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
Science with the TianQin Observatory: Preliminary Results on Testing the No-hair Theorem with EMRI
由一个大质量黑洞和一个恒星质量致密天体组成的极端质量比螺旋（EMRI）事件为研究大质量黑洞提供了独特的机会，例如通过测量和检查大质量黑洞的质量、自旋和四极矩之间的关系，检验无毛定理。天琴是一个计划中的天基引力波观测站，EMRI是其主要的源型之一。估计天琴在EMRI检验无毛定理方面的能力具有重要意义。本文利用四极矩修正的解析组装波形，研究了如何用天琴约束四极矩。我们发现天琴在合适的场景下可以测量到$10^{-5}$水平的无量纲四极矩参数。波形截断的选择对结果有显著的影响：如果使用Schwarzschild截断，则精度强烈依赖于大质量黑洞的质量，而自旋的影响可以忽略不计;如果使用Kerr截断，则对自旋的依赖性更显著。分析了天琴与LISA等其他探测器同时观测的情况。
2021-09-03 gr-qc
Optimizing orbits for TianQin
“天琴”是一个地心天基引力波观测任务，由三颗轨道半径为$ 10^{5}$ km的等边三角形无阻力受控卫星组成。该星座面对着位于黄道平面下方的白矮星双星RX J0806.3+1527，并且受到重力扰动，可能会扭曲形成。在这项研究中，我们提出了组合方法来优化天琴轨道，使一组5年的稳定性要求，可以满足。此外，我们还讨论了由于轨道岁差引起的探测器指向的长期缓慢漂移，并提出了沿月面有其他六个指向的稳定轨道。一些影响的研究结果指出。
2020-12-06 astro-ph.IM gr-qc
Science with the TianQin observatory: Preliminary results on stellar-mass binary black holes
研究了利用天琴探测恒星质量双星黑洞（SBBH）的前景。我们估计预期的检测数量以及SBBH吸气参数估计的精度，使用五种不同的人口模型。我们注意到天琴可能检测到一些信噪比大于12的SBBH吸气;降低阈值和组合多个检测器都可以提高检测数量。对于检测阈值以上的大多数事件，源参数可以以良好的精度恢复。例如，合并时间的精度最有可能出现在1 s附近，从而可以引导地基探测器的探测，偏心率$e_0$的精度最有可能出现在$10^{-4}$附近，从而可以区分地层通道，质量参数的精度一般优于$10^{-6}$，最有可能出现在$10^{-7}$附近。我们特别注意到，对于一个典型的合并事件，误差体积很可能小到只包含宿主星系，这对引力波宇宙学的研究以及多信使观测的相关研究有很大的帮助。
2020-05-28 astro-ph.HE gr-qc
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
Testing space-time non-commutativity with TianQin
本研究评估空间引力波探测器TianQin检验时空非对易性的能力，表明其可借助大质量黑洞双星在亚普朗克尺度约束非对易尺度，并提供专用分析流程。
2024-01-23 gr-qc
Gravitational Wave Astrophysics with TianQin: A brief progress review
本文简要综述了天琴空间引力波探测在银河系致密双星、黑洞并合、极端质量比旋近及随机背景等方面的天体物理研究进展，并展望其对宇宙膨胀历史等基础科学的约束能力。
2024-09-29 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
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
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
A preliminary forecast for cosmological parameter estimation with gravitational-wave standard sirens from TianQin
天琴是一个基于空间的引力波观测站，计划于21世纪30年代发射。本文对利用天琴引力波标准观测资料进行宇宙学参数估计作了初步的预测。根据天津港建成后5年的观测资料，模拟了天津港的标准海笛资料。在模拟中，我们给出了大质量黑洞双星（MBHB）的三种布居模型，pop III、Q3 nod和Q3 d被认为可以预测MBHB合并的事件数。我们发现：（i）在三个MBHB模型中，Q3 nod模型对宇宙学参数的约束最严格;（ii）天琴的标准海妖观测能有效地打破宇宙微波背景观测中固有的参数简并;（iii）天琴未来的标准海妖观测能显著改善当前主流电磁观测下的宇宙学参数估计。
2020-11-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Bayesian analysis of gravitational wave memory effect with TianQin
本文利用 TianQin 对大质量双黑洞并合引力波的记忆效应开展完整贝叶斯分析，量化其对参数估计的影响，并给出信噪比约2.36时 log₁₀ 贝叶斯因子达8的可探测判据。
2024-01-21 astro-ph.IM gr-qc
Detection of astrophysical gravitational wave sources by TianQin and LISA
本文利用Fisher Matrix分析比较TianQin、LISA单独及联合探测多种低频引力波源的距离与参数测量精度，阐明联合探测及二者互补的价值。
2023-12-01 astro-ph.HE 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
Science with the TianQin observatory: Preliminary results on testing the no-hair theorem with ringdown signals
利用大质量黑洞双星并合产生的振铃信号，研究了天基引力波天文台天琴观测站检验广义相对论无毛定理的能力。我们参数化的振铃信号的四个最强的拟正规模式和估计的信噪比为各种源参数。我们认为，无论是从单一的检测和所有的事件结合在整个生命周期的天文台，不同的天体物理模型的约束。我们发现，在任务结束时，天琴将有约束的频率和衰减时间的主要模式22从广义相对论预测的偏差分别在0.2%和1.5%，子领导模式的频率也可以被限制在0.3%。天琴和LISA的频率窗不同，两者具有很强的互补性。事实上，LISA可以最好地对超过$\sim 3\times 10^6 M_\odot$的黑洞质量进行振铃测试，而天琴最适合较低的质量。
2019-08-22 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
Progress of the TianQin project
本文介绍天琴空间引力波天文台的星座设计、科学目标及“0123”路线图，概述各阶段关键技术验证和2026、2035年发射计划。
2025-02-17 astro-ph.IM gr-qc
Joint gravitational wave detection by TianQin and LISA
本研究通过Fisher矩阵分析，对比天琴与LISA及联合探测对多类引力波源的探测精度，发现联合探测能对多数参数施加更严格约束，对未来引力波探测具有重要意义。
2024-11-29 astro-ph.HE gr-qc
Light propagation in the field of the N-body system and the application in the TianQin mission
鉴于高精度的现代空间任务，一个精确的相对论建模的观测是必需的。通过后牛顿近似求解程函方程，用迭代法确定了光在引力束缚的孤立N体系统的引力场中的传播。与传统的相互独立的$N$体不同，我们的系统包含了引力体的速度、加速度、引力相互作用和潮汐形变。这些因素的光延迟，然后精确地确定的解析解。对于\emph{strong}引力场，如双星和一些引力波源，这些延迟是显著的，并且可能达到可检测的水平。其结果在地球附近的应用为现代空间任务提供了一个相对论框架。从天琴任务的相对论分析中，我们发现了对其他引力理论的可能检验，例如在某些标量-张量引力理论的水平上确定后牛顿参数$γ$。
2020-07-07 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
Science with the TianQin observatory: Preliminary result on extreme-mass-ratio inspirals
由一个大质量黑洞和一个起源于恒星的致密物体（CO）组成的系统，称为极端质量比螺旋（EMRI），对于天基引力波探测器具有重要意义，因为它们将允许在强场区测试引力理论，并检查黑洞无毛定理的有效性。在这项工作中，我们提出了一个计算的EMRI率和参数估计能力的天琴天文台，为这些源的各种天体物理模型。我们发现天琴能观测到质量为10 $M_\odot$的CO的EMRI，直到红移为$\sim2$。我们还发现，在最乐观的天体物理情况下，每年的探测次数可能达到数十或数百次。内在参数预计将恢复到$\sim 10^{-6}$的分数误差内，而光度距离和天空定位的典型误差分别为10%和10度$^2$。EMRI的天琴观测还可以将克尔四极矩的可能偏差限制在分数误差$\lesssim10^{-4}$之内。我们还发现，多个检测器的网络将允许在检测率（通过因子$\sim 1.5$ - $3$）和参数估计精度（天空定位的20倍改进和其他参数的5倍改进）的改进。
2020-10-04 astro-ph.HE 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
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
The Taiji-TianQin-LISA network: Precisely measuring the Hubble constant using both bright and dark sirens
本研究评估太极-天琴-LISA网络利用亮暗标准汽笛测量哈勃常数，亮暗场景精度分别达0.9%和1.2%，并联合CMB数据约束暗能量，助力解决哈勃张力。
2024-01-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining the Hubble constant to a precision of about 1% using multi-band dark standard siren detections
恒星质量双星黑洞螺旋内的引力波信号可以作为标准信号进行宇宙学推断。这套系统覆盖了从毫赫兹波段到音频波段的广泛频段，使得空间和地面的引力波探测器都能探测到。在这项工作中，我们进行了一个全面的研究的能力，约束哈勃常数使用黑暗的标准警报器，或引力波事件，缺乏电磁同行。为了获得红移的信息，我们的重量的星系内的本地化误差框与光度信息从几个波段，并使用它们作为代理的二元黑洞红移。通过对$10$引力波事件的探测，我们发现天琴有望将哈勃常数约束到大约$30\%$的精度;在最乐观的情况下，假设天琴I+II，哈勃常数可以约束到$< 10 \%$的精度。在乐观的情况下，天琴和LISA的多探测器网络能够将哈勃常数限制在$5\%$精度之内。值得强调的是，天琴和爱因斯坦望远镜的多波段网络能够将哈勃常数的精度限制在约$1\%$。我们的结论是，推断哈勃常数没有偏见的photo-z星系目录是可以实现的，我们还证明了自洽使用P $-$ P图。另一方面，高质量的光谱红移信息对于提高哈勃常数的估算精度至关重要。
2022-01-30 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Revealing the origin of supermassive black holes with Taiji-TianQin network
Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院上海天文台）；School of Astronomy and Space Science, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学天文与空间科学学院）；Hangzhou Institute for Advanced Study, UCAS（中国科学院大学杭州高等研究院）；Key Laboratory of Radio Astronomy and Technology, Chinese Academy of Sciences（中国科学院射电天文与技术重点实验室）；Sanda University（杉达大学）
Taiji-TianQin 网络通过引力波探测提升对高红移大质量黑洞二元体形成机制的识别能力，实现高精度区分不同起源并提高探测效率。
2026-01-04 gr-qc
Detecting Strong Gravitational Lensing of Gravitational Waves with TianQin
本文针对天琴空间引力波探测器，研究其探测受强引力透镜作用的大质量黑洞并合信号的能力，考虑三种透镜模型并结合衍射效应计算波形，通过Fisher分析得出透镜参数估计精度，明确透镜效应提升源参数估计精度的主导因素是信噪比增加。
2023-10-06 astro-ph.CO 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
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
Gravitational Wave Astronomy With TianQin
School of Physics and Astronomy, Sun Yat-sen University (Zhuhai Campus)（中山大学（珠海校区）物理与天文学院）；School of Electronic and Electrical Engineering, Zhaoqing University（肇庆学院电子与电气工程学院）；Beijing Institute of Mathematical Sciences and Applications（北京国际数学研究中心）；Department of Physics, The University of Hong Kong（香港大学物理系）；The Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics, Peking University（北京大学卡尔·萨根宇宙粒子与暗物质研究所）
介绍利用天琴进行引力波天文学研究，在毫赫兹频率范围，多种致密天体产生引力波信号可助解读宇宙结构演变，天琴计划2030年代发射，运行五年，将为宇宙历史研究提供关键见解并简介其可探测源等情况。
2026-07-17 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
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
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
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
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
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
Testing general relativity with binary black holes: a study on the sensitivity requirements for future space-based detectors
Sun Yat-sen University (Zhuhai Campus)（中山大学（珠海校区））；Kunming University（昆明学院）
研究未来空间探测器检测超越广义相对论效应所需的灵敏度，分析TianQin、LISA和μAres的关键噪声参数改进需求，探讨非线性环形震荡模式、位移记忆和潜在超越广义相对论信号的检测要求。
2026-03-17 gr-qc
Searching for gravitational waves from stellar-mass binary black holes early inspiral
针对恒星级双黑洞早期旋进信号模板数量过大的问题，提出结合 IPCA 降维与 CNN 检测与啁啾质量点估计的 TianQin 搜索方法，并验证了其检测与参数估计性能。
2025-01-07 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
Parameter Estimation for Intermediate-Mass Binary Black Holes through Gravitational Waves Observed by DECIGO
针对天基引力波探测器面临的非高斯非平稳噪声下传统参数估计算法资源消耗大、模板库受限的问题，提出用深度学习和GPR处理中等质量双黑洞参数估计，实验表明深度学习精度更高、速度更快。
2023-12-13 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Primordial Intermediate-mass Binary Black Holes as Targets for Space Laser Interferometers
本文研究了改进Affleck-Dine重子生成机制产生的原初中等质量双黑洞，计算了TianQin空间激光干涉仪的探测率，并指出其有效自旋极小、高红移及无星系关联的显著特征。
2024-07-23 astro-ph.CO gr-qc
Effects of spin-orbit coupling on gravitational waveforms from a triaxial non-aligned neutron star in a binary system
本文推导了包含自旋-轨道耦合效应的双星系统中非对齐三轴中子星的引力波解析近似，发现该效应可显著提高双星倾角和自旋进动锥开口角等参数的估计精度（最高提升3个数量级）。
2023-09-10 astro-ph.HE gr-qc
On networks of space-based gravitational-wave detectors
本文综述了 LISA、Taiji 和 TianQin 空间引力波探测器联合网络的优势，涵盖大质量双黑洞定位、宇称破坏检验、银河系前景扣除和恒星级双黑洞观测改进，并探讨了不同观测目标之间的网络配置权衡。
2023-05-22 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
The effects of data gaps on ringdown signals with space-based joint observation
本研究定量评估了天基引力波天文台中数据间隙对铃宕信号观测的影响，发现其使参数估计误差增加约2.1倍（(2,2)模式）和1.6倍（(3,3)模式），并验证了太极-LISA和太极-天琴联合观测能显著缓解该影响。
2024-11-08 astro-ph.IM gr-qc
Parameter inference for coalescing massive black hole binaries using deep learning
针对天基引力波探测器时代MBHB参数推断计算成本高的问题，提出用深度学习模型快速生成后验样本，可将参数空间缩减四个数量级以上，并具多信号鲁棒性。
2023-07-27 astro-ph.IM gr-qc
Probing the Spin-Induced Quadrupole Moment of Massive Black Holes with the Inspiral of Binary Black Holes
本研究分析了利用空间引力波探测器通过双黑洞旋近信号探测大质量黑洞自旋诱导四极矩的能力，发现四极矩偏差可约束至$10^{-1}$水平，高阶模式能显著增强探测能力，并能区分黑洞与玻色星模型。
2024-07-28 gr-qc
A Kalman-smoother based data imputation strategy to data gaps in spaceborne gravitational wave detectors
针对空间引力波探测器数据缺口问题，提出基于卡尔曼滤波与平滑器的填补策略，在降低参数估计偏差的同时比噪声修复等方法计算成本更低，兼顾鲁棒性与效率。
2025-07-03 astro-ph.IM gr-qc
Inferring the stochastic gravitational-wave background from eccentric stellar-mass binary black holes with spaceborne detectors
Henan Normal University（河南师范大学）；Sun Yat-sen University (Zhuhai Campus)（中山大学（珠海校区））
采用贝叶斯框架评估空间探测器对偏心恒星质量双黑洞随机引力波背景的探测能力与区分特征，发现来自孤立和球状星团通道的背景可被探测但谱退化，而活跃星系核通道的高偏心背景具有谱转折特征可被区分。
2026-06-03 astro-ph.HE gr-qc
The impact of Post-Newtonian effects on massive black hole binary evolution at $\sim 1000\,R_{sch}$ separations
目的：通过三体散射实验研究了后牛顿修正项对发射引力波的超大质量黑洞（SMBH）双星系统与入射恒星能量相互作用的影响.方法：我们使用AR链程序高精度地模拟了恒星与距离为$\sim 1000\,R_{sch}$的SMBH双星之间的相互作用。对于所有的相互作用，我们详细研究了三体系统的能量平衡，使用牛顿和后牛顿表达式的SMBH二进制轨道能量，考虑到GW发射的二进制。结果如下：我们发现，在这些分离，纯牛顿处理的二进制轨道能量是不够的，以适当地占SMBH二进制轨道的演变。相反，与GW发射一起，甚至PN校正中的项必须包括在内，以便描述双星在恒星过程中的能量变化interaction.es，2
2021-09-17 astro-ph.GA gr-qc
Rapid Parameter Estimation for Merging Massive Black Hole Binaries Using Continuous Normalizing Flows
针对大质量黑洞双星并合参数估计计算成本高的问题，提出基于连续归一化流并结合参数变换的方法，首次实现11维快速推断，实验后验分布与嵌套抽样相当。
2024-12-05 astro-ph.IM gr-qc physics.data-an
Post-Keplerian waveform model for binary compact object as sources of space-based gravitational wave detector and its implications
该研究提出一种后开普勒波形模型，用于描述双致密天体作为天基引力波探测器源的引力波信号，通过开普勒轨道元素及其绝热变化参数，可确定双星物质动力学并约束引力理论。
2023-06-18 astro-ph.HE gr-qc
Parameter estimation for Einstein-dilaton-Gauss-Bonnet gravity with ringdown signals
本文研究 LISA、TaiJi 和 TianQin 利用双黑洞铃宕信号约束 EdGB 引力无量纲偏离参数的能力，通过信噪比、Fisher 矩阵和贝叶斯推断分析发现 LISA 与 TaiJi 更适合大质量黑洞，TianQin 更适合较小质量黑洞。
2023-07-05 gr-qc
Probing Massive Black Hole Binary Populations with LISA
ESA和NASA正在推进在2034年左右发射LISA的计划。从插图宇宙学模拟的数据，我们提供了LISA检测率的分析，伴随着合并的大规模黑洞人口的特征。总质量为$\sim10^5-10^{10} M_\odot$的大质量黑洞是本研究的重点。我们发展的大规模黑洞合并，形成在分离的模拟分辨率（$\sim$ kpc尺度）的顺序，通过合并与两种不同的治疗的二元大规模黑洞的演化过程。人口的合并时间，以及黑洞的物理性质，形成了每一个进化处理的统计基础。在此基础上，我们用蒙特卡罗方法综合了大质量合并黑洞种群的多种实现，建立了模拟LISA探测星表。我们分析了我们的大规模黑洞二元演化模型如何影响检测率和相关的参数分布测量LISA。用我们的模型，我们发现了大质量黑洞二进制检测率与LISA的$\sim0.5-1$年$^{-1}$质量大于$10^5M_\odot$的大质量黑洞。这应该被视为一个下限，主要是因为我们的大质量黑洞样本不包括低于$10^5M_\odot$的质量，这可能会显着增加观测到的速率。我们提出的原因，我们预测较低的检出率相比，许多文献。
2019-11-01 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Constraining Dipole Radiation with Multiband Gravitational Waves from Eccentric Binary Black Holes
Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics, Peking University（北京大学科维理天文与天体物理研究所）；National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台）
本文提出多波段贝叶斯推断方法，结合轨道偏心性和理论无关的偶极修正，研究双黑洞系统中偶极辐射的约束问题，发现偏心性显著削弱偶极约束，但仍能实现高精度检测。
2026-07-22 gr-qc
Forecasts for Constraining Lorentz-violating Damping of Gravitational Waves from Compact Binary Inspirals
本文在修正引力波波形中引入洛伦兹破缺导致的频率依赖阻尼，并用Fisher信息矩阵评估多类地基与空基探测器的约束能力，发现Cosmic Explorer约束最强、较现有结果提升约8倍。
2024-04-10 gr-qc
Pre-localization of Massive Black Hole Binaries in the Millihertz Band
Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)（马克斯·普朗克引力物理研究所（阿尔伯特·爱因斯坦研究所））；TianQin Research Center for Gravitational Physics, Sun Yat-sen University（中山大学天琴引力物理研究中心）；School of Physics and Astronomy, Sun Yat-sen University（中山大学物理学院）；School of Physics and Astronomy, University of Glasgow（格拉斯哥大学物理与天文学院）；Université Côte d’Azur, Observatoire de la Côte d’Azur, CNRS, Artemis（蔚蓝海岸大学、蔚蓝海岸天文台、法国国家科学研究中心阿耳忒弥斯实验室）
本文提出一种基于正常流的快速推理管道，用于毫赫波段大质量黑洞双星信号的早期预警分析，实现快速且精确的参数估计和天空定位，为电磁后续观测提供支持。
2026-04-27 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Testing alternative theories of gravity with space-based gravitational wave detectors
该研究利用 LISA、Taiji、TianQin 及其网络观测双黑洞和中子星—黑洞旋近信号，评估波源参数定位与替代引力理论约束能力，并给出引力子质量、标量振幅和 Brans–Dicke 耦合的定量界限。
2023-07-18 gr-qc
