Double O-Ne-Mg white dwarfs merging as the source of the Powerfull Gravitational Waves for LIGO/VIRGO type interferometers
提出了一种新的用于LIGO/VIRGO探测器的强非旋入引力波(GW)源。双O-Ne-Mg白矮星合并可以产生频率在几百赫兹范围内的强引力波。这类事件之后可能会出现Ia型超新星。
2017-03-23 astro-ph.HE
Mapping the cosmic expansion history from LIGO-Virgo-KAGRA in synergy with DESI and SPHEREx
从由\texttt{LIGO-Virgo-KAGRA}(\texttt{LVK})探测器网络探测到的红移未知引力波(GW)源(暗GW源)测量宇宙的膨胀历史取决于与星系巡天的协同作用,这些星系巡天在广泛的红移范围内具有准确的红移测量,大的天空覆盖范围,以及较暗星系的可探测性。在这项工作中,我们探讨了LVK与光谱星系巡天,如\texttt{DESI}和\texttt{SPHEREx}测量宇宙学参数,这是与宇宙膨胀历史和GW的偏差参数可能的协同作用。利用暗GW源与分光星系样品之间的三维空间互相关,在$50\%$占空比为5年的观测时间内,可以分别从\texttt{LVK+DESI}和\texttt{LVK+SPHEREx}测量出$2\%$和$1.5\%$精度的哈勃常数值。类似地,可以分别以大约$10\%$和$8\%$的精度从\texttt{LVK+DESI}和\texttt{LVK+SPHEREx}测量暗能量状态方程。我们发现,由于\texttt{SPHEREx}比\texttt{DESI}的大的天空覆盖范围,在约束宇宙学参数的性能从前者比后者更好。通过将\texttt{Euclid}与\texttt{DESI}和\texttt{SPHEREx}结合起来,从高红移源($z\geq 0.9$)获得的宇宙学参数的可测量性有可能获得边际增益。
2022-01-20 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Improved constraint on the Hubble constant from dark sirens with LIGO/Virgo/KAGRA O4a
Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas(巴西物理研究中心)
本文通过暗哨方法结合DESI数据和深度学习模型,利用17个暗哨事件改进Hubble常数测量,最终约束Hubble常数为69.9±4.1 km/s/Mpc,比仅GW170817的结果提升了约11%的不确定性。
2026-03-20 astro-ph.CO astro-ph.HE
Four eccentric mergers increase the evidence that LIGO--Virgo--KAGRA's binary black holes form dynamically
引力波探测到的越来越多的紧凑双星合并包含了多个事件,这些事件很难通过孤立的双星演化来解释。这些事件具有比孤立双星更高的质量,组件的自旋倾斜角不一致,和/或不可忽略的轨道偏心率。我们调查的62个二元黑洞候选人的轨道偏心率从第三个引力波瞬态目录的LIGO-Virgo-KAGRA合作与对齐的自旋,中等偏心率的波形模型。在这个框架内,我们发现,这些事件中至少有四个显示出显着的支持偏心率$e_{10} \geq 0.1$在引力波频率的$10$ ~Hz($> 60\%$的可信度,在一个对数均匀偏心率之前,跨越范围$10^{-4} < e_{10} < 0.2$)。这些事件中有两个是新增加的群体:GW 191109和GW 200208_22。如果这四个古怪的候选者真的是古怪的,我们的结果表明,人口稠密的星团可能产生100%的观测到的合并。然而,它仍然可能是其他形成环境与偏心合并的收益较高-例如,活动星系核-也作出了贡献。我们估计,我们将能够自信地区分形成通道占主导地位的偏心合并率后,$\gtrsim 80$探测事件与$e_{10} \geq 0.05$在LIGO-处女座的灵敏度,只有$\sim 5$可检测偏心事件需要区分形成通道与第三代引力波探测器。
2022-10-06 astro-ph.HE
Searching for gravitational waves from compact binary mergers powering long gamma-ray bursts during LIGO-Virgo-KAGRA's O3 run
Monash University(莫纳什大学);OzGrav: The ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery(引力波发现ARC卓越中心);Princeton University(普林斯顿大学);University of Cambridge(剑桥大学)
本文基于LIGO-Virgo-KAGRA O3运行数据,研究双中子星和中子星-黑洞并合事件与长持续伽马射线暴的关联,通过分析Fermi和Swift探测器的数据,排除了引力波信号的证据,并对长持续伽马射线暴的亮度距离设定了限制。
2026-02-05 astro-ph.HE gr-qc
Impact of LIGO-Virgo black hole binaries on gravitational wave background searches
我们研究了LIGO-Virgo目前探测的黑洞二元种群对未来寻找原始引力波背景的影响。我们估计的前景所产生的二进制使用观察到的事件率和一个简单的建模的黑洞人口。我们从前景中减去单独可分辨的二进制,并利用Fisher分析来推导幂律信号的灵敏度曲线,包括这些天体物理前景。即使在乐观的假设下,我们发现未来实验的范围也会严重缩小。
2023-02-22 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Coincident Searches between Gravitational Waves and High-Energy Neutrinos with the Antares and LIGO/Virgo Detectors
利用引力波瞬变和高能中微子的多信使方法有望为研究宇宙中最剧烈的天体物理过程开辟新的视角。特别是,伽马射线暴特别令人感兴趣,因为它们与预测引力波和高能中微子显著联合发射的天体物理学情景有关。一些实验(如ANTARES、IceCube、LIGO和Virgo)目前正在记录数据并寻找这些天体物理学来源。在这份报告中,我们提出了第一个联合分析工作,使用的数据从引力波探测器LIGO和处女座,并从高能中微子探测器ANTARES。
2012-01-13 astro-ph.HE
The IceCube coincident neutrino event is unlikely to be physically associated with LIGO/Virgo S190728q
在LIGO/Virgo S190728 q触发前360 s检测到的IceCube中微子事件不太可能与GW事件物理相关,因为能量预算的原因。
2019-08-08 astro-ph.HE gr-qc
Nonparametric analysis of correlations in the binary black hole population with LIGO-Virgo-KAGRA data
本文利用贝叶斯非参数模型PixelPop分析LIGO-Virgo-KAGRA前三轮观测数据,高分辨率测量双黑洞质量、红移与自旋的成对分布,发现质量谱无红移演化证据,并揭示自旋与质量比及红移存在相关性但显著性低于参数模型。
2025-07-01 astro-ph.HE gr-qc
Archival Search for IceCube Sub-TeV Neutrino Counterparts to Sub-Threshold Gravitational Wave Events from the Third Observing Run of the LIGO-Virgo-KAGRA
本研究提出利用IceCube DeepCore归档数据,通过非分箱极大似然法搜索LIGO-Virgo-KAGRA第三次观测运行中约100个次阈值引力波事件的亚TeV中微子对应体,以增强其天体物理意义并推进多信使天文学发展。
2025-09-16 astro-ph.HE
Two populations of LIGO-Virgo black holes
我们分析了LIGO-Virgo的数据,包括最近发布的GWTC-2数据集,以检验数据包含不止一个黑洞种群的假设。我们进行了极大似然分析,包括人口的天体物理学黑洞截断幂律质量函数的合并率如下恒星形成率,和人口的原始黑洞,我们认为对数正态和临界崩溃质量函数。我们发现,原始黑洞单独强烈不赞成的数据,而最适合的模板结合天体物理和原始合并率。或者,这些数据可能暗示了两种不同的天体物理学黑洞种群。我们还更新了LIGO-Virgo观测中对原始黑洞丰度的限制,发现在$2-400M_\odot$质量范围内,它们必须包含小于0.2%的暗物质。
2022-08-20 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
A dark standard siren measurement of the Hubble constant following LIGO/Virgo/KAGRA O4a and previous runs
本研究利用LIGO/Virgo/KAGRA O4a及以往运行的15个暗标准警笛引力波事件,结合星系目录与深度学习方法,将哈勃常数测量精度提升至约6%。
2024-10-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
Unraveling the origin of black holes from effective spin measurements with LIGO-Virgo
本文研究了如何利用LIGO-Virgo引力波探测到的双黑洞合并的有效自旋参数信息来判别合并黑洞的起源。计算了原初黑洞有效自旋参数的概率分布函数。利用LIGO-Virgo观测,我们计算了不同模型下黑洞自旋大小和排列分布的比值比。我们评估的后验概率密度为可能的混合物的天体物理和原始黑洞出现从目前的数据,并计算未来的合并事件的数量需要区分不同的自旋和对齐模型在给定的统计意义。
2019-08-20 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
The Proper Motion of Strongly Lensed Binary Neutron Star Mergers in LIGO/Virgo/Kagra can be Constrained by Measuring Doppler Induced Gravitational Wave Dephasing
本文研究强引力透镜双中子星并合,提出通过比较两个引力波像的相位来约束源-透镜系统相对横向速度,并预测在A+和A#灵敏度下可探测退相特征,首次测量可能几年内实现。
2025-08-08 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Constraints on primordial black holes from the first part of LIGO-Virgo-KAGRA fourth observing run
LIGO Laboratory, Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);Kavli Institute for Astrophysics and Space Research, Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);Institut de Física d’Altes Energies (IFAE), Barcelona Institute of Science and Technology(巴塞罗那科学技术大学);New York University Abu Dhabi(纽约大学阿布扎比分校);Keemilise ja Bioloogilise Füüsika Instituut(塔尔图大学化学与生物物理研究所);Dipartimento di Fisica e Astronomia, Università degli Studi di Padova(帕多瓦大学);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Padova(意大利国家核物理研究所);Catalan Institution for Research and Advanced Studies (ICREA)(加泰罗尼亚研究高级学院)
利用最新PBH双星模型,基于O4a数据对0.6-100倍太阳质量范围内的PBH丰度进行最严格约束,展示10^-4-10^4倍太阳质量范围内的灵敏度,PBH合并主导约束,而引力波背景提供较弱限制,允许PBH部分解释目录事件略微放松约束,但与天体物理黑洞联合拟合无明显PBH贡献证据。
2026-07-16 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
The First Detection of Sub-Populations in the Delay-Time Distribution of Binary Black Holes in GWTC-4 of LIGO-Virgo-KAGRA
Tata Institute of Fundamental Research(塔塔基础研究所)
利用LIGO-Virgo-KAGRA第四次引力波目录(GWTC-4),首次测量了双黑洞合并延迟时间分布与源性质的相关性,识别出三个具有不同合并率行为的子群,并发现高质量源(>45 M☉)的延迟时间分布显著不同,且与质量比和自旋强相关。
2026-06-01 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
How do the LIGO-Virgo-KAGRA's Heavy Black Holes Form? No evidence for core-collapse Intermediate-mass black holes in GWTC-4
Key Laboratory of Dark Matter and Space Astronomy, Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院紫金山天文台暗物质与空间天文重点实验室);Institute for Theoretical Physics and Cosmology, Zhejiang University of Technology(浙江工业大学理论物理与宇宙学研究所);Department of Physics, Anhui Normal University(安徽师范大学物理系)
研究基于GWTC-4目录分析双黑洞人口特性,发现高质量双黑洞无核心坍缩中等质量黑洞证据,设定90%置信上限及质量分布截断情况。
2026-05-11 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Multi-messenger searches via IceCube's high-energy neutrinos and gravitational-wave detections of LIGO/Virgo
我们总结了使用IceCube的中微子触发器在LIGO/Virgo的GWTC-2目录中与引力波事件相吻合的高能中微子对应物搜索的初步结果。我们没有发现任何统计上显著的高能中微子对应物,并推导出地球上时间积分中微子发射的上限以及每个事件高能中微子发射的各向同性等效能量。
2021-07-20 astro-ph.HE
Prospects for multi-messenger detection of binary neutron star mergers in the fourth LIGO-Virgo-KAGRA observing run
GW 170817和GRB 170817 A的联合探测开启了引力波多信使天文学的时代,并提供了第一个直接探测,至少有一些双中子星(BNS)合并是短伽马射线暴(S-GRB)的祖先。在接下来的几年里,由于GW探测器的灵敏度不断提高,我们预计将有更多的BNS合并的多信使探测。在这里,我们提出了一个全面的研究的前景,联合GW和电磁观测合并BNS在第四LIGO-处女座-KAGRA观测运行\emph{Fermi},\emph{Swift},INTEGRAL和SVOM。这项工作结合了准确的人口合成模型与模拟的预期GW信号和相关的S-GRB,考虑不同的假设的GRB喷流结构。我们表明,联合GW和电磁检测的预期率可能高达$\sim$ 6年$^{-1}$时,考虑\emph{Fermi} /GBM。未来的联合观测将有助于我们更好地约束BNS合并和S-GRB之间的关联,以及GRB喷流的几何形状。
2022-06-13 astro-ph.HE gr-qc
On The Missing Counterparts Of LIGO-Virgo Binary Merger Events
尽管世界范围内的地面,地下和太空观测都在寻找29个紧凑双星合并事件的预期电磁和中微子对应物,这些事件已经被升级后的LIGO-Virgo引力波探测器在其观测周期O3的前半年探测到,虽然这种情况可能是由于附近的合并事件定位不佳和/或短暂的河外瞬变的复杂背景,可能是内在的我们表明,的确,这是预期在炮弹模型的伽马射线暴和他们的余辉。
2019-10-15 astro-ph.HE
Inferring the lensing rate of LIGO-Virgo sources from the stochastic gravitational wave background
引力波的强透镜效应更有可能发生在遥远的源,但预测的事件发生率是高度不确定的,有许多天体物理起源的建议。本文通过研究随机引力波背景(SGWB)的振幅,为强透镜系统的事件率估计开辟了一条新的途径。该方法可以直接给出高红移双星合并速率的上界,并将其转化为强透镜系统合并速率的上界。我们表明,从正在进行的分析的激光干涉仪引力波天文台(LIGO)-处女座,并在未来从LIGO-Virgo的设计灵敏度严格的界限上的透镜事件率可以施加使用SGWB信号。结合测量响亮的引力波事件与一个未解决的随机背景检测将提高估计的数量透镜事件在高红移。该方法对于从引力波观测中理解透镜系统和非透镜系统的布居具有重要意义。
2020-12-07 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Performance of iDQ ahead of LIGO, Virgo, and KAGRA's fourth observing run
本文介绍LVK第三至第四次观测运行间iDQ噪声瞬变识别流水线的改进,结合Omicron构建毛刺概率并挖掘辅助通道关联,验证其在O3b中的检测性能。
2024-12-05 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
How lonely are the Binary Compact Objects Detected by the LIGO-Virgo-KAGRA Collaboration?
Indian Institute of Science Education and Research(印度科学教育研究所);Tata Institute of Fundamental Research(塔塔基础研究所)
研究通过分析引力波信号探讨双致密天体在三体相互作用下的轨道演化影响,发现无显著偏差,限制了附近中间质量黑洞的存在。
2026-04-24 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Thanks for the memory: measuring gravitational-wave memory in the first LIGO/Virgo gravitational-wave transient catalog
引力波记忆是广义相对论的一种强场效应,表现为时空中的永久位移。我们开发了一个贝叶斯框架来检测引力波记忆与先进的LIGO/Virgo探测器网络。我们将此算法应用于LIGO/Virgo的第一个瞬态引力波目录中的10个二元黑洞合并。我们没有发现记忆的证据,这与预期一致。为了估计何时会检测到内存,我们使用目前最好的人口估计构建一个现实的样本的二元黑洞观测LIGO/处女座在设计灵敏度。我们表明,$\mathcal{O}(2000)$二元黑洞观测的合奏可以用来找到明确的证据引力波记忆。我们的结论是,记忆很可能是在早期A+/处女座+时代检测到的。
2019-11-28 astro-ph.HE gr-qc
Search for multi-messenger events during LIGO/Virgo era
多信使天文学是一个广阔而不断扩展的领域,因为电磁观测(EM)不再是探索宇宙的唯一方式。由于新的信使,天体物理事件与引力波(GW)和EM发射不再是一个梦想的天文学界。当LIGO-Virgo网络检测到两个低质量紧凑物体的GW信号与一颗双星中子星(BNS,GW 170817)一致时,GW多信使天文学取得了突破,这一事件产生了短伽马射线暴(GRB)和千诺瓦。虽然GW 170817代表了BNS合并的证据,至少是一些GRB的祖先,但预计广泛的高能天体物理现象将伴随着GWs和光子的发射。在这里,我们提出了一个未建模的方法来搜索GWs具有伽马和无线电同行,使用LIGO-Virgo的数据和观测的合作伙伴望远镜。我们还讨论了在LIGO-Virgo第三次观测运行(O3 a)的第一部分期间针对天体物理事件的未建模相干搜索的最新结果:费米和斯威夫特卫星探测到的105个伽玛暴。
2022-06-28 astro-ph.HE
Gravitational waves from Population III binary black holes are consistent with LIGO/Virgo O3a data for the chirp mass larger than $\sim 20M_{\odot}$
LIGO/Virgo O3 a观测到的双黑洞合并的概率数分布函数具有双峰,分别是啁啾质量$M_c$、总质量$M_t$、主黑洞质量$M_1$和次黑洞质量$M_2$的函数.较大的啁啾质量峰位于$M_c \cong 30 M_{\odot}$。$M_2$与$M_1$的分布遵循$M_2\cong 0.7M_1$的关系。对于$f(M) \propto M^{-α}$形式的星族III星初始质量函数,用$0\leq α\leq 1.5$进行的星族合成数值模拟与$M_c \gtrsim 20M_{\odot}$的O3 a数据一致.模拟数据的$M_2$与$M_1$的分布也与O3 a数据的$M_2\cong 0.7M_1$关系一致。
2021-09-08 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Search for continuous gravitational waves from neutron stars in five globular clusters in the first part of the fourth LIGO-Virgo-KAGRA observing run
University of Michigan(密歇根大学);Universitat de les Illes Balears(巴利阿里群岛大学);LIGO Livingston Observatory(LIGO利文斯顿天文台);Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais(国家空间研究所);University of British Columbia(不列颠哥伦比亚大学);University of Melbourne(墨尔本大学)
该研究利用LIGO数据对五颗球状星团中的中子星连续引力波进行了定向搜索,取得了迄今为止最灵敏的探测结果,特别是在NGC 6397中实现了极低的引力波上限。
2026-09-03 astro-ph.HE gr-qc
No Evidence for Superradiant Axions in LIGO-Virgo-KAGRA GWTC-5 Binary Black Hole Spins
University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校);Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室)
利用GWTC-5目录中257个双黑洞自旋测量,通过层次贝叶斯分析排除轴子质量1.7e-14至3.3e-12 eV范围,给出QCD轴子质量最强稳健下限。
2026-07-03 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Evidence for primordial black hole dark matter from LIGO/Virgo merger rates
到目前为止,LIGO/Virgo合作已经观测到或限制了不同类别紧凑物体的引力合并率。我们认为,这些合并的大部分是原始黑洞(PBH)合并的PBH在QCD时代形成的整个暗物质的可能性。在一篇配套论文中表明,由于在早期宇宙中形成的初始二元人口的合并可能是可以忽略不计的,我们计算了典型PBH所在的PBH集群中当前的合并率。我们考虑两种情况:(i)由QCD状态方程决定的PBH质量函数和(ii)由暴胀微扰谱中存在的峰决定的PBH质量函数。在第一种情况下,这基本上是参数免费的,我们很好地再现了合并率重黑洞,合并率的质量不对称的黑洞,如GW 190814,最近发现的合并的23 $M_{\odot}$黑洞与$2.6M_{\odot}$对象,可以自然地解释为什么LIGO/处女座尚未观察到合并的两个轻PBH从占主导地位的$\sim 1\,M_{\odot}$ PBH人口。在第二种情况下,它有一些参数的自由,我们很好地匹配所观察到的重PBH的速率,但目前不能解释质量不对称事件的速率。无论哪种情况,在这两种情况下,用最少的假设得出的PBH合并率与LIGO/Virgo观测到的大多数合并率非常匹配,这是诱人的。
2020-07-13 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Communicating the gravitational-wave discoveries of the LIGO-Virgo-KAGRA Collaboration
本文以第三次引力波暂现源目录发布活动为案例,系统介绍了 LIGO-Virgo-KAGRA 合作组织在向公众传播引力波发现及科研人员故事方面所采用的多种公众参与策略。
2024-10-21 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
On the mass distribution of the LIGO-Virgo-KAGRA events
本研究分析LVK双黑洞合并事件的质量分布,通过偏正态分布求和建模,结合恒星起源与高斯分布群体模拟,发现两者组合对观测数据的拟合效果显著优于单一恒星起源分布。
2025-02-19 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Simultaneous detection rates of binary neutron star systems in advanced Virgo/LIGO and GRB detectors
两个致密物体的合并是新的引力波天文台,如Advanced-Virgo(AdV),Advanced-LIGO(aLIGO)和KAGRA的关键目标。这种现象可以导致同时探测到短伽马射线暴(sGRB)和引力波瞬变形式的电磁波。这将有可能首次允许访问火球和中央发动机属性。我们提出了一个估计,这类事件的检测率,看到一个斯威夫特样的卫星和AdV/ALIGO。这一比率仅来自sGRB的观测。我们表明,这个速度,如果不是很高,预测在先进的LIGO-Virgo的整个生命周期的一些触发。我们讨论如何使用一些专门的观察策略来增加它。我们将我们的结果应用于其他任务,如SVOM法中卫星项目或LOFT。
2014-05-09 astro-ph.HE
Black Holes LIGO/Virgo Domination and Single-lined Binaries with a Black Hole Candidate Component
在这封信中,我们注意到,在LIGO / Virgo实验中观察到的黑洞探测率与双星中子星探测率之比需要假设大质量恒星“保守”坍缩成黑洞:坍缩恒星的几乎所有质量都在视界之下。这与LIGO/Virgo探测到的大质量黑洞是一致的。另一方面,在坍缩成黑洞的过程中,物质损失很小的假设与单线双星的小偏心率是一致的。同时,解释了在有蓝色恒星的双星系统中,大多数黑洞没有X射线的现象。我们认为,三套LIGO / Virgo的观测和数据的单线双星与候选黑洞组件确认的情况下,大规模的场双星的演变。
2021-01-22 astro-ph.HE hep-th
The directional isotropy of LIGO-Virgo binaries
本研究通过偶极模型分析LIGO-Virgo第三次观测运行中的57个引力波信号,发现双黑洞总角动量方向与空间分布均与各向同性和均匀性一致,未发现特殊方向,并公开了代码与数据。
2023-04-26 astro-ph.HE gr-qc
Bright in the Black: Searching for Electromagnetic Counterparts to Gravitational-Wave Candidates in LIGO-Virgo-KAGRA Observation Runs with AstroSat-CZTI
本研究利用AstroSat-CZTI对前三期LVK引力波目录中的72个事件进行了X射线对应体搜寻,虽未探测到对应体,但给出了极具竞争力的辐射通量上限,用以约束双黑洞合并的高能电磁辐射理论模型。
2024-02-12 astro-ph.HE
Observational implications of lowering the LIGO-Virgo alert threshold
LIGO-Virgo和世界各地的电磁频谱观测设施网络最近探测到与GW 170817相关的双星-中子星合并,使引力波事件的多信使探测成为现实。这些联合探测使我们能够更详细地探测引力波源,并为我们提供了信心十足地建立单独在引力波数据中无法检测到的事件的可能性。在本文中,我们探讨了使用低显著性引力波事件候选者的电磁跟踪来增加电磁对应物的置信检测样本的前景。我们发现,引力波警报阈值的变化,将大约增加一倍的可检测的天体物理事件的数量将增加超过5个数量级的误报率从每100年1到每年超过1000。我们发现,后续的低显着性候选人的本地化成本是微不足道的,因为相同的变化,以误报率只增加距离/面积本地化不到2的因素,并增加体积本地化不到4的因素。我们认为,EM后续阈值为低意义的候选人应设置警报纯度($P_\text{astro}$)的基础上,而不是假警报率。理想情况下,LIGO-Virgo会提供这种$P_\text{astro}$的估计值,但在没有它们的情况下,我们提供了LIGO-Virgo发出的引力波候选警报的平均纯度的估计值,作为LIGO-Virgo各个观测时期的假警报率的函数。
2018-06-26 astro-ph.HE
The Phase Space of Low-Mass Binary Compact Objects from LIGO-Virgo-KAGRA Catalog: Hints on the Chances of Different Formation Scenarios
本研究将双黑洞相空间技术扩展至低质量致密天体(LMCOs),建立新框架分析其形成机制,首次展示了GWTC-3和GW230529事件的LMCO相空间,量化了不同形成场景的概率并讨论了建模不确定性导致的简并。
2025-10-13 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Fermi-LAT observations of the LIGO/Virgo event GW170817
利用费米大天区望远镜(LAT)观测了中子星合并事件GW 170817及其伴随的短伽马射线暴GRB 170817 A。LAT在LIGO/Virgo触发($t_{\rm GW}$)时进入南大西洋异常,因此无法限制与二元合并时刻相关的高能(E $>$ 100 MeV)发射的存在。相反,我们专注于在更长的时间尺度上限制高能发射。在LIGO/Virgo探测之后的几分钟、几小时或几天的时间尺度上,LAT都没有探测到候选的电磁对应物。得到的通量上限(在95\% C.L.\/)在0.1--1 GeV范围内,涵盖从T0 + 1153 s到T0 + 2027 s的周期,LAT的能量为$4.5\times$ 10 $^{-10}$ erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$。在GRB 1,170817 A的距离上,这个通量上限对应于9.7 $\times10^{43}$ erg s $^{-1}$的亮度上限,这比唯一一个具有已知红移的LAT SGRB GRB 1,090510的亮度低5个数量级。我们还讨论了在GW 170817/GRB\,170817 A背景下LAT探测未来来自Advanced LIGO/Virgo的引力波事件的电磁对应物的前景。
2017-10-16 astro-ph.HE
Recent LIGO-Virgo discoveries
LIGO和Virgo引力波探测器从2019年4月到10月进行了第三次观测运行的前半部分。在此期间,他们探测到39个来自黑洞或中子星合并的新信号,是探测到的事件总数的四倍多。这些发现包括一些前所未有的来源,如一对质量不等的黑洞(GW 190412),一对大质量的中子星(GW 190425),一个可能位于超新星对不稳定质量隙中的黑洞(GW 190521),以及迄今为止已知的最轻的黑洞或最重的中子星(GW 190814)。总的来说,全套信号提供了有关致密物体分布及其在整个宇宙历史中演变的天文学宝贵信息。这也使得对广义相对论的更多限制和多样性的测试成为可能,包括对黑洞基本性质的新探索。本文综述了这些结果的亮点及其影响。
2021-06-17 astro-ph.HE
Seeking Counterparts to Advanced LIGO/Virgo Transients with Swift
双星中子星(NS)合并是高级LIGO和高级Virgo最有希望的引力波发射天体物理源之一,预计将于2015年投入运行。找到这些信号的电磁对应物对于将它们置于天文学背景下至关重要。Swift卫星携带一个灵敏的X射线望远镜(XRT),可以在1-2小时内响应目标机会请求,因此独特地准备找到LIGO/Virgo触发器的X射线对应物。假设NS并合是短伽马射线暴(GRB)的前身,那么一定比例的LIGO/Virgo触发事件将伴随着X射线带余辉,其亮度在触发时间后一天的XRT波段中超过10^-12 erg/s/cm ^2。我们发现,这种通量的软X射线瞬态是足够明亮的是极其罕见的,因此可以自信地与即使是一个适度的本地化GW信号。我们研究了两种可能的搜索策略与Swift XRT在LIGO/Virgo错误框中找到明亮的瞬变。在第一种策略中,XRT可以在一天内通过观察~30个星系来搜索半径约为100 Mpc的空间,并具有足够的深度来观察预期的X射线余辉。对于扩展的LIGO/Virgo地平线距离,XRT可以在大约一天内使用100 s的曝光来覆盖约35平方度的区域,保持足够的灵敏度来成像GW发现的GRB余辉。这些策略表明,发现X射线波段对应的GW触发器将是可能的。
2012-09-11 astro-ph.HE astro-ph.IM
Primordial Black Hole Dark Matter and the LIGO/Virgo observations
到目前为止,LIGO/Virgo合作已经通过引力辐射的发射探测到了十个黑洞双星的合并。这些黑洞在宇宙QCD时期形成并构成所有宇宙暗物质的假设,已经被许多作者拒绝,理由是,在其他约束条件中,原始黑洞(PBH)暗物质将导致比观测到的大几个数量级的合并率。我们重新审视目前的PBH合并率的计算方法。太阳质量的PBH在相当高的红移处形成星团,在较低的红移处蒸发。我们详细考虑了由于三体之间的相互作用的两个PBH的二进制成员和第三个旁路PBH,在这样的集群的二进制属性的演变,为第一次,通过充分的数值积分。蒙特卡洛分析表明,由于这种相互作用,以前预测的合并率降低了几个数量级。在QCD时期形成的PBH暗物质的自然预测产生了一个明显的峰值周围的$1M_{\odot}$与小质量分数的PBH的肩膀上的$30M_{\odot}$,由QCD时期的状态方程确定。我们利用这一事实,使一个尝试性的预测合并率的$\sim 30M_{\odot}$ PBH的二进制文件,并发现它非常接近LIGO/Virgo确定。此外,我们表明,目前的LIGO/室女座的$\sim M_{\odot}$双星的存在限制不排除QCD PBH,使所有的宇宙暗物质。也没有约束QCD PBH从随机引力背景,预重组吸积,或矮星系构成的问题。QCD PBH的微透镜约束应该重新研究。然而,我们警告说,在这个数字上具有挑战性的问题,一些可能相关的影响无法处理…
2020-07-13 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Normalizing Flow Emulator for Gravitational Wave Detection Probability in the LIGO/Virgo/KAGRA O4 Observing Run
Carnegie Mellon University(卡内基梅隆大学);Ludwig-Maximilians-Universität München(慕尼黑大学)
本文提出基于归一化流的机器学习仿真器,用于高效估计LIGO/Virgo/KAGRA O4探测器网络下引力波事件的探测概率,并与蒙特卡洛重要性采样结果吻合,可提升总体分析的精度。
2026-10-02 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Neutron stars versus black holes: probing the mass gap with LIGO/Virgo
黑洞(BH)和/或中子星(NS)双星的吸气和合并被认为是地基引力波(GW)探测器的丰富来源。我们评估了先进的LIGO和处女座测量组件质量的能力,使用inspiral波形模型,包括自旋进动效应,使用一个大的GW源{ \bf随机取向和均匀分布的体积。对于1000个源,这产生在7和200之间的信噪比。我们对LIGO和Virgo如何区分BH和NS进行了定量预测,并评估了使用LIGO/Virgo观测来明确确认或拒绝NS($m\leq3\ M_\odot$)和BH($m\geq 5\ M_\odot$)之间存在假定的“质量差”的前景。我们发现,满足$m_2 \lesssim1.5\ M_\odot$的较小质量分量的源被明确地确定为包含至少一个NS,而具有$m_2\gtrsim6\ M_\odot$的系统将被确认为二进制BH。具有$m_2<5\ M_\odot$的二元BH(即,在间隙中)一般不能与NSBH二进制文件区分开。高质量的NS($2<m<3$ $M_\odot$)通常与低质量的BH($m<5\ M_\odot$)一致,这对单独从LIGO/Virgo观测中确定NS的最大质量提出了挑战。个别来源很少能得到足够好的测量,以确认质量差距中的物体,从检测到的总体中得出的统计推断将强烈依赖于潜在的分布。如果自然界恰好提供了一个质量分布,种群在啁啾质量空间中相对干净地分离,就像一些种群合成模型所建议的…
2015-06-16 astro-ph.HE
Searches for inspiral gravitational waves associated with short gamma-ray bursts in LIGO's fifth and Virgo's first science run
这份简短的报告描述了从短伽马射线暴中寻找引力波螺旋信号的过程。由于这些事件可能是由两个紧凑对象的合并所创建的,因此可以进行具有较低阈值的有针对性的搜索。分析了22个短伽马射线暴的资料。
2010-06-16 astro-ph.HE gr-qc
Probing gravitational wave polarizations with Advanced LIGO, Advanced Virgo and KAGRA
假设,对于一个给定的源的引力波(GWs),我们知道它的天空位置,是GW事件的情况下,电磁对应物,如GW 170817,我们讨论了一个空流方法来探测GW偏振,包括自旋0(标量)GW模式和自旋1(矢量)模式,特别是与预期的网络先进LIGO,先进处女座和KAGRA。对于两个独立的零流为四个非共对齐GW探测器,我们研究了在天空中的位置,正是在那里的自旋0模式的GW探测器网络的任何零流消失,虽然在一个检测器的应变输出可能包含自旋0模式。我们的数值计算表明,存在70个天空位置,满足这个条件,杀死自旋0模的零流。如果在70个天空位置中的一个位置上发现了一个具有电磁对应物的GW源,则可以通过零流方法将自旋1模式与自旋0模式分开测试。此外,我们研究了两个零流的叠加,以表明三种模式(一种组合自旋0和两种自旋1模式)中的任何一种可以通过适当地调整零流的加权叠加来消除,从而可以通过实验测试一组剩余的偏振模式。
2018-09-10 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Basic Parameter Estimation of Binary Neutron Star Systems by the Advanced LIGO/Virgo Network
在未来五年内,预计先进的LIGO/Virgo网络将达到足够的灵敏度,以实现对引力波的常规探测。除了最初的检测,这些仪器的科学承诺依赖于我们的物理参数估计能力的有效性。这方面的努力大部分是为了探测和表征来自致密双星合并的引力波,例如双星中子星的合并。虽然以前的几项研究已经调查了先进检测器的参数估计的准确性,但大多数都依赖于近似技术,如Fisher矩阵。在这里,我们报告的统计不确定性,将实现最佳的检测候选人(SNR = 20),使用LIGO/Virgo协作通过马尔可夫链蒙特卡罗方法开发的全参数估计机器。我们发现,在68%(95%)的可信区间内,等质量系统的单个质量的回收率在9%(15%)以内,不等质量系统的回收率在1.9%(3.7%)以内。我们还发现,先进的LIGO/Virgo网络将限制的位置的双中子星合并到一个中位数的不确定性为5.1度^2(13.5度^2)的天空。随着LIGO印度探测器的加入,该区域被改善到2.3 deg^2(6 deg^2)。我们还报告的平均不确定度的光度距离和轨道倾角的理想的检测候选人,可以通过不同的网络配置。
2014-02-12 astro-ph.HE
Detecting prompt and afterglow jet emission of gravitational wave events from LIGO/Virgo/KAGRA and next generation detectors
University of California Berkeley(加州大学伯克利分校);University of California Santa Cruz(加州大学圣克鲁兹分校);Carnegie Mellon University(卡内基梅隆大学)
研究通过LIGO/Virgo/KAGRA和下一代探测器检测引力波事件的喷流和余晖,发现O5期间可能有少量事件可检测,XG时代可能有数百次多信使检测。
2026-02-13 astro-ph.HE
Searching for a subpopulation of primordial black holes in LIGO/Virgo gravitational-wave data
迄今为止,LIGO/Virgo探测到了几十个双黑洞事件,预计未来几年还会有更多的双黑洞事件,引力波天文学正在从单个事件分析转向群体研究。使用GWTC-2目录,我们进行了分层贝叶斯分析,第一次结合了几个国家的最先进的天体物理形成模型与人口的原始黑洞(PBH)和约束的一个假定的子人口PBH的数据的分数。我们发现,这一部分显着依赖于一套假设的天体物理模型。虽然原始人口统计上有利于某些竞争性的天体物理通道,如球状星团和核星团,一个占主导地位的贡献,从稳定的质量转移孤立的形成通道大大减少了对PBH的需要,除了解释像GW 190521的质量间隙事件的速率。膨胀后形成的黑洞对LIGO/Virgo观测有贡献的诱人可能性只能通过进一步减少天体物理和原始形成模型的不确定性来验证,并且最终可能由第三代干涉仪证实。
2022-05-04 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Rapid localization and inference on compact binary coalescences with the Advanced LIGO-Virgo-KAGRA gravitational-wave detector network
本研究提出基于多ROQ基的快速参数估计框架,实现LVK探测器网络下BNS信号的低延迟高精度定位,中位分析仅6分钟,定位面积较BAYESTAR减少约30%,已集成至BILBY并用于LVK预警系统。
2023-07-25 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Updates to the Fermi GBM Targeted Sub-threshold Search in Preparation for the Third Observing Run of LIGO/Virgo
在本文中,我们详细介绍了费米GBM针对LIGO/Virgo引力波触发器的亚阈值搜索的改进。我们描述了所实施的变更,并将O3搜索的灵敏度与O2期间操作的搜索版本的灵敏度进行了比较。总的来说,我们提高了目标搜索的灵敏度和速度。对O3 b观测运行的搜索进行了进一步改进,包括自动上限估计,并将更新的定位系统与新版本的搜索相结合。
2019-10-30 astro-ph.HE
Measuring Nuclear Matter Parameters with NICER and LIGO/Virgo
NICER合作组织最近报告了对脉冲星PSR J 0030 +0451的质量和半径的测量。在这里,我们使用这种新的测量来约束高阶核物质参数之一$K_{\mathrm{sym,0}}$。我们进一步结合LIGO/Virgo对中子星合并GW 170817的潮汐测量,导出了一个联合的1- $σ$约束为$K_{\mathrm{sym,0}} = -102^{+71}_{-72}$ MeV。我们相信这是迄今为止最可靠的参数界限,假设没有新的物理超过饱和密度影响中子星的观测。
2020-02-08 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
A catalogue of insights from the fourth LIGO-Virgo-KAGRA observing run
University of Glasgow(格拉斯哥大学);Northwestern University(西北大学)
本文综述第四轮LIGO-Virgo-KAGRA观测运行的引力波探测成果,含约100个新探测结果,通过群体分析揭示源亚群证据,为天体物理研究提供独特探针,未来将发布最终目录并开展更高灵敏度观测。
2026-09-04 astro-ph.HE gr-qc
Compact Binary Merger Rates: Comparison with LIGO/Virgo Upper Limits
我们比较进化预测的双紧凑对象合并率密度与初始和即将到来的LIGO/室女座上限。我们发现:(i)由于先进探测器的宇宙学范围,目前将人口合成预测转换为合并率密度的方法是不够的。(ii)我们的乐观模型比BH-BH系统的初始LIGO/Virgo上限低18倍,这表明观测灵敏度的适度增加(2.5倍)可能会带来第一次探测或第一次引力波对双星演化的限制。(iii)恒星起源的大规模BH-BH合并应该在高级LIGO/Virgo中占主导地位,并且可以通过包括螺旋,合并和环降的模板检测到红移z=2。正常恒星(<150 Msun)可以产生这样的合并,总红移质量高达400 Msun。(iv)高黑洞出生踢可以严重限制大质量BH-BH系统的形成(无论是在孤立的双星还是在动态致密星系团演化中),因此即使在完全先进的LIGO/Virgo灵敏度下,也无法检测到这些系统。我们发现,低和高的黑洞出生踢是允许目前的观测电磁约束。(v)我们的大多数模型都能用先进的探测器探测到所有类型的合并(NS-NS,BH-NS,BH-BH)。许多大规模的BH-BH合并检测将表明小(如果有的话)大规模BH的出生踢。
2016-03-27 astro-ph.HE gr-qc
Multi-messenger Gravitational-Wave + High-Energy Neutrino Searches with LIGO, Virgo, and IceCube
对引力波和高能中微子的多信使搜索为黑洞和中子星的动力学和粒子加速提供了重要的见解。随着LIGO的第三个观测周期(O3),引力波探测的数量大幅增加。联合信号的快速识别对于瞬态发射的电磁跟踪观测至关重要,瞬态发射只能在短时间内检测到。高能中微子的方向可以重建到亚度精度,使得联合探测比单独的引力波信号更好地定位。我们提出了联合搜索的最新灵敏度,并讨论了低延迟算法的多信使天体物理学(LLAMA),结合LIGO/室女座引力波候选人和搜索在低延迟符合高能中微子从冰立方中微子天文台。我们将从更好地理解双中子星合并的相对论和亚相对论流出的相互作用的角度,进一步讨论联合搜索的未来前景。
2019-08-14 astro-ph.HE