ph.HE gr-qc
The Heavy Element Enrichment History of the Universe from Neutron Star Mergers with Habitable Worlds Observatory
本研究探讨宇宙中子星并合如何富集重元素，提出利用HWO望远镜快速响应并合事件，以绘制重元素产额与宇宙时间分布，首次完整回答r-process元素起源的世纪难题。
2025-07-13 astro-ph.HE
From cosmological simulations to binary black hole mergers: The impact of using analytical star formation history models on gravitational-wave source populations
University of California, San Diego（加州大学圣地亚哥分校）；Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；Radboud University（拉德堡德大学）；Nicolaus Copernicus Astronomical Center, Polish Academy of Sciences（波兰科学院尼古拉·哥白尼天文学中心）；Universität Heidelberg, Zentrum für Astronomie (ZAH), Institut für Theoretische Astrophysik（海德堡大学天体物理中心理论天体物理研究所）
研究发现分析性恒星形成模型在高红移下可能高估双黑洞并合率并引入虚假质量分布特征，强调了准确模拟和分析结合的重要性。
2026-10-12 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraining the equation of state in neutron-star cores via the long-ringdown signal
该研究通过广义相对论模拟发现双中子星并合后长环降信号的能量与角动量损失比和中子星核心EOS性质的紧密关联，可显著降低核饱和密度数倍处的EOS不确定性，为中子星核心物质状态提供新约束。
2025-02-14 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Simulation Study on Constraining GW Propagation Speed by GW and GRB Joint Observation on Binary Neutron Star Mergers
本研究模拟双中子星合并的引力波与短伽马射线暴联合观测，通过到达时间延迟限制引力波传播速度，获得了比GW170817高1-2个数量级的精度，并进一步约束了引力子质量及引力领域的洛伦兹破坏系数。
2024-05-22 astro-ph.HE
On Constraining the Growth History of Massive Black Holes via Their Distribution on the Spin-Mass Plane
大质量黑洞的自旋分布包含了关于大质量黑洞生长历史的丰富信息。在本文中，我们研究的自旋演化的MBH的假设，每个MBH经历两个阶段的吸积，与初始阶段的相干吸积通过标准薄盘或super-Eddington盘，其次是混沌吸积阶段组成的许多情节与不同的磁盘取向。如果混沌阶段对MBH的生长有重要意义，则由于初始的相干吸积，MBH自旋很快达到最大值，然后转变为准平衡态，并在混沌吸积阶段围绕一个主要由盘与MBH质量的平均比值（$M_{\bullet}$）决定的值波动，如果是$M_\bullet \gtrsim (1-3) \times 10^8 M_\odot$，则由于后期的混沌吸积，MBH自旋进一步下降。这种下降的转折点是由圆盘翘曲半径和圆盘尺寸的相等性决定的。通过将现有的自旋测量结果与自旋-质量平面上的两相模型模拟样品进行匹配，我们发现MBH必须经历大量的混沌吸积阶段，每一幕吸积的质量大约为M_bh的1- 2%或更少，具有$M_{\bullet}\gtrsim 10^8 M_{\odot}$的MBH似乎具有中到高的自旋（$\sim 0.5-1$），而较轻的MBH具有较高的自旋（$\gtrsim 0.8$）。最佳匹配还推断出：（1）这些活跃MBH的辐射效率（$η$）似乎随着$M_{\bullet}$略有下降;然而，$η$和$M_{\bullet}$之间的相关性（如果有的话）很弱;（2）活跃MBH…
2019-02-19 astro-ph.HE
Constraining the dense matter equation of state with joint analysis of NICER and LIGO/Virgo measurements
NICER合作最近发表了对PSR J 0030 +0451的质量和半径的联合估计，该估计是通过X射线脉冲轮廓建模得出的。Raaijmakers等人（2019）使用高密度状态方程的两个参数化来探索这种测量对致密物质状态方程（EOS）的影响：分段多方模型和基于中子星中声速的模型。在这项工作中，我们得到了进一步的限制，EOS遵循这种方法，但我们也包括信息的潮汐变形中子星的引力波信号的紧凑的二进制合并GW 170817。我们比较EOS的约束，最近测量的2.14太阳质量的脉冲星，包括作为一个似然函数近似的高斯，并找到一个小的信息增益增加。为了显示我们的方法的灵活性，我们还探讨了GW 170817是一个中子星-黑洞合并的可能性，这对EOS产生较弱的约束。
2020-04-17 astro-ph.HE nucl-th
Constraining the neutron-matter equation of state with gravitational waves
我们展示了如何观测引力波从二进制中子星（BNS）合并在未来几年可以结合从核物理的见解，以获得有用的约束状态方程（EoS）的致密物质，特别是，约束中子物质EoS在20%以内的核饱和密度$n_0\approx 0.16\ {\text{fm}^{-3}}$的1倍和2倍之间。使用Fisher信息方法，我们结合观测约束从模拟BNS合并事件从各种人口模型与独立测量的中子星半径预计从X射线天文学（中子星内部成分探测器（NICER）的观测，特别是）直接约束核物理参数。参数化的核EoS，我们使用不同的方法，扩大从纯核物质，而不是从对称的核物质利用最近的量子蒙特卡罗（QMC）计算。这种方法避免了调用所谓的抛物线近似从对称核物质外推的需要，允许我们直接约束中子物质EoS。使用主成分分析，我们确定的参数组合最紧密的观测数据的约束。我们讨论了敏感性的各种影响，如不同的组件质量通过人口模型的灵敏度，相变的核心EoS，和大偏差的中心参数值。
2019-04-08 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
