Post-Newtonian phase accuracy requirements for stellar black hole binaries with LISA
激光干涉仪空间天线（LISA）将在恒星起源的黑洞双星的引力波螺旋期间，在合并之前的几个月到几年内进行观测。由于信号在LISA频带中的持续时间较长，因此需要忠实的波形以跟踪二进制相位。这对于从数据中提取信号并对源参数进行无偏估计至关重要。我们考虑后牛顿（PN）波形，并分析PN阶需要保持PN近似引起的偏差相对于统计参数估计误差可以忽略不计，作为源参数的函数。通过考虑现实的人口模型，我们得出结论，恒星黑洞双星的$\sim 90\%$可检测的LISA，波形在低后牛顿（PN）顺序（PN $\le 2$）是足够准确的源参数的无偏恢复。我们的研究结果提供了第一个估计的波形精度和信息恢复这类LISA源之间的权衡。
2018-11-05 astro-ph.HE gr-qc
Are stellar-mass black-hole binaries too quiet for LISA?
School of Physics and Astronomy and Institute for Gravitational Wave Astronomy, University of Birmingham（伯明翰大学物理与天文学院及引力波天文研究所）
研究发现LISA检测高质黑洞双星需要更高的信噪比阈值，从而显著降低预期事件数量，并强调探测器性能和任务持续时间对事件率的影响。
2019-07-19 astro-ph.HE gr-qc
Neutron Star - White Dwarf Binaries: Probing Formation Pathways and Natal Kicks with LISA
本文利用双星族群合成预测LISA可探测约百个中子星-白矮星双星，并表明其偏心率和啁啾质量分布可用于研究中子星诞生踢动与公共包层演化，同时探讨了射电对应体识别前景。
2024-04-09 astro-ph.HE gr-qc
Potential Tertiary Effects on the LISA Verification Binary HM Cancri
本研究针对LISA重要验证双星HM Cancri，利用其轨道频率的一、二阶导数分析第三体效应，发现二阶导数或受周期约250年的暗弱年老白矮星第三体的强烈影响。
2023-07-19 astro-ph.HE gr-qc
Systematic biases in parameter estimation on LISA binaries: The effect of excluding higher harmonics for non-spinning binaries
Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；Université de Toulouse, CNRS/IN2P3, L2IT（图卢兹大学，法国国家科学研究中心/法国国家粒子与核物理研究所，L2IT实验室）
本文研究了LISA观测中非自转双星参数估计的系统性偏差问题，通过直接似然优化方法高效预测偏差，并提出构建包含更高阶多极的近似波形以提高参数估计准确性。
2025-12-18 astro-ph.HE 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
Detectability and parameter estimation of GWTC-3 events with LISA
对合并的恒星质量黑洞双星的多波段观测可以提供关于这些来源的形成和对广义相对论的潜在偏离的有价值的信息。其中一些双星可能首先被空间探测器LISA探测到，然后在几年后被地面探测器观测到。由于天体物理模型的不确定性很大，很难预测LISA可以观测到的此类双星的数量。在这项工作中，我们评估的LISA的能力，以检测由LIGO/Virgo/KAGRA合作发布的第三目录的引力波源的事件。我们认为，直接检测源与LISA和LISA数据流中进行档案搜索的可能性，事件后，已观察到地面探测器。我们还评估了LISA可以在多大程度上改善源参数的确定。我们发现不能保证检测到GW 150914以外的任何事件。然而，如果任何事件被LISA探测到，即使具有非常低的信噪比，通过结合LISA和地基探测器的观测，源参数的测量将得到改善，特别是对于啁啾质量。
2022-11-15 astro-ph.HE gr-qc
Detectable environmental effects in GW190521-like black-hole binaries with LISA
GW 190521是迄今为止观测到的质量最大的致密双星，至少有一颗在对不稳定间隙中。这一事件也被认为与Zwicky瞬态设施在活动星系核（AGN）中观测到的光学耀斑有关，可能是由于活动星系核气体盘中合并残余物的合并后运动。我们表明，激光干涉仪空间天线（LISA）将检测到多达10个这样的富含气体的黑洞双星数月至数年前，他们的检测LIGO/室女座样干涉仪，定位在天空中的$\approx1$度$^2$。LISA还将直接测量由气体吸积、动力学摩擦和围绕活动星系核大质量黑洞的轨道运动（加速度、强透镜效应和多普勒调制）引起的纯真空和稳态波形的偏差。因此，LISA将是至关重要的，它可以提前提醒电磁望远镜并将其指向这类新的富含气体的源，直接洞察它们的物理学，并将环境影响与广义相对论的修正分开，这些修正也可能出现在低频波形中。
2021-03-12 astro-ph.HE gr-qc
Discovering neutron stars with LISA via measurements of orbital eccentricity in Galactic binaries
本文利用多谐波外差贝叶斯方法分析模拟的偏心LISA信号，研究LISA通过测量银河系双星轨道偏心率识别含中子星系统的能力，并探讨质量简并破除、源误识别与重新分类问题。
2024-06-08 astro-ph.HE gr-qc
Global Analysis of LISA Data with Galactic Binaries and Massive Black Hole Binaries
提出一种高性能全局拟合流水线，用于从LISA数据中提取银河系双星与大质量黑洞双星信号并估计残差噪声，通过为期一年的每周演化分析验证了其探测能力的提升，并开发了基于最大似然估计的多信号提取算法及高精度响应验证。
2024-06-03 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Towards systematic searches for LISA white dwarf binaries with multiband photometry
本文通过多波段测光颜色-颜色图系统筛选 LISA 白矮星双星候选体，发现特定颜色区域可有效区分潜在引力波源并显著降低污染。
2025-09-22 astro-ph.HE gr-qc
LISA Galactic binaries with astrometry from Gaia DR3
本文基于 Gaia DR3 天体测量更新55个 LISA 候选银河系双星的距离，并用贝叶斯方法预测不同观测时长的可探测性，识别出18个验证双星和22个可探测源。
2024-01-25 astro-ph.HE astro-ph.SR 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
Compact intermediate-mass black hole X-ray binaries: potential LISA sources?
空间引力波（GW）探测器激光干涉仪空间天线（LISA）计划于21世纪30年代初发射，其科学目标是探测银河系中的低频引力波信号。它的主要候选GW源是白矮星和中子星的致密双星。在这项工作中，我们研究是否紧凑的中等质量黑洞（IMBH）的X射线双星可能是潜在的LISA源。我们的模拟表明，在初始轨道周期为0.77 d的分叉周期附近，具有1000 $M_{\odot}$ IMBH和3 $M_{\odot}$施主星的IMBH双星可以演化成超紧凑X射线双星，它将发射最大频率为2.5 mHz的GW信号。根据特征应变的演化轨迹，初始施主星质量为$1-3~M_{\odot}$，初始轨道周期略小于分叉周期的IMBH X射线双星在15 kpc的距离上是可以被LISA探测到的。假设银河系60个球状星团中的每一个都有1000个$M_{\odot}$ IMBH，那么LISA在银河系中探测到的紧凑IMBH X射线双星的最大数量应该少于10个。因此，LISA对致密IMBH X射线双星的探测能力并不乐观。
2020-05-03 astro-ph.HE
Impact of mergers on LISA parameter estimation for nonspinning black hole binaries
本文研究了用激光干涉仪空间天线（LISA）测量描述非自旋黑洞双星特征和位置的参数的精度。通过使用完整的波形，包括inspiral，合并和振铃部分的信号，我们发现，LISA将有更大的精度比以前的估计nonspinning合并，忽略了合并和振铃。我们的分析涵盖了具有中等质量比的非自旋波形，q >= 1/10，总质量10^5 < M/ M_{Sun} < 10^7。我们比较参数的不确定性，使用Fisher矩阵形式主义，并建立质量不对称性和高阶内容的重要性，预测的参数不确定性，包括合并。在实时观测中，信号的后半部分在观测的最后几个小时甚至最后几分钟内导致天空位置精度的显着提高。对于总质量为M/ M_{Sun} = ~ 10 ^6的可比质量系统，我们发现，包含合并所导致的精度增加与信噪比的增加相当。对于正在研究的最精确的系统，一半可以定位到O（10弧分）内，10%可以定位到O（1弧分）内。
2010-04-15 astro-ph.HE gr-qc
Detecting Supermassive Black Hole-Induced Binary Eccentricity Oscillations with LISA
星系核中的超大质量黑洞附近的恒星质量黑洞双星在引力扰动的作用下发生离心率振荡。以前的工作已经表明，这个通道可以有助于整体BHB合并率检测的激光干涉仪引力波天文台（LIGO）和处女座干涉仪。值得注意的是，双星轨道上的SMBH引力扰动可能会产生偏心BHB，预计在它们合并到LIGO/Virgo波段之前，使用即将到来的激光干涉仪空间天线（LISA）在其寿命的大部分时间内都可以看到这些BHB。对于一个概念验证，我们表明，这些二进制的偏心率振荡可以检测到与LISA的BHB在本地宇宙中的几个Mpcs，观察周期短于任务的寿命，从而解开这个合并通道从其他。这里提出的方法是直接适用于各种各样的紧凑对象二进制与第三同伴。
2019-04-03 astro-ph.HE gr-qc
Detecting gravitational-wave bursts from black hole binaries in the Galactic Center with LISA
本研究针对围绕银河系中心Sgr A*运行的高偏心率恒星质量黑洞双星，提出基于小波分解的无模型LISA引力波暴搜索方法，可有效获取时频特性并以20%误差推断偏心率，为后续贝叶斯推断约束参数空间。
2024-08-19 astro-ph.HE gr-qc
Tests of general relativity with stellar-mass black hole binaries observed by LISA
本文讨论了用激光干涉仪空间天线（LISA）观测恒星质量黑洞双星的问题。基于Fisher信息矩阵分析的初步结果表明，来自这些源的引力波可能对低频双星螺旋期间可能偏离广义相对论和强等效原理非常敏感。我们进行了一个完整的马尔可夫链蒙特卡罗贝叶斯分析，量化这些信号的灵敏度的两个现象学修改的广义相对论，即一个假定的引力偶极发射和非零质量的引力子，适当占探测器的响应。此外，我们考虑的情况下，这些来源也可以观察到地球上的探测器，这应该测量的聚结时间的精度比$1 \ {\rm ms}$。这种对合并时间的限制，进一步改善了我们对那些从广义相对论的现象学偏差所能设定的界限。我们表明，偶极辐射和引力子的质量的测试应分别提高了七个半的数量级（S）超过目前的界限。最后，我们讨论在什么条件下可以声称检测到的修改广义相对论。
2021-01-05 astro-ph.HE gr-qc
Sky localization of complete inspiral-merger-ringdown signals for nonspinning massive black hole binaries
我们调查的能力LISA测量天空的位置等质量，nonspinning黑洞二进制文件，第一次结合整个吸气合并振铃信号，LISA轨道的影响，并完成三通道LISA响应。我们考虑一个位于LISA灵敏度带峰值附近的系综，总静止质量为2 \times 10^6 M \odot，红移z = 1，方向和天空位置随机选择。我们发现中值天空定位误差约为\sim 3弧分。这与强大的电磁望远镜的视场相当，例如詹姆斯韦伯太空望远镜，可以用来搜索与合并大质量黑洞相关的电磁信号。我们调查的方式，其中参数误差随测量时间的增加而减少，特别关注在合并振铃段的信号提供的额外信息。我们发现，这些信息直接改善了所有参数估计，而不是通过减少与任何子集的明确参数的相关性。虽然我们在这项研究中采用了基线LISA设计，但我们关于合并提供的信息的许多结论也适用于替代任务设计。
2011-04-29 astro-ph.HE gr-qc
Stellar-mass black-hole binaries in LISA: characteristics and complementarity with current-generation interferometers
本研究基于合成星表探索 LISA 对恒星级黑洞双星的探测率与特征，发现其可高精度表征少数低红移源及地基探测器边界处的大质量双星种群，并首次构建了低啁啾质量系统的 LISA 瀑布图。
2025-05-28 astro-ph.HE gr-qc
Accreting Double white dwarf binaries: Implications for LISA
我们探讨了质量转移的白矮星双星经历直接影响和磁盘吸积的长期演化，并探讨这种系统的引力波天文学的影响。我们涵盖了广泛的初始组件的质量，并表明，这些系统，其中大部分位于LISA的灵敏度范围内，表现出显着的负轨道频率演变（啁啾）的一个显着的分数，他们的寿命。利用星系布居综合，我们预言~ $2700$双白矮星将被LISA观测到，其负啁啾小于$-0.1\ yr^{-2}$。我们还表明，LISA的质量转移双白矮星系统的检测可能会为天文学家提供独特的方式来探测物理管理紧密紧凑的对象二进制。
2017-09-12 astro-ph.HE astro-ph.SR
Bayesian parameter estimation of stellar-mass black-hole binaries with LISA
我们提出了一个贝叶斯参数估计管道测量与LISA的螺旋恒星质量的黑洞二进制文件的属性。我们的策略（i）是基于三个噪声正交LISA数据流的相干分析，（ii）采用准确和计算效率高的后牛顿波形占自旋进动和轨道偏心率，和（iii）依赖于一个嵌套的采样算法的模型证据和后验概率密度函数的计算描述一个二进制的全部17个参数。我们通过分析LISA数据挑战（LDC-1）数据集，包括66个准圆形，自旋对齐的二进制文件的信噪比范围从3到14和合并时间从3000到2年不等，证明了这种方法的性能。我们恢复22二进制信噪比高于8。在$90\%$置信度下，它们的啁啾质量通常优于$0.02 M_\odot$，而天空定位精度范围从1到100平方度。质量比和自旋参数只能对在飞行任务寿命期间合并的源进行约束。此外，我们报告成功恢复的偏心，自旋旋进源的信噪比为15，我们可以测量的偏心率$3\times 10^{-3}$。
2021-11-22 astro-ph.HE 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
A parametrized test of general relativity for inspiralling eccentric binaries in LISA
Niels Bohr International Academy, The Niels Bohr Institute（尼尔斯·玻尔国际学院，尼尔斯·玻尔研究所）；Center of Gravity, Niels Bohr Institute（引力中心，尼尔斯·玻尔研究所）；Univ Toulouse, CNRS, L2IT（图卢兹大学，法国国家科学研究中心，L2IT）；Institut für Physik und Astronomie, Universität Potsdam（波茨坦大学物理与天文学研究所）
本文针对LISA观测的偏心旋近黑洞双星，构建两种含偏差参数δα的频域偏心波形模型，经lisabeta的贝叶斯分析表明，LISA可对δα施加严格约束，且偏心率增大可强化该约束。
2026-08-12 astro-ph.HE gr-qc
Ultra-relativistic astrophysics using multi-messenger observations of double neutron stars with LISA and the SKA
最近的工作突出表明，数十个银河系双中子星可能在空间引力波天文台LISA的毫赫兹波段被探测到。Kyutoku和Nishino指出，其中一些双星可能是使用平方公里阵列（SKA）检测到的无线电双星。我们指出，联合LISA+SKA检测的$f_\text{gw}\gtrsim$ 1兆赫的二进制，对应的二进制周期为$\lesssim$ 400秒，将使超相对论现象的精确测量。我们表明，在合理的假设下，超相对论双星的多信使观测可以用来约束中子星状态方程具有显着的保真度。用SKA进行10年的观测后，有可能以$\approx$ 0.2%的精度测量质量-半径关系。这样的测量将比其他提议的观测结果精确大约一个数量级。我们总结了一些其他显着的科学可能与多信使观测的毫赫兹双星，并讨论了检测这样的对象的前景。
2019-10-29 astro-ph.HE gr-qc
Observing Eccentricity Oscillations of Binary Black Holes in LISA
来自双星系统附近的第三个天体的潮汐力可以在双星的偏心率中引入长期振荡，称为Kozai-Lidov振荡。我们证明了恒星质量黑洞双星的Kozai-Lidov振荡具有被LISA观测到的潜力。对这类双星的探测将有助于深入了解双星的形成通道，并为直接观测Kozai-Lidov振荡提供重要的基准。
2019-02-22 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Muffled Murmurs: Environmental effects in the LISA stochastic signal from stellar-mass black hole binaries
本文研究LISA探测恒星质量黑洞双星随机引力波背景中环境效应，发现吸积效应不可探测，但动力学摩擦可被约束，气体密度上限为7.6e-10 g/cm³，贝叶斯因子可达60。
2025-10-26 astro-ph.HE gr-qc
Stars or gas? Constraining the hardening processes of massive black-hole binaries with LISA
本文提出贝叶斯框架，结合大质量黑洞双星宇宙学模型与 LISA 模拟星表，通过参数估计和模型比较区分恒星或气体驱动的轨道硬化机制。
2025-01-07 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Multi-band gravitational wave astronomy: science with joint space- and ground-based observations of black hole binaries
在先进的LIGO（aLIGO）观测到第一个黑洞双星（BHB）GW 150914后不久，人们意识到这样一个巨大的系统在合并前几年就可以在毫赫兹（mHz）波段观测到。激光干涉仪空间天线（LISA）在0.1-100 mHz的频率范围内工作，根据从aLIGO第一次观测运行（O 1）推断的聚结率，它可能探测到多达数千个螺旋形BHB。它们中的绝大多数（那些发射$f<10$ mHz的）在LISA的寿命期间只会经历微小的频率漂移，导致类似于银河系白矮星双星发射的信号。然而，在$f>10$ mHz的情况下，其中几个将扫过LISA波段，最终在aLIGO探测的音频波段中产生响亮的合并。这篇文章回顾了这些新的LISA源的科学潜力，在过去的几个月里，已经在几个方面进行了研究，包括多信使和多波段引力波天文学，BHB天体物理学，重力和宇宙学的替代理论的测试。
2017-02-14 astro-ph.HE gr-qc
Detectability of ultra-compact X-ray binaries as LISA sources
超紧凑X射线双星（UCXB）是一类轨道周期小于1小时的低质量X射线双星，它们是可能的低轨道低质量恒星。在这项工作中，我们首先采用MESA代码来检查LISA将检测的UCXB的祖先的参数空间。我们的模拟结果表明，初始双星与中子星和$0.4-3.3~M_{\odot}$伴星在一个初始轨道周期小于分叉周期的轨道可以演变成UCXB，其中一些将发射引力波信号，可以检测到的LISA。然而，在10 kpc的距离内演化成UCXB-LISA源的双星的初始轨道周期位于非常窄的范围内，即这些LISA源的形成需要非常精细的初始参数调整。根据特征染色和推导出的最大可探测距离，在8个UCXB中的4个源的观测距离预计将被检测到的LISA。根据详细的双星演化模型和快速双星演化程序给出的参数空间，估计了银河系中作为LISA源出现的UCXB的诞生率为$(2-2.6)\times10^{\rm -6}~\rm yr^{-1}$ .考虑到球状星团中UCXB的贡献，UCXB-LISA源的数量可以达到$240 - 320$。虽然UCXB的形成条件是严峻的，但LISA对UCXB的探测能力仍然是乐观和重要的，因为它们提供了一个进行全面多信使研究的机会。
2020-08-12 astro-ph.HE astro-ph.SR
Detecting Accelerating Eccentric Binaries in the LISA Band
LISA波段的许多引力波（GW）源都具有不可忽略的偏心率。此外，它们中的许多可以经历加速，因为它们存在于第三层中。在这里，我们开发的分析和数值方法来量化如何紧凑的二进制的偏心率提高了检测其特有的加速度。我们表明，广义相对论进动模式可以解开的二进制的加速度引起的频率偏移从啁啾质量引起的频率偏移GW模板拟合，从而放宽了信噪比的要求区分加速度的一个因素的$10\sim100$。此外，通过采用加速偏心致密双星的GW模板，我们可以提高加速度测量精度的$\sim100$的一个因素，相比于零偏心率的情况下，和检测源的加速度，即使它在观测时间内没有变化。例如，在LISA波段，中等偏心率的恒星质量双黑洞（BBH），在$\rm{SNR}=20$和$4$ yr的观测时间下，其加速度测量结果$\sim10^{-7}m\cdot s^{-2}$会产生误差，在这个例子中，即使BBH与$4\times 10^{6}\rm M_{\odot}$ SMBH相距$\sim1\rm pc$，我们也可以测量出BBH的特有加速度。我们的研究结果突出了偏心率的重要性，ISA波段的源，并显示了发展GW模板加速偏心紧凑双星的必要性。
2023-01-11 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Can gravitational-wave memory help constrain binary black-hole parameters? A LISA case study
本研究探讨利用引力波非线性记忆效应对LISA探测的大质量双黑洞进行参数估计的影响，发现该效应虽能降低短时观测双星中光度距离与倾角的简并性，但此类事件极少，对整体参数约束影响有限。
2023-06-28 astro-ph.HE gr-qc
Multi-messenger parameter inference of gravitational-wave and electromagnetic observations of white dwarf binaries
即将到来的激光干涉仪空间天线（LISA）将探测银河系白矮星双星的大引力波前景。这些来源是例外的，因为它们可能在电磁波长上被探测到，有些远在LISA飞行之前。对引力波和电磁波的研究将对系统参数产生强有力的约束，而这些参数是单独测量一个信使所无法达到的。在这项工作中，我们提出了一个贝叶斯推断管道和模拟套件，我们在其中研究潜在的约束在各种配置的二进制文件。我们展示了如何使用LISA检测和参数估计可以显着提高系统参数的约束时，作为一个先验的电磁分析。我们还提供了经验法则，为当前的测量将如何受益于未来的LISA测量。
2022-12-10 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Global Analysis of the Gravitational Wave Signal from Galactic Binaries
银河系超致密双星被认为是毫赫兹频段引力波的主要来源。在数以千万计的周期小于一小时的星系双星中，估计有数万个将由未来的激光干涉仪空间天线（LISA）解决。未解决的剩余部分将是1-3毫赫兹之间的“噪声”的主要来源。典型的星系双星距离合并还有数百万年，因此它们的信号将在LISA任务期间持续存在。提取数万个重叠的星系信号并表征未解析的分量是LISA数据分析的核心挑战，也是获得同时适用于该波段所有信号的全球解决方案的关键贡献。在这里，我们提出了一个端到端的分析管道，使用跨维贝叶斯推断开发一个随时间变化的目录来源的数据到达从LISA星座的星系双星。
2020-04-17 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Probing Planckian corrections at the horizon scale with LISA binaries
几个紧凑物体的量子引力模型预测了视界尺度上的微观甚至普朗克修正。我们探讨了测量两个模型独立的，吸烟枪效应，这些修正在引力波的一个紧凑的二进制，即潮汐加热的情况下，潮汐变形的存在。对于未来的天基干涉仪LISA检测的事件，我们表明，潮汐加热的影响占主导地位，并允许一个约束假定的修正到普朗克尺度。用LISA测量潮汐勒夫数更具挑战性，但在乐观的情况下，它可以将超大质量奇异紧凑物体的紧凑性限制到普朗克尺度。我们的分析表明，在1-20 Gpc的高度旋转的超大质量双星提供了在视界尺度上对量子引力效应的无与伦比的测试。
2018-03-02 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Detecting hierarchical stellar systems with LISA
有相当一部分恒星是由三个或更多的组成部分组成的引力约束等级的成员。几乎所有周期短于三天的低质量双星都是等级系统的一部分。因此，我们预计，激光干涉仪空间天线（LISA）检测到的致密星系双星的很大一部分将是分层的三重或四重系统的成员。在引力波信号中，可以检测到由等级伴星产生的加速度，其外部周期长达100年。对于周期短于或相当于飞行任务寿命的系统，将有可能测量外层轨道的周期和偏心率。LISA对分级恒星系统的观测将提供对恒星演化的深入了解，包括Kozai-Lidov振荡在驱动系统合并中所起的作用。
2018-06-01 astro-ph.HE gr-qc
Ultra-Short-Period Massive Black Hole Binary Candidates in LSST as LISA "Verification Binaries"
空间和时间的遗产调查（LSST）由Vera C。鲁宾天文台预计将发现数千万个类星体。其中很大一部分可能是由合并的大质量黑洞（MBH）双星提供动力的，因为许多类星体被认为是由合并引发的。我们表明，在合理的假设下的光度函数，寿命，和类星体的二进制分数，我们预计完整的LSST类星体目录包含20-100万紧凑MBH二进制与质量$M=10^{5-9}M_{\odot}$，红移$z=0-6$，和轨道周期$P=1-70$天。它们的光变曲线预计是明显的周期性，这可以自信地与随机红噪声变化区分开来，因为LSST将覆盖数十个甚至数百个周期。其中一个非常小的10-150个超紧凑（$P\lesssim1$日）的双星类星体的子集将在$\sim$ 5-15年内演化到mHz引力波（GW）频段，并可以被$\textit{LISA}$探测到。因此，它们可以被视为“$\textit{LISA}$验证双星”，类似于短周期的银河系致密天体双星。实际的问题是如何在大量的类星体中找到这些“大海捞针”：这可能需要为此目的进行优化的量身定制的共添加分析。
2021-04-30 astro-ph.HE
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 effects of Galactic model uncertainties on LISA observations of double neutron stars
利用即将建立的空间引力波天文台LISA观测包含成对中子星的双星，有可能提高我们对中子星物理和双星演化的理解。在这项工作中，我们评估的影响，改变模型的银河系的运动学和恒星形成的历史上的人口预测的双中子星，将被检测到并解决LISA。我们的结论是，这些二进制的空间分布是不敏感的银河系模型的选择，相比，由小样本量引起的随机变化。特别是，对双星星系轨道的耗时计算是不必要的。偏心率和引力波频率的分布，但是，受恒星形成历史的选择。可以用激光干涉仪观测到的偏心率e>0.1的双星，大多数都小于1亿年。我们警告说，LISA观测的不同预测之间的比较需要使用一致的恒星形成历史，银河系的恒星形成历史应该考虑到观察本身的分析。缺乏对银河系模型的强烈依赖意味着LISA对双中子星联星的探测可能会为大质量联星演化提供相对清晰的探测。
2023-02-27 astro-ph.HE
Prospects for detection of detached double white dwarf binaries with Gaia, LSST and LISA
双白矮星（DWD）双星预计在银河系中非常常见，但它们固有的微弱性对这些系统的检测提出了挑战。目前，只有几十个分离的DWD是已知的。这样的系统提供了提取物理特性的最佳机会，使我们能够解决大量悬而未决的问题，从白矮星的性质，到恒星和双星的演化，再到绘制银河系的地图。在本文中，我们探讨了超紧凑（与几个太阳半径或更小的二元分离）分离DWD的检测前景：1）与盖亚和LSST的光辐射和2）与LISA的引力波辐射。我们表明，盖亚，LSST和LISA有可能分别检测几百，一千和2.5万DWD系统。此外，盖亚和LSST数据将分别将电磁和引力波辐射中探测到的双星样本的保证范围扩大2倍和7倍，为这些来源开启了多信使天文学的时代。
2017-03-07 astro-ph.HE
Eccentric Signatures of Stellar-Mass Binary Black Holes with Circumbinary Disks in LISA
本文结合盘驱动与引力波驱动演化模型，揭示带环双星盘的恒星级双黑洞在LISA频段的可探测偏心率特征及其与质量比的关联。
2024-10-28 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational waves radiated by magnetic galactic binaries and detection by LISA
在未来的激光干涉仪空间天线（LISA）任务中，白矮星和中子星组成的银河系双星系统将成为$10^{-4}-10^{-1}\,\mathrm{Hz}$频带内引力波的主要来源。预计LISA将同时测量超过一万个这样的紧凑星系双星的GWs。对这种信号叠加的分析将是该任务面临的最大挑战之一。目前，在LISA数据码挑战中，每个星系双星都被建模为准单色的GW源。这对应于在2.5后牛顿近似下两个质点的圆周运动。如果这张照片被认为是LSIA将探测到的大多数星系双星的准确描述，那么我们仍然希望观察到具有超越点质量近似的复杂物理特性的偏心系统。在这项工作中，我们研究如何在准圆轨道的高磁性物体的二元系统可能会影响LISA检测到的GW信号的准单色图像。我们表明，偏心率产生额外的频率峰值的谐波的平均运动和磁性是负责移动每个频率峰值的情况下，没有磁性。我们提供了分析估计，并认为如果LISA能够以足够的准确度测量平均运动两倍和三倍的主峰，那么它将能够检测到磁性。
2022-11-25 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
LISA parameter estimation and source localization with higher harmonics of the ringdown
LISA可以探测到大质量黑洞双星合并产生的衰荡引力波信号的高次谐波，具有很高的信噪比。质量最大的黑洞双星更有可能有电磁对应物，而内螺旋对它们的信噪比贡献很小。在这里，我们解决以下问题：我们可以提取的二进制参数和本地化的源只使用LISA观测的振铃？当我们探测到长寿命的inspiral信号时，由于LISA绕太阳运动而引起的振幅和相位调制可以用来解开源的位置和方向，但它们不能用于衰荡主导的信号，这是非常短的寿命。我们表明，（i）我们仍然可以通过仔细组合多个振铃谐波来测量高质量双星的质量比和倾角，（ii）我们可以通过依赖于在不同LISA通道中测量的各种谐波的相对振幅和相位来限制天空位置和光度距离。
2020-01-31 astro-ph.HE gr-qc
Observing GW190521-like binary black holes and their environment with LISA
像GW 190521这样相对大质量的黑洞的双星被认为是在稠密的气体环境中形成的，比如活动星系核（AGN）的圆盘，它们可能与瞬变电磁对应物有关。这种假定的环境与双星的相互作用可能会在激光干涉仪空间天线（LISA）可观察到的低引力波频率处留下显著的印记。我们表明，LISA将能够检测到多达10个GW 190521类黑洞双星，天空位置误差$\lesssim1$度$^2$。此外，它还可以直接测量活动星系核中心超大质量黑洞的轨道运动所产生的各种效应，特别是多普勒调制和Shapiro时间延迟。由于仔细处理他们的频域信号，我们能够执行LISA看到的多普勒和Shapiro调制的二进制文件的完整参数估计。我们发现，多普勒效应和夏皮罗效应将允许测量AGN参数（半径和围绕AGN的轨道，中央黑洞质量的倾角）与高达100万级的精度。正确地模拟这些低频环境效应对于确定双星的形成历史，以及避免重建源参数和用引力波检验广义相对论时的偏差至关重要。
2022-11-11 astro-ph.HE gr-qc
Distinguishing Between Formation Channels for Binary Black Holes with LISA
最近对GW 150914和GW 151226的探测意味着在本宇宙中有大量的恒星质量的双星黑洞合并。虽然地基引力波探测器仅限于观测双星合并前的最后时刻，但天基探测器，如激光干涉仪空间天线（LISA），可以在较低的轨道频率下观测双星，而这种系统仍然可以编码有关其形成历史的信息。特别是，轨道偏心率和质量的双黑洞在LISA频段可以一起使用，以区分在孤立的星系场和那些形成在密集的恒星环境，如球状星团形成的双星。在这封信中，我们探讨了双黑洞种群的轨道偏心率和质量，因为它们通过LISA频带的演变。总的来说，我们发现有两个不同的人群可辨别的LISA。我们发现，高达90%的二进制动态或隔离形成的偏心率可测量的LISA。最后，我们注意到如何测量偏心率的低质量的二元黑洞孤立地发展可以提供详细的限制物理的黑洞出生踢和共同的信封演变。
2016-09-22 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Fast resolving Galactic binaries in LISA data and its ability to study the Milky Way
本文提出一种利用先前数据定义先验的加速搜索方法，基于GBSIEVER管道在LISA数据中快速分辨双白矮星双星，显著缩短搜索时间并保持对银河系结构的探测能力，同时提出了确认探测的信噪比阈值。
2023-09-12 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
A Sea of Black Holes: Characterizing the LISA Signature for Stellar-Origin Black Hole Binaries
本研究基于 Illustris 宇宙学模拟刻画 LISA 可探测的恒星起源黑洞双星信号，量化不同任务寿命下的候选与高置信度探测数量，为 LISA 模拟数据和探测流程基准测试奠定基础。
2025-07-28 astro-ph.HE
Test for LISA foreground Gaussianity and stationarity: galactic white-dwarf binaries
针对LISA探测到的银河系双白矮星前景信号，基于银河系模型与模拟信号，提出高斯性与平稳性测试方法，揭示2-10mHz频段的非高斯性，为数据模型设计提供诊断与估计工具，避免参数估计偏差。
2025-08-20 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Systematic biases in parameter estimation on LISA binaries. II. The effect of excluding higher harmonics for spin-aligned, high-mass binaries
Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；SISSA（的里雅斯特国际高等研究学校）；INFN Sezione di Trieste（意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部）；Université de Toulouse（图卢兹大学）；University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）；University of Illinois Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）
研究LISA观测中高阶谐波排除对高质量双星参数估计的影响，提出改进的优化方案以减少系统性偏差。
2026-07-29 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
LISA Detection of Binary Black Holes in the Milky Way Galaxy
利用LIGO的黑洞合并率，我们计算了银河系中紧束缚双黑洞的丰度。具有小半长轴的双星（$\lesssim 10 R_\odot$）通过传统的形成机制起源于较大的分离，并作为引力波发射的结果而演化。我们发现LISA可以在银河系中探测到它们。我们还确定了可能的X射线签名，这样的二进制文件。
2017-04-28 astro-ph.HE
Inferring the population properties of galactic binaries from LISA's stochastic foreground
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）；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））；Aristotle University of Thessaloniki（萨洛尼加亚里士多德大学）；Institute for Astronomy, Astrophysics, Space Applications and Remote Sensing, National Observatory of Athens（雅典国立天文台天文学、天体物理学、空间应用与遥感研究所）
本文提出基于模拟的推断框架，直接从重构的随机前缀测量银河双星群体特性，通过神经后验估计器将谱图映射到群体参数，验证了方法的有效性并提高了计算效率。
2026-05-11 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Adapting a novel framework for rapid inference of massive black hole binaries for LISA
本文为LISA适配RIFT框架，利用并行架构实现无需似然或波形加速的快速贝叶斯推断，并通过零噪声注入和挑战数据集验证了其对超大质量黑洞双星参数推断的准确性与效率。
2025-03-27 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Accurate and efficient simulation-based inference for massive black-hole binaries with LISA
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）；Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)（马克斯·普朗克引力物理学研究所（爱因斯坦研究所））；Nottingham Centre of Gravity & School of Mathematical Sciences, University of Nottingham（诺丁汉大学引力研究中心与数学科学学院）；Institute for Gravitational Wave Astronomy & School of Physics and Astronomy, University of Birmingham（伯明翰大学引力波天文学研究所与物理天文学院）
本文提出一种基于模拟的推断框架，用于LISA观测的高质量黑洞双星，通过DINGO代码扩展应用至LISA频段，利用归一化流模型和对齐自旋高模式波形模型进行训练，实现高效参数估计。
2026-08-05 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Detection of magnetic galactic binaries in quasi-circular orbit with LISA
本文研究 LISA 对准圆轨道磁化银河双星的探测能力，指出偏心双星可能被误判为多个源从而偏差星族研究，并证明在二次谐波信噪比足够时可由准单色源搜索推断系统长期磁能。
2023-04-12 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
