Extra-tensor-induced origin for the PTA signal: No primordial black hole production
针对脉冲星计时阵列探测到的随机引力波背景，提出其源于度规扰动外的额外伴随张量场的新解释，规避了传统标量诱导方案中原初黑洞过量产生的问题。
2023-10-03 astro-ph.CO gr-qc
Can asteroid-mass PBHDM be compatible with catalyzed phase transition interpretation of PTA?
本研究探讨小行星质量原初黑洞催化相变产生的引力波能否解释脉冲星计时阵列信号，发现高数密度下信号被抑制，且作为全部暗物质时与PTA解释不相容，但纳入标量诱导引力波可部分缓解。
2025-10-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Induced Gravitational Wave interpretation of PTA data: a complete study for general equation of state
本文通过贝叶斯分析 NANOGrav 数据，系统研究了一般状态方程下诱导引力波对 PTA 信号的解释，并约束了原初黑洞质量范围及其与 OGLE 微引力透镜事件的关联。
2024-03-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Explaining Pulsar Timing Array Observations with Primordial Gravitational Waves in Parity-Violating Gravity
本文在Nieh-Yan修正的Teleparallel引力模型中，通过两种暴胀情景产生显著极化的原初引力波，成功解释PTA观测的纳赫兹引力波背景，并预言强圆极化与各向异性特征以供验证。
2023-11-13 astro-ph.CO gr-qc
Unraveling the early universe's equation of state and primordial black hole production with PTA, BBN, and CMB observations
该研究联合 PTA、BBN 与 CMB 数据，提出在暴胀后引入软 EoS 时期以抑制 SIGWs 解释中的 PBH 过度产生，并证明其可同样好地拟合 PTA 观测。
2024-09-11 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Null energy condition violation during inflation and pulsar timing array observations
本研究针对脉冲星计时阵列观测到的随机引力波背景信号起源问题，探究含零能量条件违反阶段的暴胀方案，发现其与NANOGrav 15年数据相容，且预测毫赫兹段近标度不变引力波谱，区别于其他小尺度红谱解释。
2024-08-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A nontrivial footprint of standard cosmology in the future observations of low-frequency gravitational waves
近年来的研究表明，宇宙的宇宙学成分对引力波的传播有一定的影响，甚至提出了利用脉冲星定时阵测量宇宙学常数的新方法。然而，这些结果考虑了非常特殊的情况（例如德西特宇宙或与非相对论物质的混合）。在这项工作中，我们提出了这些结果的扩展，使用哈勃常数作为自然参数，包括所有的宇宙学信息，并研究其对GWs的传播的影响。使用线性化的重力，我们认为是一个完美的流体渗透时空的混合物，并研究了在LCDM模型的背景下的GWs的传播。我们发现，从数值模拟的定时残差的本地的双曲星应提出一个可区分的峰值依赖于本地值的哈勃常数。因此，当假设标准的LCDM模型，我们的结果预测，最大的时间残差的区域是由源的红移。该框架是对标准宇宙学模型的一种新的检验，它可以用于正在进行的PTAs项目中的引力波测量。
2020-01-17 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological Background Interpretation of Pulsar Timing Array Data
本文将PTA观测信号解释为宇宙学引力波背景，结合NANOGrav 15年与EPTA-DR2new数据，对比发现标量诱导等宇宙学信号比超大质量黑洞双星拟合更好，并强烈限制了原初非高斯性等参数空间。
2024-04-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Implications of pulsar timing arrays for Gauss-Bonnet Inflation
本研究探讨脉冲星计时阵列观测对高斯-邦尼特暴胀模型的启示，验证其与现有数据的一致性，推导暴胀子势与耦合函数条件，并给出具体模型验证机制可行性。
2025-08-22 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Do Pulsar Timing Datasets Favor Massive Gravity?
本研究基于NANOGrav 15年数据与中国PTA首批数据，探究有质量引力对脉冲星计时阵列探测的随机引力波背景的影响，发现其能更好拟合脉冲星相关性，为约束引力子质量提供了新方向。
2025-08-01 astro-ph.CO gr-qc
Inflationary interpretation of the stochastic gravitational wave background signal detected by pulsar timing array experiments
本研究检验脉冲星计时阵探测的随机引力波背景信号的暴胀起源可能性，发现其需极蓝张量谱与极低再加热温度，现有暴胀模型难以满足，火劫模型振幅不足，同时给出相关联合后验分布的二元高斯近似表达式。
2023-07-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Modified propagation of gravitational waves from the early radiation era
本研究在修正引力理论中，通过WKB估计和数值模拟，分析了引力波摩擦与张量速度过剩对早期辐射时代至今引力波谱的影响，发现摩擦项可修正低频谱斜率，并基于PTA观测对组合效应给出约束。
2023-06-20 astro-ph.CO gr-qc
A possible signature of cosmic neutrino decoupling in the nHz region of the spectrum of primordial gravitational waves
本文研究了宇宙中微子退耦对宇宙引力波谱的影响。在T>>1 MeV的温度下，中微子构成了一种完美的流体，不会阻碍GW的传播，而在T<<1 MeV的温度下，它们会自由流动，并具有一种有效的粘性，以恒定的量阻尼宇宙学GW。在中间制度，对应于中微子去耦，阻尼是频率相关的。在中微子退耦过程中进入视界的引力波具有频率f ~ 1 nHz，对应于将由脉冲星定时阵列（PTA）探测的频率区域。特别是，我们展示了中微子去耦如何在宇宙学GWs的光谱中诱导光谱特征，仅低于1 nHz。我们简要地讨论了检测此功能的条件，并得出结论，这是不太可能被观察到的PTA。
2011-03-11 astro-ph.CO gr-qc
Primordial Gravitational Wave Background as a Probe of the Primordial Black Holes
研究原初引力波诱导密度扰动坍缩形成原初黑洞，发现用PGWs解释PTA数据不会导致黑洞过量产生，并基于PBH丰度约束推导出未来天文台可探测的引力波振幅。
2025-10-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Archival Multiband Gravitational-Wave Signals from Massive Black Hole Binary Mergers
Vanderbilt University（范德堡大学）；Fisk University（菲斯克大学）；University of Southern California（南加州大学）；Universitá degli Studi di Milano-Bicocca（米兰比可卡大学）；INAF, Osservatorio Astronomico di Brera（意大利国家天体物理研究所，布雷拉天文台）；INFN, Sezione di Milano-Bicocca（意大利国家核物理研究所，米兰比可卡分部）；Institute of Space Sciences (ICE, CSIC)（空间科学研究所）；Donostia International Physics Centre (DIPC)（圣塞巴斯蒂安国际物理中心）；IKERBASQUE, Basque Foundation for Science（伊克尔巴斯基克，巴斯克科学基金会）；Universitá degli Studi dell’Insubria（因苏布里亚大学）
研究探讨了大质量黑洞双星并合在引力波频率高于脉冲星定时阵列灵敏度带时，留下的低频贡献，并讨论了多波段信号在PTA中的表现及与LISA等空间干涉仪的联合搜索前景。
2026-04-22 astro-ph.HE gr-qc
The devil in the transition: NLO nucleation and the particle physics behind the PTA signal
Johannes Gutenberg University Mainz（美因茨约翰内斯古腾堡大学）；PRISMA++ Cluster of Excellence and Mainz Institute for Theoretical Physics, Johannes Gutenberg University Mainz（PRISMA++卓越集群与美因茨理论物理研究所，美因茨约翰内斯古腾堡大学）
本文通过NLO成核率计算修正强过冷相变模型，校准涨落行列式后，将修正谱与NANOGrav和IPTA数据对比，发现规范耦合和输入标度分别移动9%至18%，并指出主要理论不确定性来源。
2026-09-14 gr-qc hep-ph
Connecting Inflation to the NANOGrav 15-year Data Set via Massive Gravity
本研究针对NANOGrav 15年数据中的随机引力波背景，采用含时最小有质量引力理论分析其暴胀起源可能性，发现该模型比标准广义相对论允许更高再加热温度，略微提升了暴胀解释的可行性。
2025-05-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Impact of memory-burdened black holes on primordial gravitational waves in light of Pulsar Timing Array
本文提出超轻原初黑洞引发的早期物质主导相可稀释高频蓝倾斜引力波，使其同时满足BBN、LIGO和PTA约束，并利用记忆负担效应约束PBH参数空间，证明质量低至10^{2-3}克的PBH可在高频留下可探测印记。
2025-05-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Pulsar Timing Arrays and the cosmological constant
在这次演讲中，我回顾了一个非零的宇宙学常数$Λ$如何影响引力波的传播及其在脉冲星定时阵列（PTA）中的检测。如果$Λ\neq 0$它原来波是宇宙学的弗里德曼-罗伯逊-沃克坐标的非谐性，虽然非谐性的量是非常小的，它导致潜在的可测量的影响。在PTA中由引力波引起的时间残差将显示出一种特殊的角度依赖性，在源和双星对向的特定角度值附近有显著的增强。这个角度主要取决于宇宙学常数的实际值和到源的距离。初步估计表明，这种增强对于超大质量黑洞合并来说可能是相当臭名昭著的，事实上，它可以促进引力波的首次直接探测，同时代表对$Λ$的“局部”测量。
2014-01-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Local measurement of Λ using pulsar timing arrays
我们已经考虑了引力波（GW）在德西特时空中的传播，以及宇宙学常数的非零值如何影响它们在脉冲星定时阵列（PTA）中的探测。如果Λ不等于零，则波在Friedmann-Robertson-Walker坐标系中是非线性的，尽管非线性的量非常小，但它对起源于河外源（如螺旋黑洞双星）的GW产生了明显的影响。结果表明，在PTA中，由这类源的引力波引起的时间残差将表现出一种特殊的角度依赖性，在源和双星对向角的某一特定值附近，时间残差会显著增强，这主要取决于宇宙学常数的实际值和到源的距离。峰值的位置可以表示Λ值的量规。新效应带来的增强可以促进引力波的首次直接探测，同时代表Λ的局部测量。
2012-11-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Testing No slip model with pulsar timing arrays: NANOGrav and IPTA
基于PTA的暴胀解释，本文研究了修正引力下的no slip模型，通过两种参数化求得张量微扰转移函数，并利用NANOGrav和IPTA数据约束了模型参数，发现参数间存在简并且当前数据精度受限。
2024-09-09 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Why the interpretation of "Measuring propagation speed of Coulomb fields" stands
在我们的原始论文[1]（arXiv：1211.2913）中报道的实验结果在参考文献[1]中受到了批评。[2]（arXiv：1606.00710）。我们相信参考文献[2]中的论点是不正确的，我们给出了证据。
2016-11-18 gr-qc
Electromagnetic wave propagation inside a material medium: an effective geometry interpretation
我们提出了一种方法来处理电磁波的传播内的物质介质的反应，在一般情况下，非线性的场强。我们的工作在麦克斯韦理论的背景下，在低频限制，并获得几何表示的光路的每一种情况下。分析了各向同性的情况和由外部电场引起的人工双折射作为形式主义的应用，并展示了与波传播相关的有效几何形状。
2001-05-07 gr-qc
On the propagation of gravitational waves in a $Λ$CDM universe
本文研究了非零物质密度和宇宙学常数的存在如何影响脉冲星定时阵对引力波的观测。传统上，物质和宇宙学常数的影响是通过考虑由于膨胀引起的频率红移而包括在内的。然而，由于坐标系从产生波的区域的自然坐标系到用于测量脉冲星定时残差的坐标系的改变，存在额外的影响。这种变化是不可避免的，因为黑洞合并时的强大引力场会扭曲时钟和规则。在这种合并中产生的谐波，当被宇宙学观测者检测到时，就会变成非谐波。这种影响很小，但似乎是可观察到的类型的引力波的PTA是敏感的，有利于宇宙学参数的值。
2017-11-22 gr-qc hep-th
Consistency of JWST Black Hole Observations with NANOGrav Gravitational Wave Measurements
本文提出将NANOGrav等PTA发现的纳赫兹引力波解释为SMBH双星通过环境相互作用和引力波辐射损失能量，从而统一解释JWST观测到的早期宇宙SMBH丰度与双AGN比例之谜，并预测LISA等探测器可观测到相关信号。
2024-05-05 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Search for scalar induced gravitational waves in the International Pulsar Timing Array Data Release 2 and NANOgrav 12.5 years datasets
该研究利用最新 PTA 数据集贝叶斯搜索小尺度曲率扰动诱导的随机引力波背景，比较天体物理解释，并给出小尺度曲率功率谱新上限。
2023-09-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Obviating PBH overproduction for SIGWs generated by Pulsar Timing Arrays in loop corrected EFT of bounce
本文在非奇异反弹有效场论框架下研究状态方程参数对太初黑洞过量产生问题的影响，确定 $0.31<w\leq 1/3$ 为可避免过量产生并与脉冲星计时阵列数据相容的窗口，并提出满足微扰性、因果性和幺正性的正则化-重整化-重求和标量功率谱。
2024-08-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A different interpretation of "Measuring propagation speed of Coulomb fields" by R. de Sangro, G. Finocchiaro, P. Patteri, M. Piccolo, G. Pizzella
我们主张，德桑格罗等人的反相对论声明，EUR. Phys. J. C 75，137（2015），运动电荷的库仑场与它刚性传播，事实上不能从该参考文献中报告的测量结果中推断出来。记录的不是库仑盘的通过，而是Lienard-Wiechert场的与加速度相关的部分。
2016-05-29 gr-qc hep-ph
Multimodality in the Search for New Physics in Pulsar Timing Data and the Case of Kination-amplified Gravitational-wave Background from Inflation
本研究通过贝叶斯分析脉冲星计时数据，识别出动力学放大与普通模式两种等似然解释，并利用模拟数据验证双峰后验，为未来多模态引力波搜索提供判别方法。
2025-05-27 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Cosmological Interpretation for the Stochastic Signal in Pulsar Timing Arrays
本研究结合NANOGrav、PPTA和EPTA数据，发现一阶相变和宇宙弦可解释PTA随机信号，而畴壁模型被排除，并约束了相变温度和宇宙弦参数。
2023-07-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The lensing time delay between gravitational and electromagnetic waves
最近对源自同一来源的引力波（GW）和电磁波（EM）的探测标志着天文学新的多信使时代的开始。GW和EM信号之间的到达时间差可以用来限制它们传播速度的差异，从而限制引力理论。我们研究在多大程度上可以解释的非零时间延迟的引力透镜时，视线的来源通过附近的一个大质量的物体。对于星系尺度的透镜，这种延迟变得与频率在$10^{-6}$和$10^{-9}$ Hz之间的GWs相关，这些GWs来自超大质量双星黑洞。除了脉冲星定时阵列（PTAs）检测到的GW之外，我们还希望找到一个独特的可识别的EM信号。我们表明，GW和EM信号之间的延迟可以是几天到几个月的顺序，在未来的观测范围内。这种效应可能在未来的多信使天文学探测引力传播和相互作用中变得重要。
2018-08-30 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Wave Optics Effects from Gravitational Wave Propagation Through Dark Matter Halos
CP 3 -Origins, University of Southern Denmark（南丹麦大学 CP 3-起源）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（理论物理前沿研究所）；Department of Physics and Astronomy, University of Waterloo（滑铁卢大学物理与天文学系）；Center for Computation & Technology, Louisiana State University（路易斯安那州立大学计算与技术中心）
研究引力波穿过与波长尺度相近的结构时，超出几何光学近似的波动光学效应，通过数值模拟发现散射依赖于透镜质量分布，且强引力下波前曲率翻转。
2026-10-30 astro-ph.CO gr-qc
Black holes and gravitational waves from slow phase transitions
本研究探究慢一阶相变中PBHs形成对应的GW谱，发现其含气泡碰撞主成分与大扰动诱发的次成分，当$β/H_0<12$时次成分为主导峰，且负非高斯性使信号更强、呈可区分双峰形态，影响PTA数据解读。
2024-10-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Testing General Relativity with Individual Supermassive Black Hole Binaries
Yale University（耶鲁大学）；Center for Computational Astrophysics, Flatiron Institute（计算天体物理中心，西蒙斯基金会平顿研究所）
本文提出利用连续引力波信号测试超越广义相对论的引力理论，通过分析脉冲星计时阵列中的干涉相关性，探讨额外极化态、修改色散关系和双折射等偏离广义相对论的特征。
2026-08-04 astro-ph.HE gr-qc
Collapsing Domain Wall Networks: Impact on Pulsar Timing Arrays and Primordial Black Holes
本研究通过3D数值模拟探究早期宇宙不稳定畴壁网络的引力波与原初黑洞产生，发现引力波谱高于传统估计一个量级以上，提出半解析方法估算原初黑洞丰度，指出畴壁解释PTA信号与原初黑洞观测约束相容，且特定参数下暗物质可完全由畴壁坍缩的小行星质量原初黑洞构成并产生可观测引力波背景。
2024-05-16 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
The Speed of Gravity in General Relativity and Theoretical Interpretation of the Jovian Deflection Experiment
最近对类星体的无线电信号在木星传播的测量直接敏感于广义相对论的几何扇区的时间依赖效应，该几何扇区与引力的传播速度成正比，但与光速不成正比。它首次提供了爱因斯坦广义相对性原理对引力场基本速度的验证性测量。
2004-06-01 astro-ph gr-qc hep-ph
Disentangling the primordial nature of stochastic gravitational wave backgrounds with CMB spectral distortions
本研究利用CMB谱畸变与引力波的关联，通过更新的窗口函数和约束映射，区分随机引力波背景的原初或天体物理起源，并强调未来CMB光谱仪的关键作用。
2023-09-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Analytical Estimates of Gravitational Wave Background Anisotropies from Shot Noise and Large-Scale Structure in Pulsar Timing Arrays
Simon Fraser University（西蒙菲莎大学）；Canadian Institute for Theoretical Astrophysics (CITA), University of Toronto（多伦多大学理论天体物理研究所 (CITA)）；University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）
研究通过分析中子星-黑洞双星并合噪声和大尺度结构，探讨引力波背景各向异性，并提出利用频率依赖性模板检测信号的方法。
2026-08-13 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Wave-optics gravitational wave lensing in modified gravity
University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）；Swansea University（斯旺西大学）；Università di Bologna（博洛尼亚大学）
本文在修正引力框架下研究波动光学区域的引力波透镜效应，提出曲率耦合传播方程，揭示低频极限下放大因子不再趋近于1的新现象，并通过扭曲波解释和散射振幅语言描述这一效应。
2026-09-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Wave propagation in metamaterials mimicking the topology of a cosmic string
我们研究了光在超材料介质中传播时的干涉和光的衍射，超材料介质模拟了宇宙弦的时空--一种具有曲率奇异性的拓扑缺陷。这种现象看起来像是阿哈罗诺夫-玻姆效应的引力类比，因为光在黎曼张量消失的区域传播，但仍受到弦核非零曲率的影响。我们进行了全波数值模拟的超材料介质，并给出了解析解释的结果，利用渐近理论的衍射，这是非常一致的。特别是，我们表明，在介质中的圆锥形奇点的波传播的主要特点可以解释由四波干涉涉及两个几何光学和两个衍射波。
2018-03-06 astro-ph.CO gr-qc physics.optics
Analysis of some classical and quantum aspects of black holes
本论文的目的是从量子水平和观测的角度对黑洞物理的不同方面提供见解。一方面，关于它们的基本构成特征，我们遵循了在黑洞物理学和量子信息之间架起桥梁的想法。在这种方法中，这些物体可以被理解为弱相互作用引力子的玻色-爱因斯坦凝聚体。我们已经研究了这种解决方案的存在性被认为是许多成分的束缚系统，提供良好的建立度量（史瓦西和Reissner-Nordström）。应该指出的是，所有的解决方案，发现可以解释为平均场波函数的凝聚和强烈相关的经典结构的度规，支持他们。另一方面，众所周知，质量极大的物体的加速会在时空本身中产生波动扰动。我们专注于低频范围内，预计将被测量的阵列的天文钟（脉冲星定时阵列）。当波浪经过时，非常稳定的蜱虫受到干扰。然而，主要由宇宙学常数$Λ$组成的动力学背景的存在可能会影响引力波的传播，并将修改PTA上的预期信号。我们研究了相对论性和非相对论性物质组成的不同背景以及宇宙学常数的影响。我们提出了一个详细的表征这种效果，在一阶仅取决于哈勃常数$H_0$（在高阶不同的贡献可以解开）。我们还讨论了如何以及在哪里可以发现这种效应。我们希望我们的研究结果有助于PTA的明确检测。不用说，对$H_0$的独立本地测定将具有巨大的意义。
2020-04-15 gr-qc hep-th
Gravitational Rainbows: LIGO and Dark Energy at its Cutoff
最近直接探测到的中子星与光学对应物的合并已经被用来严重限制暗能量的模型，通常预测的引力波的速度修改。我们指出，在LIGO观测到的能量尺度，以及中子星事件的特定频率，非常接近与许多暗能量模型相关的强耦合尺度或截止。虽然在这些模型中，在非常低的能量下，人们确实期望引力波以不同于光速的速度传播，但当人们达到接近截止的能量尺度时，情况就不一定如此了。我们明确地表明，这是如何发生在一个简单的模型与已知的部分UV完成。在Horndeski的上下文中，我们展示了自然位于截止尺度的算子如何影响引力波的传播速度，并使其在这些尺度上恢复统一。我们将讨论包括LISA和PTA在内的进一步任务如何在测试此类模型中发挥重要作用。
2018-12-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Polarization of a stochastic gravitational wave background through diffusion by massive structures
传统上用于研究引力波在弯曲背景上传播的几何光学近似在紧凑和扩展的天体附近失效，在那里会发生像扩散和偏振产生这样的波动效应。我们提供了一个框架来研究在非均匀宇宙中传播的引力波的随机背景偏振的产生。该框架是通用的，可以适用于宇宙学和天体物理引力波背景在任何频率范围。我们推导出一个数量级的宇宙学和天体物理背景下产生的偏振量的估计，在目前和计划中的引力波实验所覆盖的频率范围。对于PTA和LISA波段中的天体物理背景，所产生的偏振量被相对于各向异性的因子$10^{-4}$ $(10^{-5})$抑制。对于宇宙学背景，我们得到了额外的$10^{-2}$抑制。我们推测使用我们的方法来映射宇宙中（不可分辨的）结构的分布。
2018-09-25 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
Separating deterministic and stochastic gravitational wave signals in realistic pulsar timing array datasets
针对脉冲星计时阵列中GWB与CGW信号易被误判的问题，基于欧洲PTA 24.8年数据集模拟，揭示独立分析的偏差，提出联合搜索方法，实现两类信号无偏恢复，为引力波信号准确解释提供关键支撑。
2024-07-30 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
