Sky localization of space-based gravitational wave detectors
定位引力波源的天空位置是引力波观测的一个关键科学目标。利用Fisher信息矩阵近似方法，计算了LISA和天琴两个计划中的天基引力波探测器的角分辨率，考察了探测器的结构特性，如探测器平面的方位变化、日心或地心运动以及臂长等对源定位精度的影响。研究发现，由于天琴探测器平面方位的年变化而产生的振幅调制有助于LISA获得更高的天空定位精度和更好的天空覆盖，即使天琴探测器平面方位固定，其对天琴的影响也可以忽略不计。在30mHz以上的频率范围内，天琴的天空定位能力优于LISA。此外，我们探索潜在的空间探测器网络的快速和准确的定位的引力波源。LISA-TianQin网络对1 - 100 mHz范围内的源具有较好的天空定位能力，其角分辨率比单个探测器具有更大的天空覆盖范围。
2021-05-04 astro-ph.IM gr-qc
Bayesian parameter estimation of massive black hole binaries with TianQin-LISA
本文通过贝叶斯推断研究天琴与LISA联合探测对超大质量黑洞双星参数估计的影响，发现该网络可显著改善外禀参数估计精度并缓解部分参数简并。
2024-01-23 astro-ph.GA astro-ph.IM gr-qc
Unveiling a multi-component stochastic gravitational-wave background with the TianQin + LISA network
本文提出面向 TianQin + LISA 网络的定制互相关似然，并用模拟数据评估其区分银前景、天体物理与宇宙学 SGWBs 的能力及所需能量密度阈值。
2025-02-16 gr-qc
Subtraction of the confusion foreground and parameter uncertainty of resolvable galactic binaries on the networks of space-based gravitational-wave detectors
本文模拟银河系双星前景混淆，评估LISA、太极、天琴及其组合网络扣除可分辨双星的能力，发现增加探测器数量可优化灵敏度并降低参数不确定性，且电磁探测能显著提升引力波参数测量精度，促进多信使天文学。
2023-12-21 astro-ph.IM gr-qc
Improving the Cosmological Constraints by Inferring the Formation Channel of Extreme-mass-ratio Inspirals
本文提出利用引力波定位信息推断极端质量比旋近（EMRIs）的形成通道，从而更精确提取红移分布。结合TianQin、LISA及星系巡天的模拟观测，显著提升了对哈勃常数和暗能量状态方程的约束精度，并提出统计方法估计AGN中产生的EMRIs比例，进一步改进宇宙学参数约束。
2024-06-04 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
Constraints and detection capabilities of GW polarizations with space-based detectors in different TDI combinations
College of Physics, Chongqing University（重庆大学物理学院）；Department of Physics and Chongqing Key Laboratory for Strongly Coupled Physics, Chongqing University（重庆大学物理系及强耦合物理重庆市重点实验室）
本文研究了不同TDI组合对引力波极化检测的影响，分析了LISA、 Taiji和TianQin探测器在不同极化模式下的灵敏度和SNR性能，揭示了不同探测器在检测额外极化模式时的差异。
2026-03-28 astro-ph.IM gr-qc
Testing general relativity with TianQin: the prospect of using the inspiral signals of black hole binaries
本文基于ppE波形模型，系统研究了天琴利用双黑洞并合信号检验广义相对论的前景，对比了现有及未来探测器的约束能力，还分析了多探测器网络的科学潜力与对特定修改引力理论的约束。
2022-10-24 gr-qc
Mapping Anisotropies in the Stochastic Gravitational-Wave Background with space detector networks
本研究首次建立TianQin、LISA、Taiji联合的空间引力波探测器网络的各向异性随机引力波背景专用分析流水线，通过最大似然估计实现全天图重建，最高可探测多极矩l=14的角功率谱，助力致密双星与早期宇宙研究。
2025-10-30 astro-ph.IM gr-qc
Detection of the stochastic gravitational wave background with the space-borne gravitational-wave detector network
本文提出基于 TDI Michelson 型通道的贝叶斯方法，研究天琴-LISA 网络对各向同性随机引力波背景的探测能力，并给出三个月观测下不同模型的最低可探测能量密度。
2025-11-07 astro-ph.IM gr-qc
Tracking the Long-Term GW Phase Evolution for HM Cancri-like Binaries with LISA
本文以HM Cancri为参考系统，预测LISA对其轨道频率二阶导数的测量能力，发现4年标称运行期内精度不足，但延长运行时间或与Taiji、TianQin顺序联合观测可大幅提升测量精度。
2023-07-10 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Massive Black Hole Binaries and Where to Find Them with Dual Detector Networks
单个天基引力波探测器将突破天文学和基础物理学的界限。拥有两个或更多个探测器的网络将显著改善源定位。在这里，我们考虑如何双网络的天基探测器将改善参数估计的大规模黑洞二进制。我们考虑两种情况：一个由激光干涉仪空间天线（LISA）和一个附加的类似LISA的日心探测器（如太极）组成的网络;以及一个由LISA和一个附加的地心探测器（如天琴）组成的网络。我们使用马尔可夫链蒙特卡罗技术和Fisher矩阵估计，探讨两个探测器网络对天空定位和距离确定的影响。对其他源参数的影响也进行了研究。随着太极或天琴的加入，我们发现更大质量的MBHB的天空定位有了数量级的改善，同时也看到了较低质量系统和其他源参数的改善。
2021-05-17 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational Wave Background Search by Correlating Multiple Triangular Detectors in the mHz Band
随着天琴和太极最近的强劲发展，我们现在有越来越多的机会通过将它们与LISA一起操作来在mHz波段进行相关分析。假设在一般的几何配置的两个LISA的三角形探测器，我们开发了一个简单的配方来评估网络的灵敏度，各向同性引力波的背景。在我们的配方中，我们充分利用每个三角形检测器内的数据通道的对称性，并提供易于处理的表达式，而不直接采用繁琐的检测器张量。我们具体评估了各种潜在检测器组合（包括LISA-TianQin对）的预期网络灵敏度。
2020-11-25 astro-ph.CO gr-qc
Detectability to extreme mass ratio inspirals with alternative space-based detector networks
Ningbo University（宁波大学）
研究LISA、天琴和两种太极轨道构型组成的探测器网络对EMRI的探测能力，发现联合观测可将源定位不确定性降低两个数量级，且三探测器网络一个月观测的参数约束可与LISA单独一年观测相当。
2026-06-08 astro-ph.IM gr-qc
Correlated Galactic Confusion Foreground for the LISA-Taiji-TianQin Network and Its Impacts on Resolvable-Source Analysis
Institute of Mechanics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院力学研究所）；University of Chinese Academy of Sciences (UCAS)（中国科学院大学）；Hangzhou Institute for Advanced Study, UCAS（杭州高等研究院，中国科学院大学）；Lanzhou University（兰州大学）
针对 LISA-Taiji-TianQin 网络，构建相关银河系混淆前景噪声模型，发现其显著影响高质量 MBHB 和低频 GB 的 SNR，但无参数偏差，并公开代码与数据。
2026-09-17 gr-qc
Accuracy of numerical relativity waveforms with respect to space-based gravitational wave detectors
针对空间引力波探测器数值相对论波形精度研究不足的问题，本文研究发现现有数值相对论波形对LISA、太极、天琴的精度达99%，与LIGO场景下的精度水平相当，为空间探测波形模板构建提供基础。
2024-01-27 astro-ph.IM gr-qc
Extreme-mass-ratio burst detection with TianQin
星系或矮星系中的大质量黑洞捕获致密物体将产生短引力波信号，称为极端质量比爆发（EMRB），然后演变为极端质量比吸气。它们的探测将为黑洞的性质提供调查，并为天文学和天体物理学提供线索。本文研究了天琴天文台对EMRB的探测次数。结果表明，天琴卫星在整个任务期间可以探测到数十个电磁辐射暴事件。对于这些检测到的事件，我们使用Fisher信息矩阵来量化其参数推断中的这些不确定性。我们考虑了天琴+LISA的可能网络，并研究了网络如何改善参数估计。结果表明，对于大多数源，可以以$10^{-1}$量级的精度确定CO质量、MBH质量和MBH自旋，可以以10平方度的精度确定天空定位。我们进一步探讨了这些未解EMRB产生的引力波背景，认为它比天琴灵敏度弱$10^6$倍左右，可以忽略。
2022-09-27 gr-qc
How many extra-Galactic stellar-mass binary black holes will be detected by space gravitational-wave interferometers?
在GWTC-3的基础上，讨论了空间引力波干涉仪探测银河系外双星黑洞的前景。特别地，针对具有约5-100 $M_\odot$的组分质量的BBH，我们直接并入以高显著性检测的62个BBH的啁啾质量分布。我们发现，由于减少了同动合并率和啁啾质量的加权平均，预期的检测数通常比由同一作者在GW 150914的报告后立即获得的结果小得多。对于LISA，总BBH检测估计为$N_{\rm tot}\sim 2 (T/4{\rm yr})^{3/2}(ρ_{\rm thr}/10)^{-3}$，以近单色BBH为主（$ρ_{\rm thr}$：检测阈值，$T$：观察期）。天琴将有一个与LISA相似的总检测数$N_{\rm tot}$。同时，天琴具有发现观测期内发生合并的$N_{\rm mer}\sim0.6 (T/4{\rm yr})^{7/4}(ρ_{\rm thr}/10)^{-3}$ BBH的潜力。由于最佳频带之间的差异，用于合并BBH的这个数目比LISA的数目大4-5倍。我们还研究了多个探测器联合操作的前景，发现并发观测比顺序观测更有利。
2022-01-08 astro-ph.HE gr-qc
Science with the TianQin Observatory: Preliminary Results on Stochastic Gravitational-Wave Background
本文研究了利用天琴天文台探测随机引力波背景的前景。我们考虑天体物理起源和宇宙起源的来源，包括恒星质量的双黑洞，双中子星，银河系白矮星，通货膨胀，一阶相变，和宇宙缺陷。对于探测器配置，我们考虑了天琴，天琴I+II，天琴+ LISA。研究了互相关法和零通道法对随机引力波背景的探测能力，给出了相应的幂律积分灵敏度曲线。我们介绍了“联合前景”的定义与网络的检测器。与单个探测器的简单组合相比，在联合前景下，银河系中已分辨的双白矮星的数量将增加5 $-$ 22\%。天体物理背景预计在运行5年后可以探测到，信噪比为100，主要是河外双白矮星。另一方面，由于基础模型的不确定性，我们只能估计特定情况下宇宙学背景的探测能力。
2022-01-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
The Eccentric and Accelerating Stellar Binary Black Hole Mergers in Galactic Nuclei: Observing in Ground and Space Gravitational Wave Observatories
基于GNC方法研究了星系核中的恒星双星黑洞的吸合问题。我们发现，所有新生的BBH的$3-40\%$最终将合并由于各种动力学效应。在为期5年的任务中，aLIGO、Einstein/DECIGO、天琴/LISA/太极的SNR $>8$分别探测到了高达$10^4$、$10^5$、$\sim100$的星系核吸合黑洞。在LISA/太极/天琴和aLIGO中均检测到约10个。这些黑洞具有两个独特的特征：（1）显著的偏心率。$1-3\%$、$2-7\%$或其中的$30-90\%$分别与$e_i>0.1$一起进入aLIGO、爱因斯坦或空间天文台。如此高的偏心率为GW 190521的偏心率提供了可能的解释。在进入aLIGO/Einstein之前，大多数高偏心BBH在LISA/天琴/太极中无法检测到，因为它们的应变仅在$f_{\rm GW}\gtrsim0.1$ Hz处变得显著。DECIGO成为探测这些事件的理想观测站，因为它可以完全覆盖上升阶段。(2)高达$2\%$的BBH可以在距离大质量黑洞（MBH）$\lesssim10^3 r_{\rm SW}$的距离处螺旋/合并，具有显著的加速，使得它们中的$\sim10-10^5$的多普勒相位漂移可以在空间观测站中用SNR $>8$检测到。这些BBH贡献的引力波背景能量密度在$f_{\rm GW}\lesssim 1$ mHz处偏离$2/3$的幂律斜率。这些…
2022-02-14 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Prototype Global Analysis of LISA Data with Multiple Source Types
激光干涉仪空间天线（LISA）带来的新的数据分析挑战来自于测量波段中大量的天体物理源以及它们在数据中的密度。LISA数据中众多引力波源的稳健检测和表征不能按顺序进行，而是通过同时全局拟合包含数据中存在的全套天体物理和仪器特征的数据模型。虽然以前的分析集中在单独的源类型，在这里，我们提出了第一个演示的LISA全球拟合分析包含组合天体物理人口。原型管道使用阻塞的Metropolis Hastings算法来交替地适应超紧凑星系双星的人口，已知的"验证双星“已经通过电磁观测，大规模黑洞合并的人口和仪器噪声模型确定。全球LISA分析软件套件（GLASS）由独立开发的采样器组装而成，用于不同的模型组件。模块化设计通过定义标准接口来增加新的或更新额外的组件以适应全球需求，从而实现未来开发的灵活性，而不会过度规定这些模块必须如何进行内部设计。GLASS管道在LISA数据挑战2b的模拟数据上进行了演示。分析结果和路线图的持续发展进行了详细说明。
2023-01-09 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Prospects of constraining on the polarizations of gravitational waves from binary black holes using space- and ground-based detectors
本文利用参数化后 Einstein 框架评估多种天基、地基探测器及其网络对双黑洞引力波六种偏振模式的约束能力，表明多波段联合观测可显著缓解简并并增强对广义相对论的检验。
2024-10-25 astro-ph.IM 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
Stochastic Gravitational Wave Background and Eccentric Stellar Compact Binaries
大量的宇宙致密双星产生的引力波辐射形成了一个随机的引力波背景，有望被地面和空间引力波探测器探测到。理论预测的GWB大多是通过假设或者是圆形的双星和/或一个特定的通道的二进制形成，这可能有一些不确定性。在本文中，我们估计的GWB和它的频谱，通过使用简单的模型形成的恒星质量的双黑洞（sBBHs）和双中子星（BNS）。我们认为，动力起源的sBBH有相对较大的质量和较高的偏心率相比，从场双星和GWB光谱的可能影响。我们发现，GWB频谱可能有一个营业额在低频（激光干涉仪空间天线; LISA）带，并可能更好地描述了一个破碎的双幂律比一个单一的幂律与唯一的索引$2/3$，和低频斜率取决于动态起源sBBHs的意义与高偏心率。我们进一步生成sBBH和BNS的模拟样本，并在时域中模拟GWB应变。结果表明，利用LISA/Taiji/TianQin的信噪比（SNR）$5$和LIGO的信噪比（SNR）$\gtrsim3$可以探测到GWB。此外，我们估计在$5$ -年的观测中，LISA/太极/天琴在SNR $\gtrsim8$下可单独检测到的sBBH数量为$\sim5$ - $221$/$7$ - $365$ / $3$ - $223$。
2020-09-03 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
Mapping Anisotropies in the Stochastic Gravitational-Wave Background with TianQin
本研究首次理论分析了天琴（TianQin）对毫赫兹频段随机引力波背景多极矩的约束能力，明确了其1年运行下的恢复上限、天图镜像对称特征，并对比LISA解释能力差异，为相关分析与探测器设计提供参考。
2024-09-17 astro-ph.CO gr-qc
Spectral separation of the stochastic gravitational-wave background for LISA: observing both cosmological and astrophysical backgrounds
为了用激光干涉仪观测随机引力波背景，宇宙学背景和天体物理背景的谱可分性是一个重要的估计问题。我们试图确定一个宇宙学背景的水平，可以观察到的预测天体物理背景水平。我们预测未来的LISA测量的SGWB的检测限。自适应马尔可夫链蒙特卡罗方法用于产生估计与模拟数据从LISA数据挑战（LDC）。我们还计算了Cramer-Rao下界的SGWB参数的不确定性的方差的基础上的逆Fisher信息使用的Whittle-Likestrant。使用3个LISA通道$A$、$E$和$T$进行参数估计。我们同时使用LISA噪声模型估计噪声。假设预期的天体物理背景，宇宙学背景能量密度约为$Ω_{GW,Cosmo} \approx 1 \times 10^{-12}$至$1 \times 10^{-13}$，可以通过LISA探测到。
2021-10-07 gr-qc
Science with the TianQin observatory: Preliminary results on massive black hole binaries
本文探讨了利用天琴天文台探测宇宙中大质量黑洞双星的引力波的前景。天琴天文台是一个空间引力波干涉仪，计划于21世纪30年代发射。为了确定天琴探测任务的科学范围，本文对天琴探测到的大质量黑洞双星的信噪比、探测率和参数估计精度进行了初步估算。为了使我们的结果尽可能稳健，我们考虑了大质量黑洞的生长历史的几个模型，探索一些关键的天体物理处方的影响，以及所采用的计算方法的影响。在最乐观的模型中，天琴每年可以检测到多达约60起合并。如果天琴探测到红移为15的合并，它将能够估计其光度距离，精度在10%以内;对于红移约为2的邻近事件，天琴可以在合并前24小时发出预警，计时精度约为3小时，天空定位能力约为80度$^2$，从而实现多信使观测。
2019-08-12 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Impact of the noise knowledge uncertainty for the science exploitation of cosmological and astrophysical stochastic gravitational wave background with LISA
本文研究了仪器噪声知识不确定性对LISA表征随机引力波背景的影响，发现允许噪声不确定性会使约束能力退化1至2个数量级，且要避免此退化需达到亚百分比的噪声精度，这在实践中难以实现。
2023-08-02 astro-ph.IM 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
Spectral separation of the stochastic gravitational-wave background for LISA: galactic, cosmological and astrophysical backgrounds
在其观测波段，激光干涉仪空间天线（LISA）将同时观测不同来源的随机引力波背景（SGWB）信号;来自银河系白矮星双星的轨道调制波形，一个双星黑洞产生的背景，并可能是宇宙学产生的SGWB。我们模拟了银河系白矮星双星的引力波发射的朗伯\cite{Lamberts}分布的基础上，并确定了一个复杂的波形从银河系前景。利用LISA探测到的银河系调制信号，利用Fisher信息和马尔可夫链蒙特卡罗方法对不同信号源的LISA噪声和参数进行了估计，并提出了相应的数据分析策略。我们同时估计银河系前景，天体物理和宇宙学背景，并估计未来的LISA观测SGWB在光谱域的3个通道$ A $，$ E $和$ T $的探测限。在预期的天体物理背景和银河系前景的背景下，宇宙学背景能量密度约为$ Ω_{GW,Cosmo} \approx 8 \times 10^{-13} $可以检测到LISA与我们的光谱分离策略。
2021-05-17 gr-qc
Detection of Intermediate-Mass Ratio Inspirals in Globular Clusters: Revealing the Brownian Motion with Gravitational Waves
本研究针对球状星团中的中等质量比旋近系统，结合MOCCA模拟与布朗运动相位建模，分析了未来引力波天文台的探测能力，证实可通过引力波辨别布朗运动并研究源环境。
2025-05-21 astro-ph.HE gr-qc
The Doppler boosted LISA response to gravitational waves
KU Leuven（荷语鲁汶大学）；Leuven Gravity Institute, KU Leuven（荷语鲁汶大学卢万引力研究所）；Université PSL（巴黎文理研究大学）；Sorbonne Université（索邦大学）；Université de Lille（里尔大学）；CNRS（法国国家科学研究中心）
针对LISA等空间引力波探测器，推导了航天器运动速度项对引力波响应的修正，发现对高质量比双黑洞信号产生显著影响。
2026-06-24 astro-ph.IM gr-qc
Tracing Astrophysical Black Hole Seeds and Primordial Black Holes with LISA-Taiji Network
在这项工作中，我们讨论了LISA和太极的联合网络可以提供的改进探索两种黑洞的形成机制。对于天体物理起源，我们考虑轻种子和重种子的情况下，并相应地产生人口。我们发现，联合网络有可能在15 < z < 20的范围内观察到生长的光种子，而单个探测器几乎看不到，这将揭示光播种机制。对于重种子，联合网络仅提高了信噪比。对于原始起源，我们计算了z > 20时的事件率以及LISA和联合网络的检测率。联合网络将LISA的视界向低质量端扩展，在低质量端事件率高，因此我们有更好的机会利用联合网络观测到原始黑洞。我们还使用LISA和联合网络的Fisher矩阵估计参数，并发现联合网络显着改善估计。
2022-05-01 gr-qc
A pipeline for searching and fitting instrumental glitches in LISA data
本文提出一种采用先进贝叶斯技术（如可逆跳跃MCMC和并行回火）的流水线，用于搜索和拟合LISA数据中的仪器故障，能同时处理多种故障形态并准确推断大质量黑洞双星，有效区分仪器噪声与天体物理信号。
2025-09-12 astro-ph.IM gr-qc
Ability of LISA to detect a gravitational-wave background of cosmological origin: the cosmic string case
我们研究了激光干涉仪空间天线（LISA）探测宇宙弦产生的随机引力波背景（GWB）的能力，并随后估计存在仪器噪声、致密双星的天体物理背景和白矮星双星的银河前景时的弦张力$Gμ$。Fisher信息和马尔可夫链蒙特卡罗方法提供了LISA噪声和不同信号源的参数的估计。我们证明了LISA的能力，同时估计银河系的前景，以及天体物理和宇宙弦产生的背景。考虑到预期的天体物理背景和银河系前景，LISA可以测量$G μ\approx 10^{-16}$到$Gμ\approx 10^{-15}$范围内或更大范围内的宇宙弦张力，其中银河系前景对这一极限的影响大于天体物理背景。本文提出的参数估计方法也适用于LISA观测波段的其他宇宙学背景。
2022-01-11 gr-qc
Constraining the cosmological parameters using gravitational wave observations of massive black hole binaries and statistical redshift information
像天琴这样的星载引力波探测器有望探测到大质量黑洞双星合并时发出的GW信号。亮度距离信息可以从GW观测中获得，如果还可以提取红移信息，则可以进行宇宙学推断，如果存在电磁对应物，这将是直接的。在本文中，我们集中在保守的情况下，EM同行是不可用的，全面研究是否可以通过统计方法推断宇宙学参数，利用星系的非均匀分布以及黑洞质量-宿主星系球光度关系。通过采用不同的大质量黑洞双星合并模型，并假设不同的探测器配置，我们得出结论：宇宙学参数的统计推断确实是可能的。天琴有望将哈勃常数限制在约4%-7%的相对误差，具体取决于基础模型。天琴和LISA的多探测器网络可以显著提高宇宙学参数的测量精度。在最有利的模型中，有可能达到1.7%的水平，天琴和LISA的网络。我们发现，没有EM同行，对所有其他参数的约束需要大量的事件或更精确的GW源的天空定位，这可以通过多探测器网络或在一个有利的模型下实现大规模黑洞合并。然而，在乐观的情况下，EM对应物是可用的，可以得到有用的限制，所有的宇宙学参数在λ CDM宇宙学，无论人口模型。此外，我们还可以在没有EM对应物的情况下约束暗能量的状态方程，甚至可以在观察到EM对应物的情况下研究DE的EoS演化。
2022-04-02 astro-ph.CO gr-qc
Flexible Spectral Separation of Multiple Isotropic and Anisotropic Stochastic Gravitational Wave Backgrounds in LISA
本文提出GPU加速框架BLIP 2.0，首次实现LISA中银河系前景、大麦哲伦云及河外恒星起源双星等多个各向同性与各向异性随机引力波背景的频谱分离，并验证了在多个前景存在时对宇宙学背景设置探测上限的可行性。
2025-08-27 astro-ph.IM gr-qc
Detection prospects of solar $g$-modes with LISA
Indian Institute of Technology Bombay（印度理工学院孟买分校）
本文基于当前太阳模型和更新的探测器灵敏度，研究了利用空间引力波探测器检测太阳振荡模式的可能性，重点评估了太阳g模在低频带的可检测性，并与天琴计划进行比较。
2026-03-24 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Improving the resolution of double white dwarf systems with spaceborne gravitational wave observatories using a robust astrophysical prior
Lanzhou University（兰州大学）；University of Texas Rio Grande Valley（德克萨斯大学里奥格兰德河谷分校）
本文在迭代GBSIEVER管道中引入基于白矮星质量极限和引力波频率及其时间导数关系的强天体物理先验，显著提升了LISA及LISA-太极网络对双白矮星源的分辨率和参数估计精度。
2026-05-31 astro-ph.IM gr-qc
Massive black hole binaries in LISA: multimessenger prospects and electromagnetic counterparts
在未来的十年中，激光干涉仪空间天线（LISA）将探测$[10^4, 10^8] \, \rm M_{\odot}$到$z\sim10$范围内的大质量黑洞双星（MBHB）的合并。它们的引力波（GW）信号预计将伴随着电磁对应物（EMcp），由双星或残留BH上的气体吸积产生。在这项工作中，我们提出的EMCps的数量和特性（如红移和质量分布，视星等或流量）的联合检测LISA和一些代表性的EM望远镜。我们结合国家的最先进的天体物理模型的星系的形成和演化，建立MBHB目录，贝叶斯工具来估计从GW信号的二元天空位置的不确定性。利用天体物理模型中的额外信息，例如吸积气体的量和BH自旋，我们评估了软X射线、光学和无线电波段中预期的EM发射。总的来说，我们预测7和21 EMCps之间的4年的联合观测LISA和所考虑的EM设施，这取决于天体物理模型。我们还探讨了氢和尘埃遮蔽的光学和X射线发射的影响，以及无线电发射的准直：这些影响减少到EMCps的数量为2或3，这取决于天体物理模型，再次在4年的观测。大多数EMCps的特征是微弱的EM发射，这对未来望远镜的观测能力提出了挑战。最后，我们还发现，多模态天空位置后验分布的系统只代表少数情况下，并没有显着影响的EMCPS的数量。
2022-11-22 astro-ph.HE gr-qc
Glitch systematics on the observation of massive black-hole binaries with LISA
本研究针对 LISA 数据中的瞬态毛刺，提出联合贝叶斯推断方法，同时重建大质量黑洞双星引力波信号与噪声伪影，避免信号丢失或参数偏差，为全局拟合奠定基础。
2023-12-21 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Characterization of the stochastic signal originating from compact binaries populations as measured by LISA
激光干涉仪空间天线（LISA）任务计划于21世纪30年代初发射，是一个空间引力波观测站，旨在探测毫赫兹波段的发射源。与目前的地基探测器相比，LISA数据预计将是一个信号为主，强和弱的引力波信号在时间和频率上重叠。天体物理总体模型预测了足够数量的信号在LISA波段混合在一起，形成一个不可分辨的前景噪声。在这项工作中，我们提出了一个通用的方法，用于表征前景信号来自一个给定的天体物理人口的合并紧凑型双星。假设理想化的检测器条件和完善的数据分析技术能够识别和消除明亮的来源，我们应用迭代过程，使我们能够预测不同水平的前景噪声。
2021-03-26 astro-ph.GA astro-ph.IM gr-qc
A weakly-parametric approach to stochastic background inference in LISA
本文提出一种受高斯随机过程启发的贝叶斯弱参数方法，通过离散探索超参数推断未知谱形SGWB，并在LISA极端质量比旋进前景场景中验证其可同时恢复信号与估计噪声。
2023-11-20 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
Parameter Estimation Precision with Geocentric Gravitational Wave Interferometers: Monochromatic Signals
本文通过费舍尔信息矩阵研究TianQin、gLISA及其缩减版gLISA$_d$对单色引力波信号的参数估计精度，发现三项任务均在高频段实现最佳角向、频率和振幅重建精度。
2025-04-07 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
GWSpace: a multi-mission science data simulator for space-based gravitational wave detection
GWSpace是一个基于开源资源构建的多任务科学数据模拟器，可在统一太阳系质心坐标系下联合模拟天琴、LISA和太极的探测数据，为空间引力波联合观测数据分析提供即用型工具。
2025-08-28 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
Implications of pulsar timing array observations for LISA detections of massive black hole binaries
本研究通过结合PTA数据推断的MBHB合并率与LISA的探测灵敏度，预测了LISA对不同质量范围大质量黑洞双星的探测率上限，揭示了PTA与LISA观测之间的深刻互补性。
2023-08-04 astro-ph.HE gr-qc
Templated Anisotropic Analyses of the LISA Galactic Foreground
本文提出一种基于天体物理模板的贝叶斯方法，直接分析LISA银河系前景的各向异性，连接观测调制与银河系空间分布，并在模拟数据中验证其能准确恢复前景频谱。
2025-01-23 astro-ph.GA astro-ph.IM gr-qc
Gravitational waves with dark matter minispikes: the combined effect
研究表明，中等质量黑洞周围的暗物质（DM）微晕可以重新分布成一个尖点，称为DM微峰。考虑了一个中质量比的内旋系统，该系统由一个包含非零化DM粒子的DM小尖峰中的IMBH和一个围绕其运行的小黑洞组成，研究了该系统产生的引力波，并在综合考虑引力的情况下分析了其波形。动力学摩擦和吸积，并计算了由此引起的时间差和相位差，发现在一定的频率范围内，对于较小的中央IMBH和大密度的DM，系统的吸气时间显著减少。中央IMBH与$10^5M_\odot$合并的时间提前，可以用LISA、太极、天琴来区分。我们重点关注吸积的影响，并将其与引力和摩擦的影响进行比较。我们发现，吸积质量是一个小的量相比，初始质量的小BH和吸积效应是不明显的摩擦相比。然而，吸积效应引起的累积相移却足够大，可以被LISA、太极和天琴探测到，这表明吸积效应在GWs的探测中是不可忽略的。
2018-03-15 astro-ph.GA gr-qc
Cosmic string gravitational wave backgrounds at LISA: II. Reconstruction of conventional signals over astrophysical foregrounds
Instituto de Física Corpuscular (IFIC), CSIC-Universitat de València（粒子物理研究所（IFIC），西班牙瓦伦西亚大学）；Khon Kaen Particle Physics and Cosmology Theory Group (KKPaCT), Department of Physics, Faculty of Science, Khon Kaen University（孔敬大学理学院物理系）
研究在LISA频段多种天体物理前景下利用GWBackFinder重建宇宙弦信号，发现重建张力误差$\lesssim 10\%$时所需$G\mu$值比无前景或仅考虑部分前景时大得多，此为系列研究第二篇，旨在量化LISA测量宇宙弦模型的能力。
2026-08-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Gravitational wave detection in space
空间引力波（GW）探测主要针对低频段（100 nHz - 100 mHz）和中频段（100 mHz - 10 Hz）。科学目标是探测来自以下方面的引力波：㈠超大质量黑洞; ㈡极端质量比黑洞螺旋; ㈢中等质量黑洞; ㈣银河系致密双星和㈤遗迹引力波背景。在本文中，我们提出了一个概述的灵敏度，轨道设计，基本轨道配置，角分辨率，轨道优化，部署，时间延迟干涉测量和有效载荷的概念，目前提出的GW探测器在空间研究。正在研究的探测器提案的臂长从1000公里到1.3x109公里不等（8.6 AU），包括（a）太阳轨道探测器- ASTROD-GW（ASTROD [使用光学设备进行相对论的天体动力学空间测试]，针对GW探测进行了优化），BBO（大爆炸观察家），DECIGO（DECi-hertz干涉仪GW天文台），e-LISA（改进的LISA [激光干涉仪空间天线]）、LISA、其他LISA型探测器，如ALIA、TAIKI等。（b）地球轨道探测器- ASTROD-EM/LAGRANGE、GADFLI/GEOGRAWI/g-LISA、OMEGA和TIANQIN。
2016-10-04 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Measuring the anisotropies in astrophysical and cosmological gravitational-wave backgrounds with Taiji and LISA networks
本文评估 Taiji 与 LISA 空间探测器网络对随机引力波背景各向异性角功率谱的测量能力，显示其精度最高可提升十四个数量级，并分析宇宙方差与运动学偶极矩探测前景。
2024-09-13 astro-ph.CO gr-qc
Measuring the Galactic Binary Fluxes with LISA: Metamorphoses and Disappearances of White Dwarf Binaries
空间引力波探测器LISA预计将在运行$\sim 10$年后探测近单色双星的$\sim10^4$。我们建议测量的inspiral/outspiral二进制通量在频率空间中，通过处理这些众多的二进制微小的频率漂移。丰富的天体物理信息被编码在两个通量的频率依赖关系中，我们可以阅读白矮星双星的长期演化，导致变质或消失。这一测量将有助于我们加深对强相互作用奇异天体的理解。利用频率漂移速度的简化模型，我们讨论了磁通测量的主要方面，包括与LISA的前景。
2022-01-10 astro-ph.HE gr-qc
