A compact time-domain reduced order quadrature for gravitational wave inspirals with non-stationary noise
University of Southern California(南加州大学);Institute for Gravitational Wave Astronomy and School of Physics and Astronomy, University of Birmingham(伯明翰大学引力波天文研究所与物理天文学院)
针对非平稳噪声下引力波旋近信号,提出首个时域降阶求积,通过频率分区减半存储权重,保持高精度,使时域搜索可行。
2026-09-15 astro-ph.CO astro-ph.IM 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
Searching for ultra-light dark matter through frequency modulation of gravitational waves
本文研究了超轻玻色子暗物质相干振荡对引力波的外差频率调制效应,发现利用近未来干涉仪观测银河系中心自转中子星引力波可有效约束超轻暗物质及其共形耦合。
2025-07-10 gr-qc hep-ph
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
Detecting Stellar Lensing of Gravitational Waves with Ground-Based Observatories
我们研究了地面引力波观测站探测恒星质量透镜引起的引力波透镜事件的能力。我们表明,LIGO和处女座拥有所需的灵敏度,以检测透镜的质量小到$\sim 30 M_\odot$提供的引力波观测的信噪比为$\sim30$。第三代天文台将允许探测质量为$\sim 1 M_\odot$的引力波透镜。最后,我们讨论了多星透镜效应的可能性,就像引力辐射穿过星系核或密集星团的情况一样。
2018-11-06 astro-ph.HE 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
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
Detecting Beyond-Einstein Polarizations of Continuous Gravitational Waves
用下一代探测器直接探测引力波,如先进的LIGO,提供了测量与广义相对论预测偏差的机会。其中一种偏离是存在替代性极化。为了测量这些,我们研究了一个三轴脉冲星源的连续引力波的单探测器测量。我们开发的方法来检测任何偏振内容的信号,并在一个模型独立的方式来区分它们。我们提出了LIGO S5对115颗恒星的灵敏度估计。
2015-03-30 astro-ph.HE gr-qc
Detecting the impact of nuclear reactions on neutron star mergers through gravitational waves
核反应可能会影响中子星合并产生的引力波信号,但其影响尚不确定。为了量化的效果,我们比较了两个数值模拟直观的极端。在一种情况下,反应瞬间发生。在另一种情况下,它们发生的时间尺度比进化的时间尺度慢得多。我们发现,虽然两个引力波信号的差异很小,但它们应该可以被第三代天文台检测到。为了避免从观测信号推断的状态方程参数的系统误差,我们需要在未来的模拟中精确地实现核反应。
2022-05-23 astro-ph.HE 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 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
The use of squeezed states and balanced homodyne for detecting gravitational waves
讨论了利用压缩态和平衡零差探测引力波的可能性。结果表明,在用于引力波探测的迈克耳孙干涉仪中,通过将压缩真空态送到暗口,可以减小高激光强度引起的量子噪声.本文分析了正交平衡零差探测的光子统计测量效应,说明了该方法探测引力波的优点。
2010-10-05 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 binarity of GW150914-like lenses in gravitational microlensing events
最近发现的来自恒星质量双黑洞(BBH)的引力波(GW)为这些系统的存在提供了直接证据。BBH透镜将具有与单透镜信号不同的引力微透镜特征。我们应用贝叶斯统计研究BBH微透镜事件从单透镜事件在理想的观测条件下,使用韩国微透镜望远镜网络的测光能力的可扩展性。经过一年的观测,银河系中心的一颗源星,一个类似GW 150914的BBH透镜,(总质量65 M $_\odot$,质量比0.8)在一半的距离,和一个碰撞参量为0.4爱因斯坦半径,我们发现,二重性是可检测的BBH分离到0.0250爱因斯坦半径,这几乎是宇宙年龄内这类BBH合并的最大距离的3.5倍。因此,微透镜搜索比GW搜索对更广泛分离的BBH敏感,也许可以发现在不同通道的二元形成中产生的BBH种群。
2017-03-17 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Testing Relativistic Gravity and Detecting Gravitational Waves in Space
利用无阻力航天器进行深空激光测距是空间重力测量和探测引力波的常用方法。深空提供了一个巨大的舞台和漫长的整合时间。激光技术提供了测量灵敏度,而无阻力技术确保了在最小的杂散噪声下测量重力现象。在这次演讲中,我们将概述各种空间任务/建议的动机和方法,测试相对论引力和探测引力波,并参考各种参考文献。
2010-01-01 gr-qc
labrador: A domain-optimized machine-learning tool for gravitational wave inference
TAPIR, California Institute of Technology(加州理工学院 TAPIR);Kavli Institute for Cosmological Physics, The University of Chicago(芝加哥大学卡弗里宇宙物理学研究所);School of Natural Sciences, Institute for Advanced Study(高等研究院自然科学学院);Dipartimento di Fisica, Università di Pisa(比萨大学物理系);LIGO Laboratory, California Institute of Technology(加州理工学院 LIGO 实验室)
labrador通过整合领域物理知识优化模型架构,实现快速且高效的引力波参数推断,减少训练成本并提升模型可解释性,适用于长持续信号的广泛覆盖。
2026-07-13 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 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 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
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
Detecting super-Nyquist-frequency gravitational waves using a pulsar timing array
传统脉冲星计时方法可探测到的引力波(GW)的最大频率由观测的奈奎斯特频率($f_{\rm{Ny}}$)设定。超过这个频率,GWs不会留下时间相关的信号;相反,它们在定时残差中表现为白噪声。GW引起的白噪声的方差是相对于GW源的位置的函数。通过观察这种独特的功能形式的定时数据,我们建议,我们可以检测的频率$>$ $f_{\rm{Ny}}$(超奈奎斯特频率GW; SNFGW)的GW。我们证明了所提出的方法与模拟时序数据的可行性。使用从Parkes脉冲星定时阵列数据发布1和北美纳赫兹天文台的引力波公开可用的数据集选择的数据集,我们试图从单个SNFGW源检测信号。结果与没有GW检测一致,概率为65.5%。生成所选脉冲星定时阵列对单个SNFGW源的灵敏度的全天图,并且所选脉冲星定时阵列最灵敏的GW源的位置是$λ_{\rm{s}}=-0.82$,$β_{\rm{s}}=-1.03$(rad);相应的最小GW应变是$f=1\times10^{-5}$ Hz处的$h=6.31\times10^{-11}$。
2016-05-15 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
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 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 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
Detecting non-Gaussian gravitational wave backgrounds: a unified framework
本文提出基于重要性采样的统一框架,通过模拟预期非高斯随机引力波背景来改进高斯探测统计量并提取物理参数。
2023-08-19 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
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 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 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
Prospects and Strategies for Detecting Nonlinear Gravitational Wave Burst with Memory from Potential Merger Event SDSSJ1430$+$2303 by Pulsar Timing Arrays
最近在塞弗特1星系SDSSJ 1430 $+$ 2303的光变曲线中观察到的啁啾信号可以用银河系中心的一个后期螺旋式超大质量双星黑洞(SMBBH)系统来解释,该系统将在不久的将来合并(或者可能已经合并)。对于合并SMBBH场景,SDSSJ 1430 $+$ 2303可以是具有记忆(BWM)的非线性引力波(GW)爆发的源,这可以为未来的脉冲星定时阵列(PTA)观测提供有希望的目标。在这项工作中,我们调查的前景,检测从SDSSJ 1430 $+$ 2303由国际PTA(IPTA)和FAST-PTA在未来$5$年的BWM信号。首先提出了搜索该目标信号的策略,包括毫秒级搜索器的选择和观测时间的分配。然后,基于所提出的策略对PTA观测值进行了仿真,得到了考虑SMBBH参数的不确定性以及所选MSP的白噪声和红噪声的情况下,BWM信号的网络信噪比和参数估计误差的概率密度函数。我们的研究结果表明,虽然IPTA可以勉强检测到的BWM在$5$年,快速PTA可以检测到它具有显着更高的置信度。此外,存档的IPTA数据是重要的,在估计合并时间的SMBBH,结合FAST-PTA数据。这项工作可以作为未来PTA观测和SDSSJ 1430 $+$ 2303和类似系统的多信使研究的指导。
2022-04-08 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
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
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 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
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 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 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 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
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 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 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 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
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 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 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 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 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
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 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 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
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