Completely Dark Photons from Gravitational Particle Production During Inflation
从有质量矢量场的de Broglie-Proca Lagrangian出发,计算了暴胀过程中引力粒子产生(GPP)产生的粒子数密度,并详细考虑了再加热过程中粒子数密度的演化.我们发现,在一个很宽的范围内,低至微电子伏到$10^{14}$ GeV的暗光子暗物质的生产似是而非的方案。引力粒子的产生不依赖于暗光子与标准模型粒子的任何耦合。
2021-02-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Particle Production from Inhomogeneities: the off-shell side of gravitational waves
INFN Sezione di Firenze(意大利国家核物理研究所佛罗伦萨分部);Department of Physics and Astronomy, University of Florence(佛罗伦萨大学物理与天文学系)
研究早期宇宙引力非均匀性导致的粒子产生,推导粒子产生与应力-能量张量不等时两点函数的关系,建立暗物质产生与引力波信号之间的唯象联系。
2026-07-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational Particle Production in Gravity Theories with Non-minimal Derivative Couplings
我们研究了暴胀结束后产生的质量为暴胀子质量量级的重X粒子的引力产生。我们发现,在存在的衍生耦合的暴胀场或X-场的爱因斯坦张量,引力产生的粒子的数量被抑制的耦合强度的增加。
2013-07-15 gr-qc hep-th
Quantifying modeling uncertainties when combining multiple gravitational-wave detections from binary neutron star sources
随着引力波探测器灵敏度的提高,我们期望在不久的将来通过引力波观测到多个中子星双星系统。这些引力波信号的综合分析提供了以前所未有的精度约束中子星半径和致密核物质状态方程的可能性。然而,至关重要的是,要确保引力波模型中固有的不确定性不会在将来自多个探测的信息合并时导致系统偏差。为了量化波形系统,我们进行了广泛的模拟活动的二进制中子星源和分析它们与一组四个不同的波形模型。基于我们对大约38个模拟的分析,我们发现中子星半径的统计不确定性降低到$\pm 250\rm m$($2\%$在$90\%$可信区间),但目前采用的波形模型之间的系统差异可以是两倍大。因此,这将是至关重要的,以确保系统的偏见将不会成为占主导地位的中子星状态方程的推论时,利用未来的发展。
2022-03-10 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Novel Method for Incorporating Model Uncertainties into Gravitational Wave Parameter Estimates
使用贝叶斯技术从实验数据计算的参数的后验分布仅与用于构建它们的模型一样准确。在许多应用中,这些模型是不完整的,这既降低了检测的前景,又导致参数估计中的系统误差。例如,在分析来自引力波探测器的数据时,可以使用数值方法计算精确的波形模板,但这些模拟的高昂成本意味着这只能针对少数参数进行。在这项工作中,提出了一种新的方法,折叠模型的不确定性到数据分析,波形的不确定性是分析边缘化使用先验分布构造使用高斯过程回归插值的波形差异从一个小的训练集的准确模板。该方法是很好的动机,易于实现,并没有更多的计算成本比标准技术。新的方法被证明是执行非常好,当应用到一个玩具的问题。虽然我们使用引力波数据分析的应用来激励和说明该技术,但它可以应用于存在模型不确定性的任何背景下。
2014-12-11 gr-qc
Quantum interference in gravitational particle production
先前对暴胀相干振荡期间引力粒子产生的数值研究显示,产生的粒子的谱密度存在无法解释的波动。我们认为,这些功能是由于量子干涉的相干散射反应产生的粒子。我们提供了精确的解析公式来计算粒子生产振幅的共形耦合标量场,包括在运动学区域的生产可以解释为暴胀子散射到标量的最终状态通过引力子交换的干涉效应。
2023-01-17 gr-qc hep-th
Particle production during inflation and gravitational waves detectable by ground-based interferometers
暴胀理论通常预言了引力波的准标度不变谱。在慢卷膨胀的模型中,这种背景的幅度太小,如果没有专门的天基实验,如拟议的BBO或DECIGO,就无法直接检测。在本文中,我们注意到,在暴胀过程中的粒子生产可以产生一个功能的原始引力波的频谱。我们讨论的可能性,这样的功能可能会被检测到的地面激光干涉仪,如先进的LIGO和先进的处女座,这将成为在未来几年内投入使用。我们还讨论了像LISA空间干涉仪的探测前景。我们首先研究了由非微扰引起的引力波,在暴胀过程中的爆炸性粒子产生:虽然标量量子的爆炸性产生不会在原始张量谱中产生显著的凸起,但矢量的产生可以。我们还表明,手性引力波所产生的电磁场放大的轴子类暴胀可以探测到先进的LIGO。
2012-06-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational wave observations, distance measurement uncertainties, and cosmology
由致密双星合并产生的引力波,以及伴随的电磁波,是宇宙学模型的理想探测器。正如GW 170817所展示的那样,这种多信使观测允许人们使用该源作为标准警报器,类似于传统天文学中的标准蜡烛,以测量宇宙学参数,如哈勃常数。从探测到的引力波来估计源光度距离不需要宇宙学阶梯。光度距离的误差在哈勃常数的推导中起着决定性的作用。本文给出了由引力波资料推求的光度距离的统计误差随天空位置和探测器网络变化的解析表达式。特别是,我们考虑到退化的引力波形的参数空间中示出,在某些条件下的引力波探测器网络和源天空的位置,它可能是不可能的,以估计源的光度距离。我们的解析近似值与贝叶斯采样器和模拟数据测量的不确定性有很好的一致性。我们还提出了哈勃常数的估计误差的影响。
2019-09-27 astro-ph.CO gr-qc
Gravity waves and non-Gaussian features from particle production in a sector gravitationally coupled to the inflaton
我们研究的可能性,粒子生产过程中的通货膨胀可以源观测到的重力波尺度相关的宇宙微波背景实验。这种情况下出现的一个关键约束,因为粒子的生产也可以源暴胀子扰动,并可能破坏通常的预测,近尺度不变的光谱,近高斯曲率波动。为了最大限度地减少这种影响,我们考虑两种模型的粒子生产部门,只有重力耦合的暴胀。对于大质量粒子产生的单个瞬时爆发,我们发现标量谱和双谱中的局部特征可能是可观察的,但引力波签名不太可能是可检测的(由于非相对论量子的四极矩被抑制),而不引起一些额外的影响。我们还考虑了一个模型与滚动的赝标量,导致连续生产的相对论性规范场波动在通货膨胀。在这里,我们发现,粒子产生的引力波实际上可以超过通常的暴胀真空波动的制度,非高斯性是符合观测极限。在这个模型中,可观察到的B模式偏振可以得到任何选择的暴胀子潜力,和信号的幅度不一定与暴胀的规模。
2012-06-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Worldline instantons for nonperturbative particle production by space and time dependent gravitational fields
本研究提出一种开放型世界线瞬子方法,用于计算时空依赖引力场中非微扰产生粒子的动量谱,其中瞬子中间复值区域对应粒子形成区,两端对应渐近粒子轨迹。
2025-08-03 gr-qc hep-th
Gravitational Particle Production in Loop Quantum Cosmology
本文研究了圈量子宇宙学(LQC)反弹阶段的引力粒子产生。我们进行分析和数值分析的粒子生产过程中的LQC方案与Bunch-Davies真空初始条件在收缩阶段。我们得到,如果我们扩展的dressed度规方法的有效性超出了小的反反应的限制,它是合理的,这一过程将导致一个辐射占主导地位的阶段,在前暴胀阶段的LQC。我们的研究结果表明,测试场近似,这是所需的截断方案中使用的穿着度量的方法,可能不是一个有效的假设,在LQC的情况下,这样的初始条件。
2020-08-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Stokes phenomenon and gravitational particle production -- How to evaluate it in practice
我们从Stokes现象的角度重新审视引力粒子产生,这有助于我们系统地理解含时背景下模函数的渐近行为。我们这项工作的目的之一是使该方法更实用的非微扰粒子产生率的评估。特别是,与几个例子的时间相关的背景下,我们介绍了一些近似方法,使分析更实用。具体来说,我们考虑粒子生产简单的膨胀背景下,预热后$R^2$膨胀,和过渡模型与平滑变化的质量。由于我们在分析每个例子的斯托克斯现象时发现了几个技术问题,我们讨论了如何简化问题,同时显示我们所做的近似下的分析估计的准确性。
2021-03-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational dark matter production in Palatini preheating
我们研究预热平台膨胀的广义相对论的Palatini制定,在一个特殊的情况下,类似于希格斯膨胀。先前的研究表明,在这个模型中,振荡的暴胀子场反复返回到平台,这导致了暴胀子粒子的快子产生。我们表明,一个最小的耦合观众标量场可以产生更有效地通过类似的机制。这种机制是纯粹的引力,标量场的质量可以达到$10^{13}$ GeV的量级,比哈勃尺度大许多个数量级,使其成为超重暗物质的候选者。
2021-09-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Runaway Gravitational Production of Dark Photons
本文研究了暴胀期间非最小耦合的Proca场引力粒子产生中的不稳定性,发现其会导致高动量模式失控产生,并指出在UV完备化或动能混合中均无明显解决方案。
2024-03-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quest for particles production in the plane gravitational wave spacetime
Universidade Federal do ABC(ABC联邦大学)
本文通过三种方法求解平面引力波时空中的无质量矢量和标量格林函数,结果与DeWitt-Schwinger展开一致,表明无粒子产生,同时讨论了Bogolyubov系数预测的矛盾解释。
2026-03-16 gr-qc hep-th
Computation of Gravitational Particle Production Using Adiabatic Invariants
在暴胀结束时暴胀子质量远大于哈勃膨胀率的情况下,给出了计算标量粒子引力产生的解析和数值方法.这些技术依赖于绝热不变量和典型暴胀子场的时间建模,暴胀子场具有慢和快的时间变化分量。数值积分的更快的计算时间是通过减去缓慢变化的成分,最终指数抑制。快速振荡的残余物通过类似于微扰粒子散射的机制产生质量大于哈勃膨胀率的标量粒子。改进的有效玻尔兹曼碰撞方程描述这种粒子的产生机制。该模型允许计算的频谱只使用绝热不变量,避免了需要明确解决的暴胀子运动方程。
2021-10-17 gr-qc hep-ph hep-th
Reheating formulas in Quintessential Inflation via Gravitational Particle Production
本文计算了相变期间引力产生的重粒子衰变导致的再加热温度,探讨了动力学阶段期间及之后的衰变,并基于引力波过度产生约束了这些温度。
2023-12-21 gr-qc hep-th
Gravitational production of gravitinos
计算了一般暴胀情形下非静态引力场在真空中产生的螺旋度$\pm3/2$引力伴子的数密度。我们将其与再加热过程中粒子相互作用产生的引力子的数密度进行比较。
1999-08-12 astro-ph gr-qc hep-ph
Entropy Production and the Gravitational Origin of the Second Law
Sapienza University(罗马第一大学);Fudan University(复旦大学);INFN, sezione Roma Tor Vergata(意大利国家核物理研究所罗马二大分部)
通过引入随机几何流,研究引力动力学与热力学第二定律的非平衡关系,证明经典广义相对论作为可逆极限出现,而第二定律源于非平衡演化。
2026-06-01 gr-qc hep-th
Gravitational waves from axion wave production
本文提出轴子/类轴子粒子通过 Chern-Simons 引力耦合在暴胀后发生参数共振,从而直接高效产生随机引力波,并指出其可在宽参数范围内被多种探测器观测。
2024-04-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Optical analog of particle production in gravitational fields
在足够强的电场作用下,真空中的电子-正电子对可以通过施温格效应自发产生。在足够强的非均匀引力场中,也会出现类似的效应。然而,由于需要非常大的场强,这些效应在实验中从未观察到。在这里,我们证明了在电磁超材料波导中可以产生非常强的引力场(高达~10^24 g)和非常强的引力场梯度(高达~10^31 s-2)的光学模拟,从而导致在引力场中产生粒子的光学模拟。这样的波导几何形状也可以潜在地用于搜索与电磁场弱相互作用的类轴子粒子。
2019-10-20 gr-qc hep-ph physics.optics
Modeling Uncertainties in Modified Gravity Predictions for the Stochastic Gravitational-Wave Background
Universidade Federal do Rio Grande do Sul(南里奥格兰德联邦大学);Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais(国家空间研究所)
研究修正引力对未解析双黑洞合并产生的随机引力波背景的影响,用特定模型纳入天体物理不确定性,通过对不同探测器的注入-恢复分析,表明频率相关的ppE修正可被第三代探测器约束。
2026-10-01 astro-ph.CO gr-qc
Q-balls Formation and the Production of Gravitational Waves With Non-minimal Gravitational Coupling
通过在Ricci标量曲率中加入AD场的耦合,我们提出了AD场与引力场的非最小耦合。由于Jordan标架超引力理论总是预言具有正则动力学项的标量场的$|Φ|^2 {\cal R}/6$型耦合,因此我们提出了一种方法来实现正则复标量场在SUSY破缺后所需的具有一般$c_0$的$c_0|Φ|^2 {\cal R}$型耦合.这种非最小引力耦合对AD场的影响,特别是对Q球的形成和相关的引力波(GW)的生产。在Einstein坐标系下,得到了AD场标量势的新形式。通过数值模拟,我们发现,在非最小引力耦合AD场的情况下,即使选择非负的$K$参数$ξ>0$,Q球也能成功形成.还讨论了相关的GW生产以及它们对$ξ$参数的依赖性。
2022-04-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational particle production in bouncing cosmologies
有人认为,在弹跳宇宙学中的宇宙再加热可以通过引力粒子的产生来解释,因为在收缩状态下突然发生了相变。为此,它表明,重力生产的大质量粒子共形地耦合在一个物质ekpyrotic反弹宇宙中的重力,突然相变发生在收缩制度,产生一个再加热温度,这是在很好的协议与宇宙学观测。
2015-09-03 gr-qc
Vanishing of Gravitational Particle Production in the Formation of Cosmic Strings
研究了在规范宇宙弦形成过程中,由自由、无质量、最小耦合标量场定义的量子真空中引力诱导粒子的产生。前面对这个主题的讨论估计,在s通道中,沿着弦的每单位长度的功率输出大约为$10^{68}$尔格/秒/厘米。我们发现,这种生产可能被完全抑制。预计类似的结果也适用于产生的光子数。
1998-05-25 astro-ph gr-qc hep-th
Interpreting the results of searches for gravitational waves from coalescing binaries
我们介绍了一种方法的基础上最响亮的事件统计来计算的上限或间隔的天体物理率的二进制合并。计算取决于探测器的灵敏度和噪声背景,以及合并双星的天体物理分布模型。由于天体物理和仪器的不确定性以及使用后牛顿波形近似全信号所引入的误差,在速率的计算中存在显著的不确定性。我们对这些不确定性进行了详细的分类,并描述了一种边缘化方法。在整个过程中,我们提供了一个基于初始LIGO探测器的例子。
2007-07-16 gr-qc
Impact of Spacecraft Orbit Uncertainties and Velocity Mismodeling on the LISA Gravitational-Wave Response
European Space Agency (ESA), European Space Research and Technology Centre (ESTEC)(欧洲空间局(ESA)欧洲空间研究与技术中心(ESTEC));Leiden Observatory, Leiden University(莱顿天文台,莱顿大学);Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik (Albert-Einstein-Institut)(马克斯·普朗克引力物理学研究所(爱因斯坦研究所));Leibniz Universität Hannover, Institut für Gravitationsphysik(汉诺威莱布尼茨大学引力物理学研究所);European Space Agency (ESA), European Space Operation Centre (ESOC)(欧洲空间局(ESA)欧洲空间运行中心(ESOC))
研究LISA航天器轨道不确定性和速度模型误差对引力波响应的影响,通过失配度量化误差,发现轨道不确定性在高频段影响极小,忽略速度在10^{-4} Hz附近产生10^{-4}量级失配,但对参数估计偏差小于1σ。
2026-07-03 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Gravitational particle production and the Hubble tension
本文研究了标量粒子的引力粒子产生效应对宇宙能量密度的影响,发现该效应会增加直接测量的哈勃常数$H_0$值,可能解释局部与非局部测量的差异,从而缓解哈勃张力。
2024-08-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitational particle production in braneworld cosmology
在膨胀宇宙的时变度规中,只有当哈勃参数$H$与粒子质量相比不太小时,引力粒子的产生才是有效的。在标准宇宙学中,普朗克质量$M_{Pl}$的巨大值使得该机制在唯象上无关紧要。另一方面,在膜世界宇宙学中,早期宇宙的膨胀速度可以快得多,许多弱相互作用粒子可以大量产生。宇宙学的影响进行了讨论。
2007-11-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On Thermal Gravitational Contribution to Particle Production and Dark Matter
我们研究了极早期宇宙中热引力湮灭产生的粒子,这对于可能不处于热平衡或/和只有引力相互作用的粒子,如暗物质(DM),是一个重要的贡献。对于自旋为0、1/2和1的粒子,我们计算了引力湮没的截面,并给出了包含全部质量相关项的解析公式。我们发现,质量在TeV和$10^{16}$ GeV之间的DM可能具有符合观测结果的残余丰度,对它的自旋依赖性很小。我们还讨论了暴胀子的引力湮没效应。有趣的是,来自暴胀子的贡献可能占主导地位,并且与真空涨落对哈勃暴胀参数的幂次依赖性相同。此外,与玻色子相比,从暴胀子产生的费米子由于螺旋度选择而被其质量所抑制。
2017-10-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational Particle Production in Oscillating Background and Its Cosmological Implications
我们研究了由于哈勃参数或标度因子的振荡而产生的轻粒子。任何相干振荡的标量场,不管它在宇宙中的能量分数如何,都会在它们身上留下这样的振荡特征。不仅爱因斯坦引力模型,而且扩展的引力模型,例如与引力和$f(R)$引力具有非最小(导数)耦合的模型,导致标度因子的振荡。我们提出了一种方便的方法来估计在这些情况下的引力粒子的产生率。讨论了引力粒子产生的宇宙学意义,如暗物质/辐射和模量问题。例如,如果理论仅由标准模型加上Peccei-Quinn扇区描述,Starobinsky $R^2$暴胀可能导致可观测到的轴子暗辐射量。
2016-10-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational production of dark matter in the Peebles-Vilenkin model
超重暗物质的引力产生,在Peekeen-Vilenkin经典暴胀模型中,在两种不同的情况下进行了研究:当粒子,其衰变产物在暴胀期结束后重新加热宇宙时,通过引力产生,以及当通过瞬间预热产生。我们表明,这两种方案的可行性需要超重暗物质的质量大约在10^{16}和10^{17} GeV之间。
2020-03-03 gr-qc
Gravitational wave production after inflation with cuspy potentials
研究了暴胀后标量势的尖度对介子形成过程中引力波产生的影响。我们考虑一个更一般的形式的潜力与质量参数$M$,reproduce尖势场远大于$M$,和光滑的潜力在相反的限制。对于尖势,暴胀子的非光滑振荡导致暴胀子涨落在势底放大,从而形成大量的暴胀子,导致显著的双峰谱随机引力波背景.通过改变参数$M$,我们发现尖势产生更强的引力波信号,而光滑势则不产生引力波。此外,我们计算了暴胀后的状态方程,发现在过渡到辐射主导阶段之前存在准物质主导阶段。
2019-05-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitationally Induced Particle Production: Thermodynamics and Kinetic Theory
在扩展的Friedmann-Robertson-Walker(FRW)几何的背景下,提出了引力诱导粒子产生的不可逆热力学过程的相对论动力学描述.我们表明,被称为“绝热”粒子生产引起的宇宙时变的引力场的协变热力学处理具有一致的动力学对应。分布函数的变化与量子引力起源的非碰撞动力学项有关,该项与比率$Γ/H$成比例,其中$Γ$是引力粒子产生率,H是哈勃参数。对于$Γ<< H$,该过程可以忽略不计,并且正如预期的那样,在没有引力的情况下,该过程也会消失(与$Γ$的值无关)。由此产生的非平衡分布函数具有与粒子产生过程校正的演化定律相同的平衡函数形式。从动力学角度导出了有质量粒子和无质量粒子的宏观温度演化规律。目前的方法点的可能性,一个精确的(半经典)量子引力动力学治疗纳入宇宙背景中的反反应效应。
2014-11-24 gr-qc
Gravitational Particle Production in Spinning Cosmic String Spacetimes
本文讨论了自旋宇宙弦由于粒子辐射而引起的角动量的自发损失。计算了两个渐近时空之间的粒子产生率:无限过去的自旋宇宙弦时空和无限未来的非自旋宇宙弦时空。
1997-05-19 gr-qc
Rapid gravitational wave parameter estimation with a single spin: Systematic uncertainties in parameter estimation with the SpinTaylorF2 approximation
可靠的低延迟引力波参数估计是必不可少的目标有限的电磁后续设施对天体物理有趣的和电磁相关的引力波源。在这项研究中,我们研究了速度和准确性之间的权衡。具体来说,我们估计天体物理的相关性系统误差的后验参数分布使用快速但近似的波形模型,SpinTaylorF 2(STF 2),在参数估计与lalinference_mcmc。虽然有效,但STF 2对紧凑二元内旋的近似采用近似运动学(例如,单次旋转)和近似波形(例如,频域对时域)。更广泛地说,使用一个大的天体物理学动机的人口通用紧凑型二进制合并信号,我们报告的有效性和局限性,这种单自旋近似作为一种方法来推断参数的通用紧凑型二进制源。对于大多数低质量的紧凑型二进制源,我们发现,STF 2近似估计紧凑的二进制参数的偏差相当于系统的不确定性的波形。我们举例说明了这些系统误差的影响后验概率最相关的低延迟电磁随访:是否二次是具有一致的质量与中子星;是否质量,自旋和轨道是一致的,与中子星的潮汐破坏;以及是否二进制的角动量轴是沿视线方向。
2015-06-19 astro-ph.CO gr-qc
Reheating via gravitational particle production in simple models of quintessence or $Λ$CDM inflation
我们测试了一些简单的$Λ$ CDM(同样的测试也适用于精粹)暴胀模型,使它们与BICEP和普朗克团队提供的最新观测数据相匹配,并导致再加热温度,这是通过暴胀后的引力粒子产生获得的,支持核合成的成功。
2017-11-10 gr-qc
The Impact of Particle Production on Gravitational Baryogenesis
通过考虑极早期宇宙中引力诱导的粒子产生,研究了由曲率效应驱动的重子生成。在我们的方案中,重子不对称性是在由超相对论粒子驱动的暴胀时期动态产生的。绝热粒子产生率提供了加速辐射主导宇宙所需的负压和区分重子和反重子的非零化学势,从而产生与观测值一致的重子不对称性。反过来,今天的不对称性可以用来确定早期的通货膨胀规模。成功的引力重子生成动力学产生的相关模型参数的许多不同的选择。
2016-10-05 gr-qc
Primordial production of massive relic gravitational waves from a weak modification of General Relativity
遗留引力波的随机背景的产生在文献中的各种著作中是众所周知的,在这些著作中,使用所谓的绝热放大零点涨落过程,已经表明早期宇宙的标准暴胀方案如何在原则上提供遗留引力波的独特谱。本文证明了广义相对论的弱修正产生了引力波的第三次大质量极化,并采用绝热放大的零点涨落过程分析了这种极化的原始产生。质量的存在也可能在宇宙学中有重要的应用,因为引力波可以有质量的事实可能对宇宙的暗物质有贡献。最后给出了由WMAP约束引起的残余引力波的上界。
2008-12-02 gr-qc
Statistical and systematic uncertainties in extracting the source properties of neutron star - black hole binaries with gravitational waves
由中子星黑洞合并发射的引力波编码了中子星和黑洞的关键特性--如它们的大小、最大质量和自旋。然而,物质的存在和高质量比使得从这些系统生成长而准确的波形很难与数值相对论,并且由于波形建模,对系统的不确定性知之甚少。我们模拟引力波从中子星黑洞合并的SpEC代码与最近的数值相对论代理NRHybSur 3dq 8 Tidal产生的数值相对论波形的杂交。使用一系列可用的波形系列分析这些信号,并报告统计误差和系统误差。我们发现,在一个网络的信噪比(SNR)为30,统计不确定性通常大于系统的偏移,而在SNR为70,这两个变得可比。个别黑洞和中子星的质量,以及质量比,通常是非常精确的测量,虽然不总是准确的高信噪比。在信噪比为30时,中子星的潮汐变形能力只能从上方被约束,而对于更响的源,它可以被测量并被约束远离零。在我们的模拟中,所有的中子星都是不自旋的,但是在任何情况下,我们都不能将中子星的自旋限制在小于$\sim0.4$(90%可信区间)。波形家族的后期螺旋已被调整专门为中子星黑洞信号通常产生最准确的表征源参数。他们的测量结果与使用针对双中子星调整的波形族获得的测量结果存在紧张关系,即使对于可能与双中子星和中子星黑洞合并相关的质量比也是如此。
2020-08-16 gr-qc
Impact of modelling galaxy redshift uncertainties on the gravitational-wave dark standard siren measurement of the Hubble constant
本研究针对暗标准烛光法测哈勃常数的系统误差问题,探究星系测光红移不确定性的影响,通过GWTC-3事件和不同红移误差模型计算发现,该不确定性带来的偏差小于当前统计误差及其他已研究的系统误差。
2023-10-10 astro-ph.CO gr-qc
Possible use of self-calibration to reduce systematic uncertainties in determining distance-redshift relation via gravitational radiation from merging binaries
通过观测致密天体的合并,未来的重力波实验将以高精度测量到大量源的光度距离,但不测量它们的红移。鉴于实验的方向灵敏度,一小部分这样的源(镀金- GP)可以被光学识别为源方向上的单个物体。我们表明,如果一个近似的距离红移关系是已知的,那么它是可能的统计解决这些来源,有多个星系的光束。我们研究了使用镀金源迭代解决未解决的源的可行性,获得自校准的最佳可能的距离红移关系,并提供了一个解析表达式的精度实现。我们推导出下限的源,需要通过自校准来实现这种精度的总数。我们表明,这个限制指数依赖于光束的宽度,并给出了各种实验参数的估计代表未来的引力波实验DECIGO和BBO。
2010-05-25 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational waves production from stellar encounters around massive black holes
在四极近似下研究了椭圆形、双曲形和抛物形轨道上相互作用的大质量物体系统的引力波发射。推导了引力波光度、总能量输出和引力辐射振幅的解析表达式。对特殊目标(即球状星团)的事件的预期数量的粗略估计也给出了。特别是,每年的事件率得到的密集星团在银河系中心。
2009-06-26 gr-qc
Parameter estimation for heavy binary-black holes with networks of second-generation gravitational-wave detectors
引力波天文学的时代始于LIGO仪器发现的双星黑洞聚并点(BBH)GW 150914和GW 151226。这些系统允许第一次直接测量黑洞的质量和自旋。在每个系统的组件质量已估计超过10%的不确定性,只有弱约束的自旋幅度和方向。在本文中,我们将展示如何使用先进的探测器时,这些不确定性将是典型的这种类型的源。特别关注与GW150914类似的质量的重BBH,我们发现,在估计源框架组件质量时的典型不确定性将在40%左右。我们还发现,对于大多数事件的分量自旋的幅度将估计较差:只有10%的系统的不确定性的自旋幅度的初级(次级)BH将低于0.7(0.8)。相反,沿着角动量的有效自旋可以比任何一个自旋更精确地估计,10%的系统的不确定性低于0.16。我们还量化了大的或可忽略的主自旋被排除的频率,以及有效自旋的符号被测量的频率。我们展示了如何之间的角度的自旋和轨道角动量只能很少测量的不确定性低于60 $^\circ$。然后,我们研究如何测量的自旋参数依赖于倾斜角和源的总质量。我们发现,当岁差是存在的,不确定性较小的系统观察到的接近edge-on. questionarily发生的低质量,inspiral为主,源,对于重BBH,我们发现,大自旋对准轨道角动量可以测量与小的不确定性。我们还展示了自旋不确定性如何随总质量而增加。最后...
2017-03-01 gr-qc
Massive relic gravitational waves from f(R) theories of gravity: production and potential detection
遗留引力波的随机背景的产生在文献中的各种著作中是众所周知的,在这些著作中,通过使用所谓的绝热放大零点涨落过程,已经表明早期宇宙的标准暴胀方案如何在原则上提供遗留引力波的独特谱。本文指出,一般情况下,f(R)引力理论产生第三大质量的引力波极化,并采用绝热放大的零点涨落过程分析了这种极化的原始产生。这样,以前的结果,其中只有特殊情况下的f(R)理论进行了分析,将被推广。质量的存在也可能在宇宙学中有重要的应用,因为引力波可以有质量的事实可能对宇宙的暗物质有贡献。这些遗迹引力波,这是由WMAP约束的上限,也被释放。在论文的最后,讨论了使用Virgo和LIGO等干涉仪探测如此大质量的引力波的可能性。
2010-07-23 gr-qc
Particle production in time-dependent gravitational fields: the expanding mass shell
我们计算了膨胀质量壳层的引力场的粒子产生。与霍金辐射和宇宙暴胀过程中产生宇宙学扰动的情况相反,膨胀质量壳的例子没有视界,也没有奇点。我们应用的方法“射线跟踪”,首先介绍了霍金,并计算所产生的粒子的能谱。结果取决于三个参数:质量壳的膨胀速度、半径和质量。与坍缩质量壳的情况相反,能谱是非热的。通过时间反演,我们在一定的范围内再现了霍金的热谱。
2002-10-31 gr-qc
Uncertainty in predicting the stochastic gravitational wave background from compact binary coalescences
University of Zurich(苏黎世大学);Univ. Savoie Mont Blanc, CNRS, Laboratoire d’Annecy de Physique des Particules - IN2P3(萨瓦-蒙布朗大学、法国国家科学研究中心、阿讷西粒子物理实验室)
本研究通过综合评估双星并合背景的不确定性,提供了一种全面预测随机引力波背景的方法,以辅助未来探测的解释。
2026-01-22 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Production and Detection of Cosmic Gravitational Wave Background in String Cosmology
弦宇宙学模型预测了一个宇宙背景,即在介子驱动的暴胀期间产生的引力波。我描述了背景,目前天体物理和宇宙学的界限,它,并讨论了一些细节,它可能是如何检测到它与大型操作和计划的引力波探测器。概述了可能使用的较小的探测器。
1998-10-20 astro-ph gr-qc
Impact of gravitational waveform model systematics on the measurement of the Hubble constant
本研究针对引力波形模型系统误差对哈勃常数测量的影响展开,利用四种波形模型分析38个模拟双中子星源的观测数据,发现当前一代引力波探测器下模型相关系统偏差低于统计不确定性。
2024-08-15 astro-ph.IM gr-qc
A note on the gravitational dark matter production
本文研究了暴胀子衰变和引力粒子产生两种背景下的暗物质引力产生机制,建立了再加热温度与暗物质质量的联系,并依据再加热约束确定了暗物质质量的可行范围。
2025-02-03 astro-ph.CO gr-qc