Probing Warm Inflation via Correlated Gravitational Waves from First Order Phase Transitions
School of Fundamental Physics and Mathematical Sciences, Hangzhou Institute for Advanced Study, University of Chinese Academy of Sciences (HIAS-UCAS)(杭州高等研究院基础物理与数学学院,中国科学院大学);CAS Key Laboratory of Theoretical Physics, Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院理论物理研究所,中国科学院理论物理重点实验室);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);International Centre for Theoretical Physics Asia-Pacific, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学亚太理论物理中心);Taiji Laboratory for Gravitational Wave Universe (Beijing/Hangzhou), University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学太极引力波宇宙实验室(北京/杭州));Institute of Fundamental Physics and Quantum Technology, Ningbo University(宁波大学基础物理与量子技术研究所)
本文研究暖暴胀中加热诱导的两个关联一级相变产生的引力波,其谱特征可区分暖/冷暴胀并约束耗散耦合与能量尺度,未来观测站可检验。
2025-10-27 gr-qc
Probing dark matter and dark energy through Gravitational Time Advancement
得到了史瓦西几何中质量非零粒子的引力时间推进(负时滞)表达式。研究了描述旋涡星系自转曲线的引力场和暗能量(以宇宙学常数的形式)对粒子时间推进的影响。目前的研究结果表明,在存在暗物质引力场的情况下,时间推进可能发生的引力场的观察者无关,不像纯史瓦西几何的情况下,引力时间推进发生时,观察者是位于更强的引力场相比,引力场遇到的粒子在其旅程。当应用于SN 1987 a的情况时,发现光子/引力波的净时间延迟比文献中引用的要小得多。在存在暗物质场的情况下,SN 1987 a的光子和中微子应该受到引力时间的推进而不是延迟。
2019-05-18 gr-qc
Prospect of probing dark energy using stochastic gravitational waves
我们研究了使用LISA和Advanced LIGO等引力波实验探测暗能量行为的可能性。使用两种流行的暗能量状态方程参数化,我们表明,利用LISA和Advanced LIGO目前对随机引力波的探测灵敏度,可以探测到目前宇宙学观测所允许的大部分暗能量状态方程参数空间。
2015-04-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Comment on "Probing gravitational wave polarizations with signals from compact binary coalescences"
在最近的一篇论文“Probing引力波polarizations with signals from compact binary coalescences”(arXiv:1710.03794 [gr-qc])中,作者认为LIGO-Virgo网络对引力波的单次探测能够区分引力波的纯张量和纯矢量偏振。本文指出了作者分析中的一个错误,并指出只有在引力波沿干涉仪对张量或矢量偏振的零响应方向传播时,这种微分才是可能的。然而,LIGO-Virgo网络可以通过收集统计数据来区分纯张量和纯矢量偏振,正如我们在Phys. Scr中所展示的那样。92,125001(2017)。
2017-12-19 astro-ph.HE gr-qc
Dancing in the dark: probing Dark Matter through the dynamics of eccentric binary pulsars
Montana State University(蒙大拿州立大学);University of Aveiro(阿威罗大学);Gran Sasso Science Institute (GSSI)(格兰萨索科学研究所);INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso(意大利国家核物理研究所,格兰萨索国家实验室)
通过研究偏心双星脉冲星的动力学,探索暗物质对双星系统轨道周期的影响,揭示其作为暗物质探测工具的潜力。
2026-03-03 astro-ph.HE gr-qc
Probing a Gravitational Cat State: Experimental Possibilities
这是一份关于准备和探测引力猫态的实验装置的初步可行性研究的进展报告[1]。
2016-03-13 gr-qc hep-th quant-ph
Probing circular polarization in stochastic gravitational wave background with pulsar timing arrays
我们利用脉冲星定时阵列研究了在随机引力波背景中圆偏振的可探测性,这些背景来自于不同的源,如早期宇宙中的超大质量黑洞双星、宇宙弦和暴胀。计算了圆偏振随机引力波背景的广义重叠约化函数。我们发现在各向同性的背景下,圆偏振不能被检测到。然而,在各向异性的引力波背景下,有机会观察到圆偏振。我们还展示了如何从非极化的引力波中分离极化的引力波。
2015-12-30 astro-ph.HE gr-qc
Probing the time dependence of dark energy
提出了一种研究暗能量状态方程$w$可能的时间依赖性的新方法。我们将这种方法应用于最近的两个数据集的Ia型超新星(联盟2和SDSS)和重子声学振荡峰在$z = 0.35$。对于这些数据的一些组合,我们发现,有一个明显的偏离标准的$Λ$ CDM模型在中间红移,虽然一个非进化的暗能量组件($dw/dz = 0$)不能排除这些数据。当应用于即将到来的观测数据时,这里开发的方法可能有助于探测一个可能的演变中的暗能量成分。
2011-03-01 astro-ph.CO gr-qc
Probing Dynamical Dark Energy with Press-Schechter Mass Functions
对宇宙加速膨胀的测量导致提出一种新的宇宙流体作为其原因:暗能量。它的各种化身提供了丰富的模型,其相关性是重要的,通过与观察的联系进行区分。我将介绍我的调查的影响动力学暗能量模型的非线性暗物质结构的形成。特别是,我将集中在结构跟踪的质量函数的暗物质晕。
2007-03-04 astro-ph gr-qc hep-th
Probing new physics for $(g-2)_μ$ and gravitational waves
我们研究了利用脉冲星定时阵列测量来探测解释$(g-2)_μ$异常和引力波的新物理的可能性。我们考虑的模型是轻规范玻色子或中性标量与μ子相互作用。结果表明,用动力学混合解释$(g-2)_μ$异常的暗$U(1)$模型的参数空间可以实现一级相变,产生的引力波可以解决NANOGrav 12.5年数据集中观测到的常见的红噪声问题.
2021-04-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing the imprints of generalized interacting dark energy on the growth of perturbations
我们广泛研究宇宙学模型的演变和独特的签名,其中暗能量直接与暗物质相互作用。我们首先讨论了这些耦合模型对宇宙微波背景温度谱的影响,其中讨论了多极峰分离和积分Sachs-Wolfe效应。我们还解决了增长的物质扰动,并解开相互作用的暗能量模型使用的膨胀历史与增长的历史。我们发现,暗物质和暗能量之间的非正式耦合诱导的中间尺度和时间依赖的阻尼振荡功能的物质增长率函数,这种耦合的一个独特的特点。除了非正式的耦合,我们还考虑共形耦合模型,连同模型,同时利用这两个耦合。
2017-11-01 astro-ph.CO gr-qc
Probing the interaction between dark matter and dark energy in the presence of massive neutrinos
我们考虑了在暗区存在大质量中微子的相互作用的可能性,并研究了观测约束的三种不同的情况下,使用最新的CMB各向异性数据结合Ia型超新星,重子声学振荡,哈勃参数测量的大质量中微子。当在相互作用的暗扇区方案中除了中微子的标准模型预测之外还引入一个不育中微子时,我们发现表征暗物质和暗能量之间相互作用的耦合参数在2 $σ$置信水平下是非零的。此外,我们还发现含不育中微子的相互作用模型是一个很有希望缓解当前对哈勃常数的紧张的模型。我们没有发现证据的耦合在黑暗的部门时,一个不育中微子的可能性被丢弃。
2016-12-13 astro-ph.CO gr-qc
Probing the origin of our universe through primordial gravitational waves by Ali CMB project
这是《中国科学》物理、力学和天文邀请的一个研究亮点。
2016-05-10 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
Probing Gravitation, Dark Energy, and Acceleration
宇宙膨胀的加速来自于未知的物理过程,涉及高能物理学中的新领域或引力理论的修正。通过宇宙学观测来表征暗能量或引力的性质,并对它们进行比较和区分,对于我们的理解至关重要。事实上,在态函数w(z)的暗能量方程和弗里德曼宇宙学方程框架的变化以及涉及加速度的直接时空几何量之间存在密切的联系,例如来自里奇标量的“几何暗能量”。我们调查这些相互关系,包括超加速或幻影能量的情况下,宇宙的命运可能比大撕裂更温和。
2004-02-20 astro-ph gr-qc
Probing higher-spin particles with gravitational waves from compact binary inspirals
在引力有效场论的框架下,我们提出了一种利用引力波从紧致双星螺线中寻找高自旋粒子的理论不可知策略。利用这种方法,我们分析了双星黑洞合并事件GW 151226和GW 170608以及双星中子星合并事件GW 170817的引力波信号。我们发现,存在的高自旋粒子的质量范围从$10^{-12} {\rm eV}$到$10^{-11} {\rm eV}$是强烈不赞成这些事件,除非粒子精确地结合在一个超对称超多重态。我们认为,引力有效场论也提供了一个框架,以寻找信号超越GR从其他GW的意见,如极端质量比inspirals。
2023-02-16 gr-qc hep-th
Probing Spacetime Symmetries Using Gravitational Wave Ringdown
该研究针对广义相对论中黑洞Kerr解的时空对称性检验问题,通过分析双黑洞并合后的铃振信号识别偏离特征,利用GW150914数据约束偏离量,提出了引力波检验时空对称性的新方法。
2024-12-12 gr-qc hep-th
Probing Dark Energy Anisotropy
大面积的宇宙学巡天使得研究天空中不同方向的暗能量性质是否相同成为可能。宇宙微波背景观测从整体意义上强烈地限制了各向异性的任何动力学效应。对于更多的本地约束,我们计算限制从模拟距离测量的各种分布的调查领域在比安奇我各向异性宇宙。然后,我们考虑拟合的视线属性的影响,假设各向同性动力学(通过模拟测试的准确性),并比较各向异性的观测探头的灵敏度,从天体物理系统学以及暗能量。我们还指出了Bianchi I宇宙学中各向异性膨胀的一些有趣的特征。
2013-02-04 astro-ph.CO gr-qc
Probing For Non-Gravitational Galactic-Range Dark Matter Interactions
Center for Experimental Nuclear Physics and Astrophysics, University of Washington(华盛顿大学实验核物理与天体物理学中心)
本研究通过高精度扭力天平实验探测暗物质与普通物质之间的非引力长程相互作用,未发现证据并设定了实力上限,限制了暗物质理论的范围。
2026-10-02 gr-qc hep-ex hep-ph
Probing pre-inflationary anisotropy with directional variations in the gravitational wave background
我们进行了详细的分析,在一个类似卡斯纳的预膨胀阶段,允许一般的三轴各向异性放大的原始引力波背景。结果表明,预测的大尺度引力波强度角分布图根据暴胀前各向异性的程度呈现出不同的拓扑模式,从而为未来的引力波全天观测提供了一个可能的暴胀前早期宇宙的探测器.我们还从宇宙微波背景的B模偏振中导出了这种各向异性引力波振幅的观测极限。
2016-09-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Probing non-tensorial polarizations of stochastic gravitational-wave backgrounds with ground-based laser interferometers
在四维引力的广义度规理论中,除了广义相对论中的两个张量模式外,还允许引力波有六种偏振:两种标量模式和两种矢量模式。这种额外的偏振模式出现是由于在修正的引力理论或额外维度的理论中有额外的自由度。因此,观测到的引力波可以用来约束引力的扩展模型。在本文中,我们调查的附加偏振模式的引力波,特别是专注于一个随机的引力波的背景下,在地球上的激光干涉探测器的可探测性。我们发现多个探测器可以分离探测器输出中的偏振模式的混合,并且它们对随机引力波背景的每个偏振模式具有几乎相同的灵敏度。
2009-04-17 astro-ph.CO gr-qc
Future Prospects for Probing Scalar-Tensor Theories with Gravitational Waves from Mixed Binaries
双星与一个黑洞和一个中子星的极端引力碰撞为广义相对论提供了极好的检验。在这里,我们研究如何以及可以约束理论超越广义相对论与额外的标量场,允许自发标量化的中子星,和那些从弦论的动机。我们发现,如果黑洞质量足够小,现有的边界可以改善与当前的引力波探测器。随着未来的检测,边界将进一步提高许多数量级,特别是通过组合多个事件。
2020-01-20 astro-ph.HE gr-qc
Probing the dark matter density evolution law with large scale structures
我们提出了一种新的方法来探索一个可能的偏离标准的时间演化规律的暗物质密度。我们通过使用由$ρ_c(z) \propto (1+z)^{3+ε}$给出的变形演化定律来寻找违反该定律的情况,然后约束$ε$。用于此目的的数据集包括从SLOAN Lens ACS、BOSS发射线透镜巡天、Strong Legacy Survey SL 2S和SLACS获得的强引力透镜数据;以及使用钱德拉望远镜获得的星系团X射线气体质量分数测量值。我们的分析表明,在1个$σ$ c.l.内,$ε$与零一致,但目前的数据集不能以高置信度排除暗物质和暗能量的相互作用模型。
2021-07-06 astro-ph.CO gr-qc
Probing Dark Matter Substructure with Pulsar Timing
我们证明,脉冲星定时测量可能能够检测到我们自己的星系内的暗物质子结构的存在。当暗物质子结构在脉冲星和观测者之间的视线附近经过时,引力场的变化将导致光子的光旅行时间延迟。我们计算了这种延迟的影响,由于过境暗物质子结构,并发现脉冲星定时的影响应该是可观察到的十年时间尺度的范围广泛的子结构质量和密度分布。我们发现,质量大于0.01太阳质量的凌日暗物质子结构目前应该可以用这些方法探测到。通过改进测量,这种方法可能能够区分重子,热非重子和非热非重子类型的暗物质。此外,通过该方法还可以提取小尺度上的结构形成信息和银河系暗物质子结构的密度分布。
2008-01-22 astro-ph gr-qc
Probing the theory of gravity with gravitational lensing of gravitational waves and galaxy surveys
引力波应变与即将到来的星系巡天的互相关以一种新的方式探索引力理论。这种方法能够通过结合来自引力波的引力透镜和时空中的引力波的传播的影响来检验引力理论。我们发现,在10年内,结合先进的LIGO和处女座探测器网络与计划星系调查应该检测弱引力透镜的引力波在低红移宇宙($z<0.5$)。随着下一代引力波实验如旅行者号、LISA、宇宙探测器和爱因斯坦望远镜的出现,我们可以利用电磁波和引力波探测器之间的协同效应,将引力理论的测试扩展到更大的红移。
2020-03-20 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Probing string-inspired gravity with the inspiral-merger-ringdown consistency tests of gravitational waves
黑洞之间的极端引力碰撞使我们能够探索引力的基本理论。我们首次将理论不可知论的激励合并振铃一致性检验应用于一个超越广义相对论的例子理论。在这里,我们专注于字符串启发爱因斯坦-爱因斯坦高斯-邦纳引力和修改的引力波形的inspiral,ringdown,和残留的黑洞属性。我们发现,未来的多波段观测使我们能够将理论约束得比当前观测强一个数量级。这里发展的形式主义可以很容易地应用于其他理论。
2020-07-03 astro-ph.HE gr-qc
Probing the Dark Matter density with gravitational waves from super-massive binary black holes
本文提出超大质量双黑洞引力波频谱在nHz处的抑制效应可用于限制暗物质密度,进而约束星系中心间接探测信号,并有望通过精确频谱实现暗物质密度剖面层析成像以探测粒子物理效应。
2023-07-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing the primordial universe with gravitational waves detectors
太初引力波(GW)的频谱,特别是它的倾斜度$n_T$,携带着有关太初宇宙的重要信息。结合最近的aLIGO和Planck 2015 + BK 14数据,我们发现电流极限是$n_T=0.016^{+0.614}_{-0.989}$在95% C. L。我们还估计了爱因斯坦望远镜和LISA对约束$n_T$的影响。此外,基于宇宙学扰动的有效场论,我们还尝试用相应的观测数据对产生蓝倾GWs谱($n_T>0$)的一些早期宇宙模型进行了讨论。
2017-01-04 astro-ph.CO gr-qc
Probing extra dimensions through cosmological observations of dark energy
本研究提出D维体空间中Bianchi V型膜世界模型,其预言的几何暗能量及有质量引力子特性,在22个非紧额外维度假设下符合宇宙学观测,为探测额外维度提供新途径。
2023-04-14 gr-qc hep-th
Probing GHz Gravitational Waves with Graviton-magnon Resonance
提出了一种新的引力波观测频率前沿扩展方法。结果表明,引力波可以激发出磁振子。因此,引力波可以通过测量磁振子共振荧光的引力子-磁振子探测器来探测。利用具有$l$维度的铁磁样品搜索具有$λ$波长的引力波,引力子-磁振子探测器的灵敏度分别达到$5.4 \times 10^{-22} \times (\frac{l}{λ/2π})^{-2} \ [{\rm Hz}^{-1/2}]$(14 GHz)和$8.6 \times 10^{-21} \times (\frac{l}{λ/2π})^{-2} \ [{\rm Hz}^{-1/2}]$(8.2 GHz)附近的谱密度。
2020-03-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing dark energy beyond $z=2$ with CODEX
精确测量自然界的基本耦合和宇宙学红移漂移的第一次测量是未来高分辨率超稳定光谱仪(如CODEX)的两个关键目标。能够做到这两点给了CODEX一个独特的优势,允许它探测物质时代深处的动态暗能量模型(通过测量它们的状态方程的行为),从而测试那些难以与标准$Λ$ CDM范式区分开的模型。我们用两个简单的案例来说明这一点。
2012-02-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmic quantum optical probing of quantum gravity through a gravitational lensLens
我们考虑了中性无质量标量粒子的非幺正量子动力学,该粒子用于模拟光子围绕大质量引力透镜的运动。透镜质量和渐近自由粒子之间的引力相互作用由它们的二次量子化散射波函数描述。值得注意的是,零点时空涨落可以引起散射态与引力子的自发发射的显著退相干,从而降低粒子的相干性和能量。这种新效应表明,当光子偏振可以忽略时,这种量子引力现象可能导致最近研究的天体物理激光通过黑洞和星系团范围内的引力透镜发生可测量的异常红移。
2018-10-08 astro-ph.CO gr-qc quant-ph
Probing Dynamics of Dark Energy with Supernova, Galaxy Clustering and the Three-Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations
利用马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)方法,结合超新星(Riess“Gold”样品)、星系团(SDSS 3D功率谱和SDSS lyman-α森林信息)和最近三年的Wilkinson微波各向异性探测器(WMAP)观测,对暗能量动力学进行了全局分析.我们允许暗能量状态方程跨越-1,并特别注意当错误地忽略暗能量扰动时的影响。我们发现动力学暗能量的参数空间现在受到很好的约束,忽略暗能量扰动将使参数空间显着更小。动态暗能量模型,其中状态方程交叉-1是温和的青睐和标准的\LambdaCDM模型仍然是一个很好的适合目前的数据。
2006-03-23 astro-ph gr-qc hep-ph
Probing Strong-Field Scalar-Tensor Gravity with Gravitational Wave Asteroseismology
本文通过对振动中子星的引力波谱的分析,提出了另一种追踪标量场存在的方法。强场引力中的标量-张量理论可能会在中子星的参数中引入比各种状态方程引入的不确定性大得多的差异。对来自中子星的引力波的探测可以对标量场的存在和强度设置限制。我们发现,振荡谱的存在下的标量场的显着影响,并可以提供其存在的唯一确认。
2004-10-30 astro-ph gr-qc hep-th
Probing interaction and spatial curvature in the holographic dark energy model
在本文中,我们放置在全息暗能量模型的相互作用和空间曲率的观测约束。我们考虑全息暗能量与物质之间的三种唯象相互作用,即,相互作用项$Q$与暗能量($ρ_Λ$)、物质($ρ_{m}$)和物质加暗能量($ρ_m+ρ_Λ$)的能量密度成比例。为了探讨全息暗能量模型中的相互作用和空间曲率,我们使用了最新的观测数据,包括Ia型超新星(SNIa)的组成数据、威尔金森微波各向异性探测器(WMAP 5)5年观测给出的宇宙微波背景(CMB)的位移参数和斯隆数字巡天(SDSS)的重子声学振荡(BAO)测量.结果表明,全息暗能量模型中的相互作用和空间曲率都很小。此外,有趣的是发现在全息暗能量模型中,唯象相互作用与空间曲率之间存在着显著的简并。
2009-11-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Super-ASTROD: Probing primordial gravitational waves and mapping the outer solar system
Super-ASTROD(使用光学装置进行相对论的超级天体动力学空间测试,或ASTROD III)是一个飞行任务概念,由3-5个航天器在5个天文单位的轨道上与一个地球-太阳L1/L2航天器一起进行光学测距,以探测频率为0.1微赫兹至1毫赫兹的原始引力波,以测试时空的基本定律并绘制外太阳系的地图。在本文中,我们解决它的科学目标,轨道和有效载荷的选择,以及对引力波的敏感性。
2009-01-30 astro-ph gr-qc hep-ph
Probing Early Universe Supercooled Phase Transitions with Gravitational Wave Data
我们调查的LIGO/处女座/KAGRA探测器在寻找早期宇宙的一阶相变的签名达到。利用前三个观测运行的数据,我们得到的基本引力波背景的参数上的约束,重点是过渡的特点是强过冷。作为我们的分析的应用,我们确定了两个代表性的粒子物理模型的参数空间的界限。我们还评论了第三代探测器在探测过冷相变的预期范围。
2022-09-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing high-frequency gravitational waves with entangled vibrational qubits in linear Paul traps
KEK Theory Center(高能加速器研究机构理论中心);The Graduate University for Advanced Studies, SOKENDAI(高级研究大学院大学(SOKENDAI));Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University(京都大学汤川理论物理研究所)
本文研究了利用线性保罗陷阱作为量子传感器探测兆赫兹引力波的方法,通过单离子和双离子系统区分引力波与轴子暗物质,并展示纠缠振动量子比特可提升信号概率,超越标准量子极限。
2026-04-13 gr-qc hep-ph physics.atom-ph
Probing Lorentz-violating scalar forces and dark matter with precision matter and antimatter experiments
本文探索洛伦兹破缺标量场模型,其可增强对标量场对反物质的影响,并指出通过光谱学、干涉测量及反物质实验进行暗物质搜寻等精密测试的机会。
2026-09-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing high frequency gravitational waves with pulsars
本文研究了脉冲星磁层中的引力子-光子转换,利用Crab和Geminga脉冲星观测数据约束了高频随机引力波,填补了现有实验空白并推动了引力波观测的频率前沿。
2023-05-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Prospects for probing gravitational waves from primordial black hole binaries
研究了未来引力波探测器在探测原始黑洞双星中的应用前景。我们表明,在广泛的质量范围从$10^{-5}M_\odot$到$10^7M_\odot$,未来的GW干涉仪提供了一个潜在的探测PBH丰度比任何现有的实验更敏感。特别是,我们发现,银河系PBH双星的质量低至$10^{-5}M_\odot$可以探测与ET,AEDGE和LISA通过搜索近单色连续GW信号。这样的搜索可以独立地测试PBH对OGLE观察到的超短微透镜事件的解释。我们还考虑了通过引力子-光子转换从小行星质量的PBH双星观测GW的可能性。
2021-10-13 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Probing neutron star superfluidity with gravitational-wave data
我们讨论的可能性,未来的引力波探测器可能能够检测到各种模式的老,冷中子星的振荡。我们认为,这样的检测将提供独特的见解超流体性质的中子星核心,也可能导致一个更好的理解脉冲星故障。我们的估计是基于一个探测器配置与几个窄带(低温)干涉仪作为一个“木琴”,这可能会导致在高频率的高灵敏度。我们还利用了我们对脉动超流中子星核动力学的最新进展。
2001-10-26 astro-ph gr-qc nucl-th
Probing Beyond Standard Model via Hawking Radiated Gravitational Waves
提出了一种探测粒子物理超标准模型的新方法。通过观测黑洞的霍金辐射发射的引力波,可以扫描未知BSM粒子的质谱。这是因为BSM粒子的辐射信息被印刻在GWs的光谱中。考虑灰体因子,我们完全计算了蒸发黑洞的GW谱。作为一个观测上有趣的应用,我们考虑在非常早期的宇宙中蒸发的原始黑洞。在这种情况下,由于GWs的频率基本上是红移的,因此以BSM能量尺度发射的GWs可以被观测到。
2014-07-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing Particle Physics with Gravitational Waves
对引力波的直接探测为我们的宇宙提供了一个令人兴奋的新窗口。与此同时,多个观测证据和理论考虑促使物理学超越标准模型。在这篇论文中,我们探索了在引力波天文学时代探索粒子物理的新方法。我们专注于超轻玻色子的签名上的引力波发射的二元系统,演示如何二元黑洞是新的探测器这一类的暗物质。我们还讨论了其他类型的新物理探测器,通过它们在引力波形上的有限尺寸印记,并研究了当前模板库搜索可用于检测这些信号的程度。在本论文的前两章中,我们回顾了弱耦合前沿的引力波物理和粒子物理的几个方面;我们希望读者会发现这些评论有助于进一步深入研究文献和他们的研究。
2020-12-16 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Probing the origin of our Universe through cosmic microwave background constraints on gravitational waves
下一代用于测量宇宙微波背景(CMB)偏振的仪器将为打开通向原始宇宙的引力波窗口提供历史性机遇。通过对原始引力波的高灵敏度搜索,以及对相变等过程中释放的能量的更严格限制,未来十年的CMB偏振数据有可能改变我们对宇宙形成背后的物理定律的理解。
2019-03-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Probing the Core-Collapse Supernova Mechanism with Gravitational Waves
核心坍缩超新星爆炸的机制必须利用引力坍缩提供的能量,并将必要的部分转化为喷出物的动能和内能。尽管经过几十年的理论研究,核心坍缩超新星爆炸的详细机制仍然是未知的,但有迹象表明多维过程是其核心。这开启了用引力波探测超新星机制的可能性,引力波携带着来自垂死大质量恒星深处超新星引擎的直接动力学信息。我提出了一个简明扼要的物理和主要的多维动力学中微子驱动,磁旋转,声学驱动的核心坍缩超新星爆炸的情况下。讨论和对比这些机制的引力波发射特性的估计,我认为,它们的引力波签名是明显不同的,从附近的核心坍缩事件的引力波的观测(或非观测)可以把强大的约束超新星机制。
2009-05-18 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Probing the curvature and dark energy
利用两种新的单参数跟踪行为暗能量表象$ω=ω_0/(1+z)$和$ω=ω_0 e^{z/(1+z)}/(1+z)$来研究宇宙的几何结构和暗能量的性质。综合Ia型超新星(SN Ia)、斯隆数字巡天(SDSS)和威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)的数据表明,宇宙在空间上几乎是平坦的,暗能量占目前宇宙物质含量的72%。观测数据还告诉我们,$ω(0)\sim -1$。认为目前的观测数据很难区分不同的暗能量模型到零阶。利用我们的单参数暗能量模型计算了宇宙从减速膨胀阶段向加速膨胀阶段转变时的跃迁红移在$z_{\rm T}\sim 0.6$附近。
2006-04-12 astro-ph gr-qc hep-th
Probing the string axiverse by gravitational waves from Cygnus X-1
在轴宇宙方案中,大质量标量场(弦轴子)通过超辐射不稳定性在旋转黑洞(BH)周围形成云,并发射连续的引力波(GW)。我们研究的弦轴子参数,可以从GW观测的约束。如果在LIGO数据中对天鹅座X-1的GWs进行有针对性的搜索时没有检测到信号,则衰变常数$f_a$必须小于质量范围$1.1\times 10^{-12}\mathrm{eV}<μ<2.5\times 10^{-12}\mathrm{eV}$的GUT标度。还讨论了来自不可见孤立BH的约束。
2015-04-18 gr-qc hep-ph hep-th
Probing reheating temperature of the universe with gravitational wave background
大爆炸核合成(BBN)后宇宙的热历史在理论和观测上都得到了很好的理解,最近的宇宙学观测也开始揭示暴胀动力学。然而,通货膨胀和BBN之间的时代几乎不为人所知。在本文中,我们表明,检测的随机引力波背景约1赫兹提供有用的信息,热历史以及之前的BBN。特别是,如果宇宙的再加热温度在10^{6-9} GeV左右,那么宇宙的再加热温度可以通过未来的空间激光干涉仪实验(如DECIGO和/或BBO)来确定,这取决于张量与标量的比值$r$和稀释因子$F$。
2008-06-22 astro-ph gr-qc hep-ph
Snowmass2021 Cosmic Frontier White Paper: Probing dark matter with small-scale astrophysical observations
目前对暗物质的理解主要来自于对宇宙中总物质含量的测量,来自于引力物质在非常大尺度上的分布,以及来自于次星系尺度上的旋转曲线和速度色散。然而,小尺度结构很可能是解开宇宙中仍然神秘的85%物质的粒子物理学的关键。利用下一代引力波探测器和先进的天体测量仪器提供的大量高精度测量数据,将有可能对新粒子和暗物质进行新型小尺度天体物理探测。宇宙微波背景和大尺度结构调查将提供互补的限制暗物质模型与独特的小尺度签名。我们列出了小尺度结构和致密物体作为暗物质探测器的研究,并总结了实现目标的要求。
2022-07-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing the horizon of black holes with gravitational waves
本文概述了暗致密天体的引力波现象学,通过分析环衰减频率和并合后回波,指出未来探测器可实现模型无关的黑洞范式检验。
2023-10-11 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Probing a minimal dark gauge sector via microlensing of compact dark objects
Universidad de Guanajuato(瓜纳华托大学);Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo(米却肯圣尼古拉斯自治大学);University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);Universidad Nacional Autónoma de México(墨西哥国立自治大学);Universitat de València(瓦伦西亚大学)
通过微透镜效应探测最小的暗规范对称性领域,利用引力观测约束暗规范参数并探索更广泛的DSM场景。
2026-02-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing Dark Energy on the Moon
Vanderbilt University(范德堡大学)
利用月球激光干涉仪探测暗能量EFT的动能部分,以约束其微物理参数和声速。
2026-03-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Probing Bosonic Stars with Atomic Clocks
暗物质可能以不对称暗星的形式表现出来。在本文中,我们考虑使用原子钟探测这种不对称玻色子暗物质星的可能性。如果暗区通过希格斯玻色子或光子入口与标准模型区相连,那么处于玻色-爱因斯坦凝聚体状态的玻色子星的内部就可以改变控制原子钟装置计时的物理常数的值。通过地球的稀释不对称暗物质玻色子星可以引起频率偏移,可以在分离的地球原子钟中观察到。这就给了我们机会去探测一类暗物质候选者,而这些候选者目前还不能用任何不同的传统方法来探测。
2020-09-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing Massive Fields with Multi-Band Gravitational-Wave Observations
本文提出利用致密双星引力波的多频段联合观测探测有质量场诱导的偶极辐射,可覆盖毫赫兹频段无法触及的质量区间、显著增强约束并识别场自旋。
2024-09-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ex