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
Ultra long lived quasinormal modes of neutron stars in massive scalar-tensor gravity
由中子星发出的引力波的振铃相的频率和特征时间的频谱携带着关于物质含量(状态方程)和引力基础理论的信息。通常,修正的引力理论引入了额外的自由度/场,例如标量,这导致了组成衰荡谱的新的模式族。标量-张量理论是简单但在物理上有希望的候选理论,它有效地引入了一个额外的大质量标量场(即超轻玻色子),它与引力非最小耦合,导致标量化的中子星。在这里,我们提出的第一个计算的完整的衰荡光谱在这样的理论。结果表明,超轻玻色子中子星的衰荡谱比广义相对论的衰荡谱丰富得多,具有超长寿命的传播模式。
2020-06-30 astro-ph.HE gr-qc
Primordial black hole ringdown: The irreducible stochastic gravitational wave background
University of Pennsylvania(宾夕法尼亚大学);New York University, Abu Dhabi(纽约大学阿布扎比分校);Université de Genève(日内瓦大学)
研究原始黑洞环状衰变产生的不可约随机引力波背景,通过宇宙微波背景实验探测极端大质量原始黑洞的存在。
2026-02-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Parameter estimation for space-based gravitational wave detectors with ringdown signals
与地面引力波探测器不同,空间引力波探测器可以探测到大质量黑洞合并产生的具有高信噪比的振铃信号,有助于定位源并提取其参数。为了减少Fisher信息矩阵分析中的计算时间,我们推导了日心和地心探测器的频域振铃信号的解析公式,通过考虑谐波相位,地心探测器的旋转周期,和探测器的臂长的影响。我们探讨了不同质量和不同红移的二进制的振铃信号的参数估计和源定位的中值误差。使用一个总质量为$M=10^7\ M_\odot$的双星源,在红移为$z=1$时,我们分析了这些误差对天空位置的依赖性。我们发现天基引力波探测器网络可以显著改善衰荡阶段的源定位。用贝叶斯推断方法检验了Fisher矩阵近似的结果。
2021-10-24 gr-qc
Thermal Ringdown of a Kerr Black Hole: Overtone Excitation, Fermi-Dirac Statistics and Greybody Factor
本文研究极端质量比并合中克尔黑洞铃宕的泛音激发,发现频谱遵循费米-狄拉克分布,并证明灰体因子导致该分布,从而为无需提取准正规模式即可检验广义相对论和探测 Kerr/CFT 提供新途径。
2022-11-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cracking Gravitational Wave Multiple Ringdown Modes in Space
Peking University(北京大学);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);Sun Yat-sen University (Zhuhai Campus)(中山大学(珠海校区));Dalian University of Technology(大连理工大学);National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台)
本文提出一种适用于空间探测器的环形衰变分析流程,利用FIREFLY算法显著提升计算效率,实现对多模式环形衰变信号的高精度分析。
2026-10-19 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Black-hole ringdown with templates capturing spin precession: A reanalysis of GW190521
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);Institute of Astrophysics, FORTH(基础与技术研究基金会天体物理研究所);INFN, Sezione di Roma(意大利国家核物理研究所罗马分部)
本文实现了一个考虑自旋进动的振幅模型,用于分析黑洞合并铃宕信号,并对GW190521进行再分析,发现进动引起参数和次主导模态振幅的系统性偏移,但铃宕单独分析未提供强进动证据。
2026-06-16 astro-ph.HE 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
Measuring gravitational waves from binary black hole coalescences: I. Signal to noise for inspiral, merger, and ringdown
我们估计预期的信噪比(SNR)从三个阶段(螺旋,合并,衰荡)的合并二进制黑洞(BBH)的初始和先进的地基干涉仪(LIGO/VIRGO)和天基干涉仪(LISA)。LIGO/VIRGO可以在几个到大约2000个太阳质量的质量范围内进行中等信噪比(几十个),中等精度的BBH聚并研究; LISA可以在大约10^5到10^8个太阳质量的质量范围内进行高信噪比(10^4量级)的高精度研究。BBH很可能是LIGO/VIRGO探测到的第一个源:它们的可见距离比合并的中子星双星大得多(初始干涉仪可达500 Mpc)(迄今为止被认为是LIGO/VIRGO的“面包和黄油”主力源,初始干涉仪可看到约30 Mpc)。低质量的BBH(初始LIGO干涉仪最大50个太阳质量;高级干涉仪最大100个太阳质量; LISA最大10^6个太阳质量)最好通过它们被熟知的螺旋波来搜索;更高质量的BBH必须通过它们被知之甚少的合并波和/或它们被熟知的振铃波来搜索。基于衰荡波的大质量BBH匹配滤波搜索应该能够找到质量范围为100至700太阳质量到200 Mpc(初始LIGO干涉仪)的BBH,以及200至3000太阳质量到z=1(先进干涉仪)。所需的模板数量级为6000或更少。使用“噪声监视”搜索算法,在不详细了解波形形状的情况下,基于合并波的搜索可以将检测到的大量BBH的数量增加到从螺旋波和振铃波发现的数量的10倍或更多倍。来自…
1997-11-04 astro-ph gr-qc
Quantum fluxes and $\langle\hatΦ^2\rangle$ for a non-minimally coupled scalar field: ringdown and tail on approaching the polar Kerr inner horizon
Technion(以色列理工学院);Max Planck Institute for Mathematics in Sciences (MiS)(马克斯·普朗克科学促进研究所数学研究所);Princeton University(普林斯顿大学);Institut für Theoretische Physik, Universität Leipzig(莱比锡大学理论物理研究所);University College Dublin(都柏林大学学院);Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF)(巴西物理学研究中心)
本文计算了克尔黑洞内视界附近非最小耦合量子标量场的重整化期望值⟨Φ̂²⟩和能量通量,发现其渐近行为由振铃(频率为经典准正则模两倍)和逆幂尾部(r_*^{-2ℓ-3})组成,推广了最小耦合情况的结果。
2026-06-29 gr-qc hep-th
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
Ringdowns for black holes with scalar hair: the large mass case
针对大质量黑洞,利用标量电荷与质量之比作为微扰参数构建准正规模有效场论方案,发现QNM频率修正在大质量时被极大抑制,LISA极难探测到标量毛证据。
2024-08-30 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Ringdown and lensing of triple systems
Niels Bohr Institute(尼尔斯·玻尔研究所);Universitá della Calabria(卡拉布里亚大学);Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学)
研究三体系统在非平凡环境中的引力波生成与传播,通过数值相对论模拟分析黑洞碰撞并伴星的存在,发现环状辐射中的多普勒和引力红移效应,以及透镜效应导致的成像增强和共振模式激发,为理解伴星附近并合过程提供了新途径。
2026-07-20 astro-ph.HE gr-qc
Multipolar gravitational waveforms and ringdowns generated during the plunge from the innermost stable circular orbit into a Schwarzschild black hole
本文研究了一个大质量点粒子从最内层稳定圆轨道的稍下方坠入史瓦西黑洞时所发出的引力辐射。我们考虑偶宇称和奇宇称扰动,并使用坎宁安,价格和Moncrief的两个规范不变的主函数来描述它们。对于任意观测方向,特别是在俯冲粒子的轨道平面之外,我们得到正则化多极波形,即,通过对大量模式求和而构造的波形,以及从准正规模式谱构造的它们的非正规对应物。他们是在极好的协议,我们的研究结果使我们能够特别强调的波形失真的影响(一)谐波超出占主导地位的$(\ell=2,m=\pm 2)$模式和(ii)的观察方向,因此,有必要考虑到他们在分析的最后阶段的二元黑洞合并。
2018-09-27 gr-qc hep-th
Gravito-electromagnetic perturbations of MOG black holes with a cosmological constant: Quasinormal modes and Ringdown waveforms
本文研究带宇宙学常数的MOG黑洞的引力-电磁扰动,数值求解准正则模式与铃宕波形,发现增大参数α或Λ均使QNM频率实部和虚部减小,并揭示电磁与引力模式在MOG-德西特时空中具有等谱性和相同铃宕波形。
2023-10-11 gr-qc
Systematic bias in LISA ringdown analysis due to waveform inaccuracy
SISSA(国际高等研究学院);INFN Sezione di Trieste(意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部);IFPU - Institute for Fundamental Physics of the Universe(宇宙基础物理研究所);CENTRA, Departamento de Física, Instituto Superior Técnico – IST, Universidade de Lisboa – UL(里斯本大学高级理工学院物理与天体物理中心)
研究发现LISA观测中需至少3-10种模式以准确估计黑洞双星参数,因波形不准确导致系统偏差问题。
2026-03-12 gr-qc
Universal features of gravitational waves emitted by superkick binary black hole systems
我们使用数值相对论来研究“超级反冲”二元黑洞系统(具有相同质量和反平行自旋的系统)的合并和衰荡阶段。我们找到了一种通用的方法来描述这些系统在合并和衰荡阶段发射的质量和电流四极引力波:(i)这些波的时间演化是不敏感的祖先的参数(自旋)后,由自己的峰值归一化。(ii)峰值,编码所有的自旋信息的祖先,可以始终符合公式的启发后牛顿理论。我们发现质量四极波的普适演化可以用所谓的后向单体(BOB)模型精确地模拟。然而,BOB模型,在其目前的形式,导致一个较低的波形匹配和一个显着的参数估计偏置电流四极波。我们还将振铃信号分解为七个泛音,并研究了模式振幅对祖波参数的依赖关系。这种依赖性被发现是不敏感的泛音指数(缩放因子)。最后,我们使用Fisher矩阵技术来研究如何振铃波形可以至少作为重要的参数估计的inspiral阶段。假设宇宙探测器,我们发现的贡献衰荡部分占主导地位的总质量超过~ 250太阳质量。对于大规模BBH系统,通过引入衰荡信息,提高了参数测量的准确性--衰荡扇区产生了与内旋阶段不同的参数相关性,从而降低了全信号中的总体参数相关性。
2021-07-10 gr-qc
Relaxation without ringdown for a compact object in modified gravity
Swansea University(斯旺西大学);Università di Bologna(博洛尼亚大学)
本文研究一种矢量-张量理论中的正则致密天体,其奇偶扰动呈现纯耗散弛豫极点而非振荡模,源于隐藏手征对称性导致单向输运,并在黑洞极限下弛豫时间发散、极点坍缩至零频。
2026-07-02 gr-qc hep-th
Did GW150914 produce a rotating gravastar?
干涉LIGO探测器最近测量了第一个直接引力波信号,该信号来自被解释为黑洞双星系统的螺旋、合并和衰荡。测量到的信号的信噪比足够大,毫无疑问,它确实指的是两个巨大的超紧凑物体的螺旋,它们的合并产生了一个旋转的黑洞。然而,数据的质量是如此之高,以至于留下了一些空间来进行其他解释,这些解释不涉及黑洞,而是涉及其他物体,在经典广义相对论中,这些物体可以是同样大质量和紧凑的,即重力场星。我们在这里考虑的假设,合并的对象确实是引力星,并探讨合并后的对象是否因此可能不是一个黑洞,但旋转引力星。在比较了GW150914的振铃信号的实部和虚部与各种引力星的相应数量之后,尽管旋转引力星的微扰响应的知识非常有限,我们得出结论,由于旋转引力星,不可能对GW150914的测量振铃进行建模。
2016-09-21 astro-ph.HE gr-qc
Ringdown Signatures of Dehnen Dark Matter Halos: Fluid Modes and Detectability with Space-Based Detectors
Center for Gravitational Wave Experiment, National Microgravity Laboratory, Institute of Mechanics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院力学研究所微重力国家实验室引力波实验中心)
本文研究了利用超大质量黑洞浸没在暗物质晕中的环形衰变波形提取黑洞内在参数和周围物质分布参数的可能性,通过构建不同德亨型暗物质分布的数值波形,并转换为未来空间引力波探测器的现实数据流,探讨了暗物质对引力波信号的影响及可检测性。
2026-05-18 gr-qc
A Parametrized Test of General Relativity for LISA Massive Black Hole Binary Inspirals
Université de Toulouse(图卢兹大学);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));University of Maryland(马里兰大学)
LISA通过参数化检验GR在强场和相对论极限下的有效性,提升对GR偏离的限制精度。
2025-12-11 gr-qc
Reduced Basis representations of multi-mode black hole ringdown gravitational waves
Louisiana State University(路易斯安那州立大学);Brown University(布朗大学);University of Maryland, College Park(马里兰大学帕克分校);Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology(加州理工学院喷气推进实验室);California Institute of Technology(加州理工学院)
本文采用简化基方法高效压缩单模和多模准正则模式波形,实现高精度表示,并显著减少模板数量,为多模环状引力波搜索提供可能。
2012-03-18 astro-ph.CO cs.NA gr-qc
Gravitational wave echoes from black holes in massive gravity
引力波正迅速成为检验其他引力理论的可靠工具。特别是,在黑洞衰荡阶段的引力波发射的功能提供了一个直接探测的时空外的黑洞。在这篇文章中,我们考虑黑洞在无鬼的大质量引力。这些黑洞一般都有标量毛发。我们发现,引力扰动和这个标量头发之间的简单耦合可以改变黑洞的准正规振铃,特别是,在发射的引力波中产生回波。这一发现为利用引力波观测来检验大质量引力理论提供了一种明确的方法。
2021-01-14 gr-qc
Quasinormal Modes of Self-Dual Loop Quantum Gravity Corrected Kerr Black Holes
School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学物理与天文学院);School of Aeronautics and Astronautics, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学航空航天学院)
研究通过修正算法构建的旋转圈量子引力黑洞的标量准正则模和铃宕信号,利用六阶WKB近似及时域积分分析相关动力学,揭示量子参数对振荡频率等的影响,为理解圈量子引力修正对黑洞微扰及引力波铃宕信号的影响提供理论框架。
2026-07-20 gr-qc
Inspiral-merger-ringdown waveforms with gravitational self-force results within the effective-one-body formalism
本文提出首个主要由引力自力结果构建的无自旋EOB波形模型SEOBNR-GSF,通过将GSF信息引入哈密顿量,在中等到可比质量比区间优于2GSF旋近波形,且与SXS数值相对论模拟的失配度与SEOBNRv5相当。
2025-09-24 gr-qc
Measuring source properties and quasi-normal-mode frequencies of heavy massive black-hole binaries with LISA
本文使用 pSEOBNRv5HM 模型模拟 LISA 对大质量黑洞双星的观测,通过贝叶斯分析评估了利用完整波形约束广义相对论铃宕信号偏差的精度,发现偏差可约束至 1%-10%,并指出波形模型误差会导致高 SNR 下误测 GR 偏差,强调需改进波形模型。
2024-11-18 gr-qc
Massive gravity with non-minimal coupling
我们提出了新的具有5个动力学自由度的大质量引力理论。我们回避唯一性定理的形式的动力学和潜在的条款,通过采用“广义大质量引力”的框架,在全球平移不变性被打破。通过利用旋转对称性的领域空间中,我们确定了两个新的类的理论。第一种是广义质量引力的非最小耦合推广。另一方面,第二个理论产生了一个质量项,它不同于de Rham,Gabadadze,Tolley结构,并且通常有5个自由度。这两种理论都允许稳定的宇宙学解,而没有无限强耦合,没有鬼和梯度不稳定性。
2020-06-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On strong coupling scales in (minimal) massive gravity
无幽灵的大质量引力模型一般具有强耦合尺度$Λ_3 =(M_{\rm Pl} m^2)^{1/3}$。然而,对于其中一个模型-“最小质量引力”-在矢量模式消失的解的子集中,这个尺度是什么并不清楚,因为在$Λ_3$尺度上没有相互作用。我们证明了在闵可夫斯基真空解附近总是存在任意接近于$Λ_3$的标量-张量相互作用。这明确地证实并完成了以前的研究,建立$Λ_3$有效地是最大的强耦合尺度的所有鬼自由(dRGT)大规模重力模型(闵可夫斯基)。在这个过程中,我们还重新审视和澄清一般的洛伦兹不变的大质量引力模型的建设,明确地为这些模型构建一个改进的非冗余扩展。
2015-11-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On the uniqueness of the non-minimal matter coupling in massive gravity and bigravity
在de Rham-Gabadadze-Tolley(dRGT)大质量引力和双引力中,涉及两种度量的非最小物质耦合一般重新引入Boulware-Deser(BD)鬼。一个非最小的物质耦合通过一个简单的,但具体的复合度量已被提出,它消除了BD鬼低于强耦合尺度。工作明确的度量制定和任意的时空维度,我们表明,这种复合度量是唯一的一致的非最小的强耦合尺度下的物质耦合,出现了两个诊断,即,没有Ostrogradski鬼在去耦限制和没有BD鬼从物质量子回路校正。
2015-07-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Nonlinear tails of massive scalar fields around a black hole
University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);International Centre for Theoretical Physics Asia-Pacific (ICTP-AP)(亚太理论物理中心);Taiji Laboratory for Gravitational Wave Universe(太极引力波宇宙实验室)
研究黑洞环形衰减后期非线性效应,对比线性与非线性标量场尾部衰减特性,揭示大规模场非线性特征。
2026-04-12 gr-qc
Spacetime metrics and ringdown waveforms for galactic black holes surrounded by a dark matter spike
本研究利用TOV方程构建暗物质尖峰环绕黑洞的时空度规,并分析铃宕引力波探测可能性,发现大质量黑洞更易产生可观测信号,但M87的尖峰当前难以探测。
2024-02-07 astro-ph.GA gr-qc
Golden Binary Gravitational-Wave Sources: Robust Probes of Strong-Field Gravity
空间引力波干涉仪,如{ \it LISA},将探测到来自宇宙学距离上的大质量黑洞双星合并的螺旋、俯冲和振铃阶段的引力波信号。从螺旋波中,我们将能够测量双星成员的质量;从衰荡波中,我们将能够测量最终合并的残余物的质量。检测到的事件的子集允许在给定的源中的螺旋波形和振铃波形的识别,并且因此允许测量在聚结过程中损失到GW的总质量-能量,$M_{\rm GW}$。我们定义“黄金”二进制合并是那些测量误差可能是足够小的物理上有用的测定$M_{\rm GW}$。一项详细的敏感性研究,结合简单的黑洞人口模型,表明在3年的{ \it LISA}任务寿命期间可能会检测到一些黄金双星合并。任何这样的质量亏损测量都将构成强场相对论引力的可靠和有价值的观测测试。将这一概念扩展到自旋测量,可以对黑洞面积定理进行直接的经验检验。
2005-01-14 astro-ph gr-qc
Science with the space-based interferometer eLISA. I: Supermassive black hole binaries
我们比较了不同eLISA任务设计的科学能力,包括具有不同臂长、低频噪声灵敏度和任务持续时间的四连杆(双臂)和六连杆(三臂)配置。对于每一种配置,我们考虑几个代表性的大质量黑洞形成的情况。这些方案被选择来探索两个物理机制,极大地影响eLISA率,即(i)黑洞播种,和(ii)两个星系的合并和合并的黑洞托管这些星系之间的延迟。我们使用Fisher矩阵分析和自旋旋进、仅吸气波形评估eLISA参数估计准确度。我们量化的合并和振铃中存在的信息,通过重新调整只使用信噪比的非旋进的inspiral合并振铃现象波形,并从一组减少的旋进数值相对论/后牛顿混合波形的inspiral Fisher矩阵估计。我们发现,在我们的研究中考虑的所有eLISA配置应该检测到一些大质量的黑洞二进制文件。然而,配置六个链接和更好的低频噪声将提供更多的信息,黑洞的起源在高红移和吸积的历史,他们可能允许识别电磁对应的大规模黑洞合并。
2016-01-12 astro-ph.HE gr-qc
Minimal theory of quasidilaton massive gravity
本文在闵可夫斯基基准度规下的最小质量引力理论中引入了一个关于标量场的拟对称性,使得关于整体对称性的拟对称性得以保持,并且理论中存在一个稳定的自加速de Sitter解.我们从一个前体理论,其中包含三个传播的引力自由度没有一个准标量,并引入Stückelberg场协变的行动。这使得我们有可能建立混合了Stückelberg场和标量场的拟对称的整体对称的拟对称。通过哈密顿量分析,我们确认了标量准引力的先驱理论包含四个自由度,其中三个自由度来自先驱质量引力,一个自由度来自标量准引力。我们进一步删除一个传播自由度的最小准介子理论的三个传播自由度,对应于两个极化的引力波从最小理论的质量引力和一个标量的准介子场,通过仔细引入两个额外的限制系统的哈密顿语言。切换到拉格朗日语言,我们发现自加速的de Sitter解决方案的最小准量子理论,并分析其稳定性。发现自加速de Sitter解在很宽的参数范围内是稳定的。
2017-09-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Minimal theory of massive gravity
我们提出了一个新的只有两个传播自由度的大质量引力理论。在用维尔拜因语言在幺正规范中定义了这个理论之后,我们将进行一个哈密顿分析来计算物理自由度的数目,然后研究一些唯象。虽然均匀和各向同性的背景宇宙学及其周围的张量线性扰动与de Rham-Gabadadze-Tolley(dRGT)大质量引力中的方程完全相同,但在完全非线性水平上,新理论中不存在标量和矢量引力自由度。因此,新的理论提供了一个稳定的非线性完成的自加速宇宙学的解决方案,最初发现的dRGT理论。
2015-12-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Estimating False Alarm Rates of Sub-Dominant Quasi-normal Modes in GW190521
本研究通过模拟信号分析量化GW190521中亚主导(3,3,0)铃宕模式的误报率,验证了该模式探测的可靠性,支持GW190521信号含可观测亚主导准简正模式的结论,为黑洞克尔性质检验提供依据。
2024-10-07 astro-ph.HE gr-qc
Horndeski extension of the minimal theory of quasidilaton massive gravity
大质量引力的最小准引力理论允许在很宽的参数范围内有一个稳定的自加速de Sitter解。另一方面,为了使该理论与局部重力测试兼容,由于标量上的准引力而产生的第五种力需要在局部尺度上进行筛选。因此,本论文扩展了理论,包括一个立方Horndeski长期的方式,(i)尊重准对称性的全球对称性,(ii)保持物理自由度的理论是三个,(iii)可以容纳Vainshtein屏蔽机制,仍然(iv)允许一个稳定的自加速德西特解决方案。在将Horndeski项(以及k-本质类型的非线性动力学项)添加到前驱作用之后,我们切换到Hamilton语言并找到一组完整的独立约束。然后,我们构造的最小理论与三个物理自由度,仔细添加一对约束的总哈密顿量的先驱理论。切换回拉格朗日语言,我们研究宇宙学的解决方案和他们的稳定性在最小的理论。特别是,我们表明,自加速德西特解决方案是稳定的参数范围很广。此外,在最小质量引力理论中,大质量引力波在高动量极限下的传播速度与光速完全一致。
2017-09-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Observability of lensing of gravitational waves from massive black hole binaries with LISA
本文通过信息矩阵分析评估LISA对引力波透镜波动光学效应的可观测性,发现此前研究低估了其探测能力,LISA可在更高碰撞参数和更低透镜质量下探测透镜信号。
2023-05-29 astro-ph.CO gr-qc
Ringdown and greybody signatures of rational regular black holes in non-polynomial gravity
Kimyo International University in Tashkent(塔什干化学国际大学);Tashkent State Technical University(塔什干国立技术大学);School of Physics, Harbin Institute of Technology(哈尔滨工业大学物理学院);University of Tashkent for Applied Sciences(塔什干应用科学大学);Institute of Theoretical Physics, National University of Uzbekistan(乌兹别克斯坦国立大学理论物理研究所);Samarkand State Pedagogical Institute(撒马尔罕国立师范学院);New Uzbekistan University(新乌兹别克斯坦大学);Research Institute of Irrigation and Water Problems(灌溉与水资源问题研究所);Tashkent International University(塔什干国际大学)
本研究计算了非多项式引力中理性正则黑洞的准正则模和灰体因子,发现铃宕频率在极端条件下被抑制且灰体透射增强,并评估了LISA的探测潜力。
2026-09-25 gr-qc
Weyl Covariant Theories of Gravity in Riemann-Cartan-Weyl Space-times II. Minimal Massive Gravity
我们提出了局部规模(外尔)协变推广的最小质量引力理论的语言外微分形式的黎曼-Cartan-外尔时空。该理论由局部尺度不变作用量表示,局部尺度协变场方程由一阶变分形式得到。
2019-04-25 gr-qc hep-th
Cosmological investigations of (extended) nonlinear massive gravity schemes with non-minimal coupling
本文研究了(推广的)非线性质量引力理论中的非最小耦合情形。我们首先考虑在Brans-Dicke背景下的大质量引力,使得引力子质量被$A^2(σ)m$取代,其中$σ$是Brans-Dicke场,$A(σ)$是共形耦合,并表明在这种情况下没有可行的宇宙热历史。然后,我们调用一个三次伽利略长期的非线性完成的$σ$拉格朗日,并表明,在这种情况下,有一个稳定的德西特解决方案。然而,de Sitter被物质相阻挡,物质相也是动力学的同时吸引子。然而,德西特阶段可以通过调用不自然的微调来实现。接下来,我们研究了具有非最小耦合的非线性大质量引力的准量子宇宙学。作为一个通用的功能的非最小耦合,我们表明,该模型表现出瞬态幻影阶段,否则是不可能的。在对模型的观测资料进行分析时,我们发现,对于准非线性质量引力,允许有较小的耦合常数。对于这两种情况下考虑,它是观察到,我们有一个有效的压力的物质,它来自约束方程。对于Brans-Dicke背景下的变质量非线性质量引力,物质的有效压强不为零,影响了哈勃参数的演化,从而破坏了模型与数据的一致性。对于非线性质量引力场的准双曲模型,通过控制耦合常数,可以使物质的有效压强保持在零附近,模型与观测值吻合较好。
2014-03-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Environmental Effects for Gravitational-wave Astrophysics
即将到来的地面干涉仪对引力波的探测将开启引力波天文学的时代。当天基探测器成熟并以极高的精度和极高的红移测量大质量黑洞的质量和自旋时,情况将尤其如此,从而能够更好地了解黑洞与星系的共生演化,并在强场、高度动态状态下对广义相对论进行高精度检验。这些雄心勃勃的目标要求将引力波信号的天体物理环境污染限制在可以忽略的水平,以便对源参数的检测和估计都不会受到重大影响。在这里,我们考虑了天基探测器的主要来源-大质量黑洞双星的螺旋,合并和振铃以及极端质量比的螺旋-并解释了对其引力波形的各种影响,包括电磁场,宇宙学演化,吸积盘,暗物质,“防火墙”以及可能偏离广义相对论。我们发现,黑洞的准正规模式是急剧不同的物质的存在下,但衰荡信号观察到的干涉仪通常是不受影响的。吸积盘和暗物质的影响主要取决于它们的几何形状和密度分布,但对大多数源来说是可以忽略的,除了少数特殊的极端质量比的螺旋。电磁场和宇宙学效应总是可以忽略的。最后,我们探讨了我们的研究结果的建议测试广义相对论与引力波的影响,并得出结论,环境影响不会阻止精密引力波天文学的发展。
2015-01-07 astro-ph.CO gr-qc
Minimal Massive 3D Gravity
我们提出了一种替代拓扑大质量引力(TMG)具有相同的“最小”的整体属性,即一个单一的本地自由度,实现为一个大质量引力子在线性化的反德西特(AdS)真空。然而,与TMG相反,新的“最小质量引力”具有正能量引力子和正中心荷的渐近AdS边界共形代数。
2014-08-14 gr-qc hep-th
Phenomenology of minimal theory of quasidilaton massive gravity
有质量引力场的最小准粒子理论,无论有没有Horndeski型动力学项,都只传播三种物理模式:两种大质量张量极化和一种标量模式。这种自由度的减少是通过在宇宙学尺度上违反洛伦兹对称性和存在适当的约束来实现的,这些约束可以去除不需要的模式。真空宇宙学解在以前的工作中已经被考虑过,并且已经证明了晚期的de Sitter吸引子在非均匀扰动下是稳定的。在这项工作中,我们探讨的稳定性宇宙学解决方案中存在的物质场。为了简单起见,假设标量上的准静态势在背景水平上的吸引子上,我们导出了在视界下极限的稳定性条件,并求出了标量声速,以及准静态近似下相对于广义相对论对引力势的修正。我们还发现,引力波的速度极限与光速一致的任何均匀和各向同性的宇宙学背景,或远离吸引子。
2018-06-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Holographic Renormalization of 3D Minimal Massive Gravity
我们研究全息重整化的3D最小质量的引力使用的陈-西蒙斯模型的制定。我们明确地提出了Gibbons- Hawking项,以及所有的反项需要使作用量有限的dreibein和自旋连接。这可用于求全息对偶场论应力张量的关联函数。
2015-12-10 gr-qc hep-th
On Complexity Growth in Minimal Massive 3D Gravity
在最小质量三维引力模型(MMG)中,利用复杂性=作用(CA)方案,研究了拓扑质量引力模型(TMG)的复杂性增长问题。我们观察到,当黑洞的角动量参数和内视界趋于零时,BTZ黑洞的复杂性增长率饱和了MMG模型中提出的BTZ黑洞的物理质量约束.
2017-12-27 gr-qc hep-th
Minimal theory of massive gravity and constraints on the graviton mass
最小质量引力理论(MTMG)被非线性地赋予在引力扇区中只有两个获得非零质量的张量模。在均匀和各向同性的背景下,该理论被称为拥有两个分支:自加速分支与宇宙学中的现象学,除了张量模式的质量,完全匹配的$Λ$ CDM之一;而正常分支,而不是显示偏离广义相对论的背景和线性扰动动力学。对于后一个分支,我们研究使用几个早期和晚期的数据集上的引力子质量$μ_{0}$今天的值的约束,发现$(μ_{0}/H_{0})^{2}=0.119_{-0.098}^{+0.12}$在$68\%$ CL,这反过来又给出了一个上限在$95\%$ CL为$μ_{0}<8.4\times10^{-34}$ eV。这对应于MTMG正常分支中引力子质量的最强束缚。
2021-10-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Circularly symmetric solutions of Minimal Massive Gravity at its merger point
我发现所有的静态圆对称解决方案的最小质量三维引力在其合并点,构建这些静态版本,并讨论他们的一些几何和物理性质。原来除了一个静态的多毛黑洞外,还有一个静态的引力孤子,这在文献中被忽略了。
2019-04-26 gr-qc hep-th
Holographically Viable Extensions of Topologically Massive and Minimal Massive Gravity?
最近,人们发现了拓扑大质量引力(TMG)在$2+1$维上的一种推广,称为最小大质量引力(MMG),它不存在拓扑大质量引力和其它已知三维理论所存在的体-边界么正性冲突。MMG的场方程不同于TMG的场方程,在曲率的二次项上,曲率不是来自于仅依赖于度量的作用的变化。在这里,我们表明,MMG是一个独特的理论,并不存在变形的TMG或MMG在三次和四次阶(及以上)的曲率是一致的场方程的水平。具有所需体积和边界性质的TMG的唯一延伸具有单个大质量自由度是MMG。
2016-02-26 gr-qc hep-th
LIGO-Virgo searches for gravitational waves from coalescing binaries: a status update
中子星或黑洞的合并致密双星被认为是地球上最有希望的引力波探测源之一。LIGO-Virgo联合合作的紧凑二元合并(CBC)小组正在通过对理论建模的模板波形进行匹配滤波来搜索这些天体物理系统发出的引力波。各种波形模板的家庭采用的质量范围探测的搜索和阶段的inspiral阶段的目标:限制后牛顿的系统具有总质量小于$35 \msun$,数值相对论启发完整的吸气合并振铃波形更大规模的系统高达$100\msun$和振铃模板建模扰动黑洞高达$500\msun$。我们给出了CBC小组在探测天体物理引力波特征方面的当前努力和即将到来的计划的最新状态。
2009-11-14 gr-qc
On the Vainshtein mechanism in the minimal model of massive gravity
我们重新研究了Vainhstein机制在dRGT大质量引力极小模型中的命运。由于后者的特点是完全没有相互作用的去耦限制,我们研究它们的结构在更高的能量。我们发现,在静态球对称配置,相互作用的最低能量标度被推到普朗克质量。这一事实表明在这个框架中没有Vainshtein机制,但并没有证明这一点。通过诉诸于精确的真空运动方程,我们表明,确实存在一个障碍,排除任何恢复的广义相对论的条件下的平稳性和球对称性。然而,我们认为,后者是过于限制,可能会错过一些重要的物理现象。事实上,我们指出,在一般的非球对称或时间依赖的情况下,在任意接近的能量尺度的去耦极限的能量所产生的相互作用重新出现。这使我们质疑太阳系中的小程度球对称破缺是否足以产生成功的万施泰因机制。
2014-01-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
New massive spin two model on curved space-time
在物理学中,我们提出了一个新的无幽灵的大质量自旋二粒子相互作用模型。修订版本\ D { \bf 90}(2014)043006 [arXiv:1402.5737 [hep-th]]。虽然这个模型在闵可夫斯基时空中是没有鬼影的,但这个理想的性质是否在弯曲的时空中保持并不明显。事实上,布赫宾德等人已经指出,在没有非最小耦合项的弯曲时空中,菲兹-泡利理论并非没有鬼影。在本文中,我们在弯曲时空中建立了一个具有非最小耦合的大质量自旋二粒子的新理论,并证明了该模型可以是无鬼的。此外,我们还提出了新的非最小耦合项。
2014-12-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On Solutions of Minimal Massive 3D Gravity
我们看看最小大质量引力(MMG)的解决方案,拓扑大质量引力(TMG)的概括,改善其全息特性。证明了真空MMG的共形平坦解一般(在MMG参数空间中)局部等距于该理论的两个(A)dS真空之一。然后我们耦合一个标量场,发现当体引力子是快子时,畴壁解只能精确地插在这两个真空之间。最后,我们找到了一个满足Brown-Henneaux边界条件的非BTZ AdS黑洞解,它位于“体/边界么正区域”内。
2015-01-27 gr-qc hep-th
Black hole conserved charges in Generalized Minimal Massive Gravity
本文构造了渐近Anti-de Sitter(AdS)时空中广义最小质量引力(GMMG)黑洞解的质量、角动量和熵。广义极小质量引力理论是在具有负宇宙学常数的纯爱因斯坦引力基础上增加CS形变项、高阶导数形变项和一个附加项而实现的。我们将守恒荷$Q^μ (\barξ)$的结果应用到GMMG的旋转BTZ黑洞解中,得到了能量、角动量和熵。然后我们证明了我们的结果与黑洞热力学第一定律是一致的。
2015-04-06 gr-qc hep-th