Testing the polarization of gravitational wave background with LISA-TianQin network
虽然广义相对论只预言了引力波极化的两种张量模式，但广义度规引力理论允许多达四种额外的模式，包括两种矢量模式和两种标量模式。观测引力波的偏振模式可以提供对修正引力的直接检验。随机引力波背景（SGWB），这可能是由空间激光干涉探测器在设计灵敏度检测，将提供一个机会，直接测量替代偏振。本文研究了LISA-TianQin网络对随机背景中交替极化信号的检测性能，提出了一种分离不同极化模式的方法。首先，我们推广了小天线近似计算重叠减少函数SGWB与任意偏振，这是适用于任何时间延迟干涉组合。然后分析了LISA-TianQin对不同极化的SGWB的检测能力。基于LISA-TianQin轨道特征，提出了一种从混合数据中区分不同偏振模式的方法。与地基探测器相比，LISA-TianQin网络更能分辨SGWB的偏振。特别是，LISA-TianQin网络有可能解决地基探测器无法解决的两个标量模式。
2023-03-05 gr-qc physics.data-an
TianQin: a space-borne gravitational wave detector
天琴是一个用于探测毫赫兹频率引力波的星载探测器。该实验依赖于一个由三个绕地球轨道运行的无阻力航天器组成的星座。航天器间激光干涉测量法用于监测试验质量之间的距离。该实验旨在能够在几个月的观测时间内以高置信度从单一引力波源检测到信号。我们描述了天琴的初步任务概念，包括候选源和实验设计。我们目前的估计实验的误差预算的主要组成部分，并讨论该项目的整体可行性。考虑到目前的技术准备水平，我们预计天琴将在下一个十年的后半期飞行。
2015-12-07 astro-ph.IM gr-qc
Capability for detection of GW190521-like binary black holes with TianQin
GW 190521的发现获得了巨大的关注，因为它是LIGO和Virgo在GWTC-3发布之前有史以来最大的双星（GW190426_190642更大），并且它是第一个黑洞合并，其残余物被认为是中等质量黑洞。此外，主黑洞的质量落在黑洞质量间隙中，在那里，对不稳定超新星阻止了天体物理学黑洞在这个范围内的形成。本文系统地探讨了天琴探测类GW 190521源的前景。对于轨道偏心率较小的源，天琴可以分辨出十几个信噪比大于8的源。即使信噪比阈值增加到12，天琴仍然可以检测到类似GW 190521的双星。(ii)几年内源合并的参数将被精确恢复。合并时间和天空定位精度分别接近$1\ {\rm s}$和$1\ {\rm deg^{2}}$。这表明天琴可以为地基引力波探测器和电磁望远镜提供这些源的早期预警。此外，天琴还可以通过测量轨道偏心率来区分这些源的形成通道，其相对精度为$10^{-4}$。(iii)天琴可以用类似GW 190521的源以$10\%$的精度约束哈勃常数。最后，对于非常偏心的类GW 190521源，尽管它们的引力波信号可能太弱而无法被天琴探测到，但即使天琴的零探测仍然可以为理解基础科学做出重大贡献。
2022-01-20 astro-ph.HE gr-qc
Fundamentals of the orbit and response for TianQin
天琴是一个天基激光干涉引力波探测器，旨在探测低频（0.1 mHz - 1 Hz）的引力波。它是由三个相同的无阻力航天器组成的等边三角形星座绕地球轨道运行。每对航天器之间的距离约为$1.7 \times 10^{5} ~\rm{km}$。这些航天器通过红外激光束相互连接，形成多达三个迈克尔逊型干涉仪。天琴计划的详细任务设计和科学目标的研究关键取决于探测器的轨道和响应。本文给出了各航天器在日心-黄道坐标系中轨道坐标的高阶解析表达式。这使得能够充分准确地研究科学目标和数据分析，并作为进一步轨道设计和优化的第一步。本文计算了单个迈克尔逊探测器对任意波形平面引力波的响应，在整个灵敏频率范围内都是有效的。最后利用该方法生成了更加真实的天琴灵敏度曲线。我们将此模型应用于参考白矮星双星作为原理的证明。
2018-03-09 astro-ph.IM gr-qc
Analyses of Laser Propagation Noises for TianQin Gravitational Wave Observatory Based on the Global Magnetosphere MHD Simulations
天琴是一个拟议中的星载引力波（GW）观测站，由三颗相同的卫星组成，围绕地球中心运行，半径为$10^5$ km。它的目的是在0.1 mHz - 1 Hz的频率范围内探测地球引力波。GW的检测依赖于$10^{-12}$ ~m级的高精度光程长度测量。空间等离子体的色散会导致激光束在任意一对卫星间传播时产生光程差（OPD，$Δl$）。在这里，我们研究了天琴的OPD噪声。空间气象建模框架用于模拟地球磁层与太阳风之间的相互作用。通过模拟计算，得到了天琴卫星星座在地球磁层四个相对位置上的磁场和等离子体参数。我们计算了单链路、迈克尔逊组合和时延干涉（TDI）组合（$α$和$X$）的OPD噪声。对于单连杆和迈克尔逊干涉仪，$|Δl|$的最大值在1 pm的数量级。对于TDI组合，对于$α$和$X$，这些可以被抑制到约0.004和0.008 μ m。迈克尔逊组合的OPD噪声在相关频率范围内是有色的;而TDI组合的OPD噪声近似为白色。计算了OPD噪声与TQ噪声的等效应变之比，发现在TQ最敏感的频率范围内，TDI组合的OPD噪声可以忽略不计。
2021-04-28 astro-ph.IM astro-ph.SR gr-qc
Gravitational-Wave Fringes at LIGO: Detecting Compact Dark Matter by Gravitational Lensing
利用引力波（GW）透镜为理解宇宙的小尺度结构开辟了一条新途径。我们发现，尽管它的粗角分辨率和短的观测时间，LIGO可以检测到的GW透镜引起的紧凑的结构，特别是紧凑的暗物质（DM）或原始黑洞的$10 - 10^5 \, M_\odot$，这仍然是有趣的DM候选人。通过GW频率啁啾来检测透镜效应，产生透镜效应模式的自然和快速变化：GW波形的\emph{frequency-dependent amplification and modulation}。作为一个最高频率的GW探测器，LIGO是一个独特的GW实验室，以探测这种轻紧凑的DM。凭借先进LIGO的设计灵敏度，三个探测器的一年观测可以乐观地将紧凑DM密度分数$f_{\rm DM}$限制在百分之几的水平。
2019-01-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Preliminary study on parameter estimation accuracy of supermassive black hole binary inspirals for TianQin
利用Fisher信息矩阵方法计算了用于探测毫赫兹波段引力波的星载激光干涉探测器天琴对吸入型超大质量黑洞双星的参数估计精度。“限制”后牛顿波形，其中三阶后牛顿（3 PN）相位，包括自旋效应（自旋-轨道$β$和自旋-自旋$σ$）和一阶偏心率的贡献。用$10^3$双星对质量在$({10^5},{10^7}){M_ \odot }$和宇宙学红移$z=0.5$范围内的质量对进行蒙特卡罗模拟，结果表明啁啾质量$M_c$和对称质量比$η$的均方根误差分布的中位数分别在$\sim 0.02\% - 0.7\% $和$\sim 4\% - 8\% $范围内.光度距离$D_L$可确定为$\sim 1\% - 3\% $，源$ΔΩ$的角分辨率优于12度$^2$。对随信噪比降低而退化的$z=1.0$和$2.0$也给出了相应的结果。结果表明，自旋参数的加入降低了质量参数（${M_c}$，$η$）、合并时间和轨道相位（$t_c$，$ϕ_c$）的测量精度;与圆形情况相比，对相位的一阶偏心率修正降低了估计精度。通过比较二阶和三阶后牛顿相的结果，我们还展示了后牛顿阶对参数估计精度的影响。此外，我们还计算了天琴超大质量黑洞双星的视界距离。
2019-05-30 astro-ph.IM gr-qc
Constraining the Extra Polarization Modes of Gravitational Waves with Double White Dwarfs
引力波（GW）的探测为强场区检验引力理论打开了一扇新的窗口。在广义相对论（GR）中，GW只能拥有两种张量偏振模式，称为$+$和$\times$模式。然而，在一些修改的引力理论中，可以存在矢量模式和标量模式，我们可以通过探测这些额外的极化模式来检验引力理论。作为星载GW探测器，天琴将于21世纪30年代发射，预计将观测到大量GW信号，包括来自银河系近万颗双白矮星（DWD）的信号。这为测试额外偏振模式的存在提供了极好的机会。本文分析了DWD探测额外偏振模式的能力。对于额外模，我们同时考虑了前导阶偶极辐射和次前导四极辐射。我们发现，天琴的能力对资源定位有很强的依赖性。我们还分析了所有的验证二进制与确定的位置和频率，并发现ZTF J1539可以给额外的偏振模式的最佳约束。我们还考虑了天琴双星的情况，以及与LISA的联合观测。
2023-02-17 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
Sensitivity to anisotropic stochastic gravitational-wave background with space-borne networks
本文研究空间探测器网络对各向异性随机引力波背景的灵敏度，发现探测器分离可显著增强灵敏度，对天琴+LISA网络可提升2-3个数量级，为揭示各向异性物理提供新途径。
2024-08-21 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
Detecting Lensing-Induced Diffraction in Astrophysical Gravitational Waves
如果紧密双星合并产生的引力波被一个史瓦西时间尺度与波周期相匹配的质量块引力透镜化，那么它们就会受到波衍射的影响。地面频带$f\sim 10$ Hz中的波对质量为$M_E \sim 10^2$ -$10^3\,M_\odot$并包含在撞击参数内的团块敏感。这些可能是低质量$M_L \sim 10^3$ - $10^6\,M_\odot$暗物质晕的中心部分，这些暗物质晕在冷暗物质场景中被预测，但观察起来很有挑战性。忽略微调的影响参数，我们专注于一般在爱因斯坦尺度上对齐的透镜，在扩展透镜的情况下，可能不会形成多个透镜图像。在这种情况下，衍射引起幅度和相位调制，其尺寸$\sim 10\%$ - $20\%$足够小，使得具有未透镜化波形的标准匹配滤波不降级，但是对于具有高信噪比的事件仍然是可检测的。我们开发和测试的不可知检测方法的基础上动态规划，这不需要一个详细的模型的透镜波形。对于对准爱因斯坦半径的伪Jaffe透镜，我们证明了一对完全升级的aLIGO/Virgo探测器可以从二元黑洞合并中提取衍射印记到$z_s \sim 0.2$ - $0.3$。对于第三代探测器来说，前景将大大改善，其中双星黑洞合并到$z_s \sim 2$- $4$都将成为有价值的来源。
2018-09-28 astro-ph.CO gr-qc
Method for detecting a boson star at Sgr A* through gravitational lensing
对银河系中心的Sgr A* 区域的观测证实了在一个小体积中存在大量物质，导致了那里存在黑洞的共识。然而，动力学观测不能排除玻色子星的存在，玻色子星是一种由标量粒子组成的紧凑物体，因为这两个物体都比当前观测约束的尺度要紧凑得多。虽然在银河系中心的玻色子星是不利的一些理论考虑，我们概述了第一个测试，可以直接观察玻色子星。我们通过研究银河系中心玻色子星假设下S星的强引力透镜来实现这一点。玻色子星具有扩展的质量分布，并且对电磁辐射透明，从而产生径向焦散曲线。我们计算了恒星穿过这些径向焦散线所形成的图像的亮度，并表明玻色子星会产生比具有类似质量的黑洞更明亮的图像，并且这些图像将很容易明亮到足以被即将到来的仪器检测到。
2013-01-08 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
False Alarm Rates in Detecting Gravitational Wave Lensing from Astrophysical Coincidences: Insights with Model-Independent Technique GLANCE
Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）
研究通过GLANCE技术分析引力波源属性对误报率的影响，发现约0.01%的事件可能被错误分类为透镜事件，探讨了未来下一代引力波探测器的应用前景。
2026-10-30 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Detecting eclipsing double white dwarfs with electromagnetic and gravitational waves
本文用双星种群合成模拟两类双白矮星，评估 TianQin、LISA 及 Gaia、VRO 的电磁与引力波探测能力和参数估计精度，发现可联合发现数十颗食双白矮星。
2024-12-05 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Gravitational lensing of Continuous Gravitational Waves
连续的引力波类似于单色光，因此可以用来探测干涉或衍射等波效应。这在强透镜引力波中是可能的。本文回顾和总结了引力透镜理论在引力波中的两种不同的体系：几何光学和波动光学，以及两种广泛应用的透镜模型：质点透镜和奇异等温球（SIS）。讨论了由于引力波的波动性质而引起的可观测效应。作为干涉的结果，GWs产生拍频模式，这可能是可观察到的下一代探测器，如地面爱因斯坦望远镜，宇宙探测器或空间承载的LISA，DECIGO。这将为我们提供一个机会，估计透镜系统的性质和其他宇宙学参数的替代技术。衍射微透镜可能成为寻找形成于球状星团中心的中等质量黑洞的一种有价值的方法。我们还指出了一个有趣的想法，检测泊松-阿拉戈现货文献中提出的。
2021-11-10 astro-ph.CO gr-qc
Testing Gravitational-Wave Signal From Verification Binaries with Space-Based Gravitational-Wave Detectors
School of Science, Shenzhen Campus of Sun Yat-sen University（中山大学深圳校区理学院）；School of Electrical and Electronic Engineering, Anhui Science and Technology University（安徽科技学院电气与电子工程学院）
本文评估了空间引力波探测器对验证双星的检测能力，发现DECIGO单个探测器可检测71个源，而完整网络可提升至73个源，显著提高参数估计精度。
2026-03-02 gr-qc
Detecting the Cold Spot as a Void with the Non-Diagonal Two-Point Function
在宇宙微波背景中被称为“冷点”的异常现象可能是由于存在一个非常大的球形（半径为几百Mpc/h）低密度区域，简称为“虚空”。这样的结构也会在高多极l通过透镜对CMB产生影响。这将代表一个虚空的独特特征。用LTB度规模拟这样的欠密度，我们表明，透镜效应导致在非对角两点函数中的大信号，以冷点的方向为中心，使得普朗克卫星将能够确认或排除冷点的空洞解释，对于任何信噪比至少为O（10）的空洞半径。
2010-09-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Weak lensing of gravitational waves in wave optics: Beyond the Born approximation
本文通过构建后玻恩近似并推导放大率和相位调制至引力势三阶项，研究引力波弱透镜中玻恩近似的有效性，发现点质量情形下信号增强可降低探测所需事件数，并给出玻恩近似失效的条件。
2023-08-07 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational Lensing of Gravitational Waves: Effect of Microlens Population in Lensing Galaxies
随着目前地基引力波（GW）探测器灵敏度的提高，在未来几年内探测强引力波信号的前景将会很高。当这样的信号穿过一个介入的透镜星系或星系团时，嵌入的恒星质量微透镜会导致信号中的干涉图案，从而留下可观察到的特征。在这项工作中，我们提出了一个广泛的研究，这些波在LIGO/室女座频段（$10$ - $10^4$ Hz）由于存在的微透镜人口在星系尺度透镜的第一次。我们考虑了广泛的强透镜（宏观）放大率和相应的表面微透镜密度透镜星系中发现，并使用它们来产生realisations的放大因子。模拟放大曲线的两种类型的图像（极小值和鞍点）的方法也进行了讨论。然后，我们研究微透镜是如何广泛影响的参数，如宏观放大率，恒星密度，初始质量函数（IMF），图像的类型，和周围的源微透镜分布。一般来说，随着宏观放大率值的增加，微透镜效应变得越来越显著，而不管其他参数如何。通过对啁啾双星的透镜和非透镜GW波形的失配分析表明，在估算源参数时，宏观放大率$\gtrsim 15$不能忽略微透镜效应。此外，对于极高的宏观放大率$\gtrsim 100$，失配甚至可能超过$5\%$，这可能导致遗漏的检测，并因此导致遗漏的透镜信号。
2021-06-08 astro-ph.CO gr-qc
Detectability of Nearby Binary Neutron Stars with Future sub-mHz Gravitational Wave Missions
National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台）；School of Astronomy and Space Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学天文学院）；Institute for Gravitational Wave Astronomy, Henan Academy of Sciences（河南省科学院引力波天文研究院）
本文基于双中子星的模拟数据，评估未来亚毫赫兹引力波探测器对近邻双中子星的探测能力，发现LISAmax、Folkner和eASTROD在不同频率下对高偏心率系统有不同探测优势，且部分候选源如J0737-3039可能达到高信噪比。
2026-03-17 astro-ph.HE gr-qc
Detecting gravitational wave background with equivalent configurations in the network of space based optical lattice clocks
Hangzhou Institute for Advanced Study, UCAS（杭州高等研究院，UCAS）；National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台）；Wuhan University（武汉大学）；CAS Key Laboratory of Theoretical Physics, Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所）；Taiji Laboratory for Gravitational Wave Universe (Beijing/Hangzhou), University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学太极引力波宇宙实验室（北京/杭州））
本文研究了光学晶格钟探测器网络用于检测随机引力波背景的方法，通过分析探测器几何对重叠减少函数的影响，提出了一种等效变换方案，并设计了可行的四艘航天器轨道配置，评估其灵敏度和噪声能量密度谱。
2026-04-28 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
Detecting cosmic voids via maps of geometric-optics parameters
该研究通过宇宙学N体模拟，提出并实现了一种启发式算法，从天球平面的表面超密度、弱引力透镜及几何光学标量图中检测三维宇宙空洞的投影轮廓，发现Sachs膨胀等参数能显著恢复三维空洞中心，为引力透镜观测研究提供了初步证据。
2023-04-02 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
Detecting gravitational lensing in hierarchical triples in galactic nuclei with space-borne gravitational-wave observatories
本研究探讨天基引力波探测器对星系核中层级三星系统（BBH绕SMBH）的引力透镜探测，发现强透镜探测概率为3%-10%，并可精确测定SMBH质量（误差约10^-4），同时增强德西特进动可探测性。\n
2023-12-27 astro-ph.HE gr-qc
Lensing by gravitational waves in scalar-tensor gravity: Einstein frame analysis
研究了干涉引力波对光束的放大作用。先前的约当框架的结果表明，标量-张量引力中的放大比广义相对论中的放大大许多数量级，但在爱因斯坦共形框架中并不成立。引力波透镜的讨论与正在进行的和拟议的VLBI观测，旨在检测闪烁效应。
1998-01-17 astro-ph gr-qc
Extreme gravitational lensing by supermassive black holes
极端引力透镜效应是指光子轨迹在非常接近超大质量黑洞的地方发生弯曲，而这种弯曲无法用传统的弱偏转极限来描述。近年来，利用强挠度极限，已经实现了对整个预期现象的完整分析描述。本文对这些研究进展和可能的研究方向作了初步的评述。我们还讨论了未来的设施，旨在检测高阶引力透镜图像所产生的超大质量黑洞在银河系中心的要求。
2007-10-30 astro-ph gr-qc
Black hole tidal charge constrained by strong gravitational lensing
球对称膜黑洞具有潮汐荷，它改变了弱透镜和强透镜的特性。即使透镜测量与史瓦西透镜一致，检测仪器的误差范围也允许一定的潮汐电荷。在本文中，我们推导出相应的约束的超大质量黑洞（SMBH）在我们的银河系中心的潮汐电荷，从第一个相对论爱因斯坦环的半径，出现在强透镜。我们发现，即使广义相对论的预测被高精度强透镜测量所证实，SMBH可能有一个更大的潮汐电荷，比太阳或中子星。
2013-12-16 astro-ph.GA gr-qc hep-th
Search for gravitational lensing signatures in LIGO-Virgo binary black hole events
我们寻找引力透镜的签名中发现的二元黑洞事件的高级LIGO和处女座在其前两个观测运行。特别是，我们寻找三种效果：1）由于星系透镜的个别信号的透镜放大的证据，2）由于星系强透镜的多个图像的证据，3）由于点质量透镜的波动光学效应的证据。我们在观测到的引力波信号中没有发现任何令人信服的证据。然而，随着未来引力波探测器灵敏度的提高，探测透镜事件可能会变得非常有可能。
2019-01-29 astro-ph.GA gr-qc
Astrophysical Signatures of Black holes in Generalized Proca Theories
解释晚期时间加速是当今理论物理学家最具挑战性的任务之一。对爱因斯坦广义相对论（GR）的修正是一种可能的途径来模拟晚期加速。在这方面，矢量张量理论作为大宇宙尺度上引力相互作用的一部分，最近已经提出。这涉及到弯曲时空中的大质量Proca拉格朗日量的推广。这种理论中的黑洞解也被构造出来。在这篇论文中，我们研究了这种黑洞的不同天体物理特征。我们首先研究了这类静态球对称黑洞解的强透镜效应和时滞效应，特别是S2星被银河系中心人马座A* 的引力透镜效应.利用Newman-Janis算法构造了旋转黑洞解，并研究了旋转黑洞时空中的透镜效应、时间延迟和黑洞阴影效应.我们讨论了在未来的观测中检测Proca头发的可能性。
2019-01-22 astro-ph.CO gr-qc
Black holes as telescopes: Discovering supermassive binaries through quasi-periodic lensed starlight
University of Oxford（牛津大学）；Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)（马克斯·普朗克引力物理研究所（爱因斯坦研究所））
通过准周期性偏折恒星光发现超大质量双星，揭示其轨道演化及引力波检测预警。
2026-01-27 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Role of the scalar field in gravitational lensing
构造了一个以质量和标量电荷参数为特征的静态圆对称透镜。对于小的标量荷质比，引力透镜在性质上与史瓦西透镜的情况相似;然而，对于大的标量荷质比，引力透镜的特性显著不同。其主要特征是存在两个或零个爱因斯坦环和一个径向临界曲线，形成两个或四个图像，并可能在透镜附近检测到三个图像的源位于相对大的角位置。这种新颖的透镜也可以被视为裸奇点透镜。
1998-09-15 astro-ph gr-qc hep-th
Effects of Gravitational Lensing in the Double Pulsar System J0737-3039
研究了脉冲双星系统J 0737 -3039中的引力透镜效应。目前对轨道倾角的测量允许毫秒脉冲星（A）在投影中非常接近（在R_{min} =4000 km处）的伴星脉冲星（B），而R_{min}与爱因斯坦半径（2600 km）相当。在会合点的分离中，透镜效应导致脉冲星A信号在几秒的时间尺度上被放大（约10%），并使天空平面上的脉冲星图像位移约1200公里。更重要的是，透镜引入了一个修正（几微秒），以传统的夏皮罗延迟公式中使用的脉冲星定时分析，并产生了几何时间延迟连同与脉冲星自旋周期相关的延迟。这些透镜效应可以影响定时和闪烁研究的系统参数的确定。鉴于目前轨道倾角的不确定性，有可能出现更极端的透镜现象（例如放大几倍）。我们将我们的预测与现有的观测结果进行比较，并讨论了在系统中检测引力透镜签名的可能性。A的光变曲线中接近上合点的异常高点可能是由引力透镜引起的。
2005-01-26 astro-ph gr-qc
Detecting intermediate-mass black hole binaries with atom interferometer observatories: Using the resonant mode for the merger phase
该研究针对原子干涉仪的中等质量黑洞并合探测，提出宽带模式测早期旋进、共振模式测并合的方案，验证了该方案可提升信噪比与参数精度，且短间隙增益更显著。
2023-06-15 astro-ph.HE gr-qc
Probing cosmic strings via gravitational-wave lensing
Universitat de Barcelona（巴塞罗那大学）；Universitat de València（瓦伦西亚大学）
通过引力波透镜探测宇宙弦，利用全波传输因子分析其独特的拓扑和几何特性，推导弦张力的可检测界限，并区分CS透镜与点质量透镜信号。
2026-02-24 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Convergence and Efficiency of Different Methods to Compute the Diffraction Integral for Gravitational Lensing of Gravitational Waves
在研究引力波的透镜波形时，可能需要考虑波动光学。然而，在波动光学中，衍射积分（放大因子）的计算是具有挑战性和耗时的。因此，研究一种准确、有效的方法来计算放大系数，对于探测透镜GW系统是至关重要的。本文研究了引力波引力透镜衍射积分的收敛性，分析了计算该积分的几种数值方法的精度和效率，包括积分平均法、渐近展开法、Levin方法、零点积分法、进一步介绍了零点积分与渐近展开法相结合计算衍射积分的新方法，这为计算GWs的透镜化波形提供了一种有效而准确的方法。
2020-12-08 astro-ph.IM gr-qc
Lightlike Geodesics and Gravitational Lensing in the Spacetime of an Accelerating Black Hole
C度规是爱因斯坦真空场方程的解，描述了加速的黑洞。在本文中，我们讨论了光线的传播和由此产生的透镜功能在这个度量。首先利用椭圆积分和Jacobi椭圆函数求解类光测地线方程。然后，我们固定一个静态的观察者在该地区的外部通信的C-度量和引入一个正交四元参数化的光线的方向结束在观察者的位置使用经纬度坐标上的观察者的天球。在这个参数化中，我们重新推导出阴影的角半径，我们制定了透镜方程，我们推导出红移和光线的旅行时间。我们讨论的相关性，我们的理论结果检测加速黑洞所描述的C-度规和区分它们从非加速黑洞。
2021-01-20 gr-qc
Identifying strong gravitational-wave lensing during the second observing run of Advanced LIGO and Advanced Virgo
我们进行贝叶斯模型选择与参数估计，以确定潜在的透镜引力波图像从第二次观测运行（O2）的先进LIGO和先进处女座。具体来说，我们计算贝叶斯证据的一对事件被透镜或不透镜（unlensed）使用嵌套抽样。我们考虑离散聚结相移，可以诱导如果引力波信号与透镜焦散线在模型选择中相互作用。我们发现，一对事件，GW170104和GW170814与$π/2$合并相移，有一个显着的贝叶斯因子（$B^L_{U}$ $\sim 1.98 \times 10^4$）有利于透镜假说。然而，考虑到事件之间约7个月的长时间延迟后，时间贝叶斯因子显著较小（$B_t \sim 8.7\times10^{-2}$）。对于星系和星系团透镜，在O2灵敏度下探测到强透镜对的先验概率都非常小。将透镜效应和定时贝叶斯因子与透镜效应的先验几率相结合，得到几率比为$O^L_{U} \sim 20$。然而，模型依赖的时间和先验几率因素并没有提供强有力的证据来证明这对是强透镜的。
2020-09-23 astro-ph.HE gr-qc
Weak Lensing Probes of Modified Gravity
我们研究了对广义相对论的修正对大尺度弱透镜观测量的影响。特别是，我们考虑三个修改后的重力场景：f（R）重力，DGP模型和TeVeS理论。弱透镜效应对结构的生长以及物质与引力势之间的关系很敏感，这两者通常都会受到修正引力的影响。限制我们自己的线性尺度，我们比较的预测星系剪切和剪切剪切相关的每一个修改后的引力宇宙学的有效暗能量宇宙学具有相同的膨胀历史。这样，修正引力对扰动增长的影响就从膨胀历史中分离出来了。我们还提出了一个测试隔离的增长因子和物质功率谱的物质潜力的关系。对于所有三个修改后的引力模型，星系和剪切相关的预测将是可辨别的暗能量具有非常高的意义，在未来的弱透镜调查。此外，每个模型都预测了一个可测量的不同的尺度依赖性和星系的红移演化和剪切相关性，这可以追溯到每个模型的物理基础。我们发现，信号噪声检测签名的修改后的重力是高得多的弱透镜观测相比，ISW效应，测量通过银河系CMB互相关。
2008-07-14 astro-ph gr-qc
Weak Gravitational Lensing in Ricci-Coupled Kalb-Ramond Bumblebee Gravity: Global Monopole and Axion-Plasmon Medium Effects
本文在Ricci耦合Kalb-Ramond大黄蜂引力中研究全局单极子与轴子-等离子体介质对黑洞弱引力透镜的影响，利用Gauss-Bonnet定理推导偏折角解析表达式，为探测超越广义相对论的新物理提供观测检验途径。
2025-04-05 gr-qc
DeepGraviLens: a Multi-Modal Architecture for Classifying Gravitational Lensing Data
Politecnico di Milano（米兰理工大学）
本文提出多模态网络DeepGraviLens，分类引力透镜时空数据，超越现有方法约3%-11%准确率，加速巡天数据分析。
2023-06-23 astro-ph.CO astro-ph.IM cs.AI
Frequency- and polarization-dependent lensing of gravitational waves in strong gravitational fields
本文研究层级三体黑洞系统中引力波的引力自旋霍尔效应，计算频率与偏振相关的时间延迟、修正波形及失配，并利用GWTC-3约束和探测器灵敏度证明其可探测。
2024-05-17 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Parameter estimation of microlensed gravitational waves with Conditional Variational Autoencoders
本文提出使用条件变分自编码器（CVAE）估计微透镜双黑洞引力波波形参数，相比贝叶斯方法Bilby推理速度最高快五个数量级，将CVAE先验纳入Bilby可减少约48%运行时间且不损失精度，为未来低延迟透镜信号搜索提供了有前途的工具。
2025-04-14 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
Prospects for the observation of continuous gravitational waves from spinning neutron stars lensed by the galactic supermassive black hole
研究了在星系超大质量黑洞引力透镜作用下探测来自自旋中子星的连续引力波的前景。假设各种天体物理动机的星系NS的空间分布，我们发现CGW信号从几个（$\sim 0-6$）中子星应强烈透镜。透镜将产生两个信号副本（延迟时间为几秒到几分钟），它们将相互干扰。NS相对于透镜光轴的相对运动将改变干涉图案，这将帮助我们识别透镜信号。考虑到透镜信号的放大率和时间延迟，我们研究了地基探测器对透镜信号的探测能力。根据已知的恒星模型对NS的自旋分布进行建模，并假设$ε= 10^{-7}$的椭圆率，LIGO和Virgo在涉及$\mathcal{O}(10^{12})$模板的现实搜索中不太可能检测到透镜CGW。然而，第三代检测器具有检测至少一个透镜CGW信号的$\sim 2-51\%$概率。对于$ε= 10^{-8}$的椭圆率，检测概率降低到$\sim 0-18 \, \% $。虽然罕见，但这样的观测将使对超大质量黑洞及其环境的有趣探测成为可能。
2023-01-04 astro-ph.HE gr-qc
