Robust statistics for deterministic and stochastic gravitational waves in non-Gaussian noise I: Frequentist analyses
引力波探测器需要最佳的信号处理算法，以便从探测器噪声中提取微弱信号。大多数算法设计的日期是基于不切实际的假设，检测器噪声可以建模为一个平稳的高斯过程。然而，大多数实验在概率分布中表现出非高斯的“尾部”。大信号的这种"过度“可能是假警报的一个麻烦来源。本文推导出一个最佳的（在奈曼-皮尔逊意义上，弱信号）信号处理策略时，检测器噪声是非高斯和展品的尾部条款。这种策略是鲁棒的，这意味着它接近高斯噪声的最佳值，但对形成分布尾部的过大事件的敏感性远低于传统方法。针对两个不同的信号分析问题来分析该方法：（i）已知波形（例如，二进制内螺旋啁啾）和（ii）随机背景，其需要多检测器信号处理算法。这些方法应该易于实现：它们相当于截断或裁剪位于概率分布离群值部分的样本值。
2001-12-28 gr-qc
Gaussian Processes for Glitch-robust Gravitational-wave Astronomy
干涉引力波天文台开创了天文学的新纪元。一个国际网络提供的丰富数据使人们能够详细分析黑洞周围的弯曲时空。到目前为止，已经观测到近100个信号，预计在未来十年内将有数千个信号，它们的人口特性使我们能够深入了解恒星演化和宇宙的膨胀。然而，检测器受到被称为“毛刺”的瞬态噪声伪影的困扰，这些噪声伪影污染了信号并使推断产生偏差。在迄今为止检测到的90个信号中，有18个受到干扰。这项可行性研究探索了一种使用高斯过程进行瞬态引力波数据分析的新方法，该方法模拟了故障产生机制的潜在物理学，而不是故障本身的明确实现。我们证明，如果高斯过程核函数可以充分模拟毛刺形态，我们可以恢复模拟信号的参数。此外，我们发现，在这项工作中使用的高斯过程内核非常适合建模的长时间毛刺，这是最具挑战性的现有毛刺缓解方法。最后，我们展示了如何时域性质，我们的方法，使一类新的时域测试的广义相对论，进行重新分析的灵感合并振铃测试的第一个观察到的二元黑洞合并。我们的调查表明，高斯过程作为替代传统框架的可行性，但尚未建立它们作为替代品。因此，我们最后展望了实现高斯过程方法的全部潜力所需的步骤。
2023-03-04 gr-qc
Gravitational-Wave Data Analysis. Formalism and Sample Applications: The Gaussian Case
本文综述了平稳高斯噪声下确定性引力波信号分析的统计理论，介绍了核心分析工具与高效实现算法，给出了通用引力波信号公式，覆盖多数关注的信号类型。
2023-11-09 gr-qc
Multiple peaks in gravitational waves induced from primordial curvature perturbations with non-Gaussianity
本文将高斯情形下原初曲率扰动诱导引力波的分析推广到非高斯情形，并总结出界定非高斯曲率扰动多重峰所诱导引力波峰的经验法则。
2024-10-15 astro-ph.CO gr-qc
Limiting noises in gravitational wave detectors: guidance from their statistical properties
预计干涉引力波探测器，如LIGO \cite{Barish99}，最终将受到基本噪声源，如散粒噪声和布朗运动，以及地震噪声的限制。在调试过程中，其他技术噪声源（电子噪声、校准波动）会限制灵敏度，并被逐一消除。我们在这里提出了一种方法，将引力波探测器输出中的噪声与其他探测器和环境信号相关联，而不是通过它们的线性传递函数（通常是未知的），而是通过它们的统计特性。这对于识别最终配置中由不同噪声源主导的频带是有用的，并且还有助于调试过程。
2003-04-29 gr-qc
Identification and removal of non-Gaussian noise transients for gravitational wave searches
本文提出了一种新的${\it{gating}}$方法来去除引力波数据中的非高斯噪声瞬变。该方法不依赖于任何先验知识的幅度或持续时间的瞬态事件。鉴于新发布的LIGO O3a数据的特点，故障识别对于使用这些数据的搜索特别重要。我们的方法保留了比以前更多的数据，同时获得相同的，如果不是更高的，降噪。我们实现了$\approx$ 2倍减少归零数据相对于由LIGO上的O3a数据释放的门。我们描述了该方法和它的性能。虽然是在搜索连续信号的背景下开发的，但该方法可用于为任何搜索准备引力波数据。随着紧凑型二进制内旋探测的节奏增加，仪器的低噪声水平揭示了新的故障，有效，准确，及时地切除干扰变得更加重要。我们的方法就是这样做的。我们发布了与这种新技术相关的源代码以及新发布的O3数据的门。
2021-12-23 gr-qc
Non-Gaussianity test for discriminating gravitational wave backgrounds around 0.1-1Hz
提出了一种结合多个探测器数据流的引力波背景非高斯性检验方法。这种简单的方法使我们能够检查检测到的背景是否足够“平滑”，以与暴胀型背景一致，或者被单独检测不到的弱爆发信号所污染。所提出的测试将是非常有用的大爆炸观测器或DECIGO的主要目标是从膨胀在0.1- 1赫兹的背景，其中引力波爆发的超新星的第III类恒星可能成为一个麻烦的前景。
2008-07-08 astro-ph gr-qc
Robust statistics for deterministic and stochastic gravitational waves in non-Gaussian noise. II: Bayesian analyses
在以前的文件（gr-qc/0105100）中，我们推导出一套接近最佳的信号检测技术的引力波探测器的噪声概率分布包含非高斯尾巴。该方法通过截断位于这些非高斯尾部的样本值来修改标准方法。该方法是在频率论的框架下，通过在弱信号限制下，在固定的误检概率下最小化虚警概率而得到的。对于随机信号，所得统计量由自相关项和互相关项之和组成;必须手动丢弃自相关项以获得正确的广义互相关统计量。在本文中，我们提出了一种替代贝叶斯推导相同的信号检测技术。我们计算信号存在于数据中的概率，在每个频率仓的平方的信噪比小的极限下，积分的信噪比大于1，并且噪声分布的非高斯尾部的总概率小。我们表明，对于每一个模型考虑，所得到的概率是一个很好的近似单调函数的检测统计量在以前的文件。此外，对于随机信号，新的贝叶斯推导自动消除了有问题的自相关项。
2002-05-03 gr-qc
Non-Gaussianity and the induced gravitational wave background
本研究探讨原初非高斯性对诱导引力波的影响，强调原初三谱的非连通与连通分量作用，针对局域型非高斯性数值计算所有贡献并给出多种增强原初曲率功率谱的结果，为引力波实验探测小尺度曲率功率谱提供支持。
2021-10-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-Gaussianity of Inflationary Gravitational Waves from the Field Equation
本文证明了在计算度规真空涨落产生的原初引力波双谱时，In-in方法和格林函数方法的等价性。由场方程$B_h$得到的树级双谱与以前用内-内形式主义得到的结果完全一致。在等边配置，其中$P_h$是标度不变的引力波的功率谱的比值$B_h/P^2_h$的波动的非高斯性的特征，我们表明，它是比在旁观者规范场模型弱得多。我们还利用格林函数计算了两个右手引力波和一个左手引力波的树级双谱，再现了in-in形式的结果，并表明它可以和三个右手引力波的双谱一样大.
2018-04-04 astro-ph.CO gr-qc
Robust estimation of the parameters of a disturbed non-stationary Gaussian process
在引力天线数据中检测引力波的一个典型问题是高斯噪声的非平稳性（以及变化的灵敏度）和大脉冲干扰的存在。在这样的条件下，在对大脉冲进行“粗略”清理之后，用经典估计器对高斯过程的标准偏差进行估计，结果往往很差。我们提出了一种方法的基础上，匹配滤波器适用于AR直方图的绝对值的数据
2009-05-15 gr-qc
Effects of scalar non-Gaussianity on induced scalar-tensor gravitational waves
本文将标量非高斯性的局域展开方法从标量-标量诱导引力波推广到标量-张量诱导引力波，计算了新项对引力波谱的贡献并分析其可区分特征。
2024-10-23 astro-ph.CO gr-qc
Density estimation with Gaussian processes for gravitational-wave posteriors
利用贝叶斯推断从引力波信号中提取黑洞双星和中子星双星的性质。这涉及用随机抽样评估多维后验概率函数。样本的边缘概率密度分布通常用核密度估计进行插值。由于该领域内的大多数后处理分析都是基于这些参数估计产品，因此边缘的插值精度至关重要。在这项工作中，我们提出了一种新的方法结合直方图和高斯过程作为一种替代技术，以适应任意组合的样本从源参数。该方法具有非高斯相关性的灵活插值，不确定性的贝叶斯估计，以及使用Hamilton Monte Carlo进行有效的重新采样等优点。
2021-04-12 astro-ph.HE gr-qc
Enhancing the sensitivity of transient gravitational wave searches with Gaussian Mixture Models
识别埋藏在非平稳、非高斯噪声中的引力波瞬态的存在是一项非常具有挑战性的任务，这些噪声通常包含杂散噪声瞬态（毛刺）。对于给定的数据集，瞬态引力波搜索产生指示可能存在引力波信号的触发器的对应列表。这些触发器通常是模仿引力波信号特征的小故障的结果。为了区分毛刺和真正的引力波信号，搜索算法估计一系列触发属性，并将阈值应用于这些触发属性以将信号与噪声分离。在这里，我们提出了使用高斯混合模型，监督机器学习的方法，作为一种建模的多维触发属性空间。我们证明了这种方法，将其应用到触发器的相干Waveburst搜索通用的LIGO O1数据中的突发。通过建立信号和背景噪声属性空间的高斯混合模型，我们表明，我们可以显着提高相干Waveburst搜索的灵敏度，并强烈抑制毛刺和背景噪声的影响，而不使用多个搜索箱所采用的原始O1搜索。我们发现，检测概率提高了10倍，导致增强的引力波信号，如GW 150914的统计意义。
2020-08-04 astro-ph.IM gr-qc
Flattened bispectrum of the scalar-induced gravitational waves
本文研究原初黑洞形成影响下标量诱导引力波（SIGWs）的本征非高斯性，引入振荡平均方案考察高斯原初曲率扰动谱宽的影响，发现窄谱宽可增强其非高斯性。
2025-04-17 astro-ph.CO gr-qc
Extension of the characterization method for non-Gaussianity in gravitational wave detector with statistical hypothesis test
本研究扩展了瑞利统计量方法，结合统计假设检验设定阈值，以有效检测引力波数据中的非高斯噪声（如散射光噪声），实验验证了高检测效率，有助于提升数据分析可靠性。
2024-03-19 astro-ph.IM gr-qc
Detecting transient gravitational waves in non-Gaussian noise with partially redundant analysis methods
有一个广泛的天体物理来源，产生可检测的，瞬态的，引力波。一些对瞬变引力波的搜索是根据这些源的已知特征进行的。其他搜索对来源做了一些假设。通常，事件可以通过多种搜索技术观察到。这项工作描述了如何将不独立的搜索结果组合起来，将每个搜索视为给定事件的分类器。这将被证明可以提高对引力波事件的整体灵敏度，同时直接解决多次试验的一致性解释问题。
2012-04-25 astro-ph.IM gr-qc
Utilizing Gaussian mixture models in all-sky searches for short-duration gravitational wave bursts
相干WaveBurst是一个通用的，多探测器的引力波突发搜索的基础上，过剩的权力的做法。目前在全天短时引力波爆发搜索中采用的相干WaveBurst算法在多维事件属性空间中的选定属性上使用条件方法，以区分噪声事件与天体物理起源事件。我们一直在开发一种基于高斯混合建模的监督机器学习方法，以对信号和噪声事件的属性空间进行建模，以提高突发检测的概率[Gayathri et al.Phys. Rev. D 102，104023（2020）]。我们进一步扩展的GMM方法的全天空短持续时间的相干WaveBurst搜索作为后处理步骤的事件从第三次观测运行（O3 a）的前半部分。我们表明，由于我们的高斯混合模型方法的应用程序的相干WaveBurst触发器的通用引力波爆发信号的形态，以及天体物理源，如核心塌陷超新星模型的灵敏度的改善。高斯混合模型方法从GWTC-2双星黑洞相干WaveBurst探测到的大质量致密双星聚并中恢复了引力波信号，比全天相干WaveBurst搜索有更好的意义。没有观察到其他显著的引力波爆发。
2022-04-08 astro-ph.IM gr-qc
iDQ: Statistical Inference of Non-Gaussian Noise with Auxiliary Degrees of Freedom in Gravitational-Wave Detectors
引力波探测器是非常灵敏的仪器，通常能够对新的天文现象进行突破性的观测。然而，他们也见证了非平稳，非高斯噪声，可能被误认为是天体物理源，降低检测置信度，或简单地从噪声数据中提取信号参数复杂化。为了解决这个问题，我们提出了iDQ，一个监督学习框架，仅基于对引力波不敏感的辅助自由度，自主检测引力波探测器中的噪声伪影。iDQ在两台LIGO干涉仪中的每一台上都以低延迟的方式在整个先进探测器时代运行，实时提供有关每次探测的宝贵数据质量信息。我们记录的算法，描述的统计框架和引力波搜索内可能的应用。特别是，我们构建了一个似然比测试，同时考虑到非高斯噪声伪影的存在，并利用观测到的引力波应变信号和数千个辅助自由度的信息。我们还提出了几个例子，iDQ的性能与现代干涉仪，显示iDQ的能力，自主再现已知的数据质量监视器和识别噪声文物没有标记的其他分析。
2020-05-26 astro-ph.IM gr-qc
Non-Gaussian Features of Primordial Gravitational Waves
通过构造张量双谱非线性参数的模型无关模板，我们探索了原初引力波可能的非高斯特征。我们的分析是基于通货膨胀的有效场论，它不依赖于特定的模型，因此结果是相当通用的。分析进一步表明，压缩极限张量双谱的检测概率比等边极限张量双谱的检测概率高得多。我们还讨论了在即将到来的CMB飞行任务的可探测性的前景。
2018-09-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-Gaussianity, Isocurvature Perturbation, Gravitational Waves and a No-Go Theorem for Isocurvaton
我们研究了等曲率模型，在该模型中，等曲率扰动对曲率扰动起抑制作用，在没有等曲率扰动的情况下，暗物质可以产生大的非高斯波和引力波.我们证明了在慢滚非相互作用多场论中，等曲率机制是不能实现的。这一结果也可以推广到大多数具有广义动力学项的模型。我们还研究了曲率模型的影响。我们证明了曲率对非高斯性、引力波和等曲率扰动的联合约束。本文所用的方法也有助于简化暴胀子和曲率子混合模型中的某些计算。我们还研究了在曲率模型中产生大的负非高斯性和非局部非高斯性的可能性。
2008-05-21 astro-ph gr-qc hep-th
A search for extra polarisations using a Gaussian process in Gravitational-Wave Transient Catalogue 3
本文利用引力波零流和高斯过程模型，在LIGO-Virgo-KAGRA第三期目录的42个三探测器事件中搜寻超出广义相对论的额外偏振，未发现证据，并对事件GW190602_175927设定了90%置信度下应变分数偏差低至0.39的上限。
2025-07-03 astro-ph.HE gr-qc
Likelihood-ratio ranking of gravitational-wave candidates in a non-Gaussian background
我们描述了一个一般的方法来检测瞬态引力波信号中存在的非高斯背景噪声。我们证明，在相当一般的条件下，所观察到的数据包含一个信号的可能性，它是一个噪声波动的可能性的比率提供了最佳的排名在实验中发现的候选事件。似然比排名允许我们将不同类型的数据组合到一个分析中。我们适用于统一的独立实验的结果和会计的非高斯工件的问题，在寻找引力波从紧凑的二进制聚结LIGO数据的一般框架的问题。我们分析和确认，通过模拟，在这两种情况下的似然比统计结果在一个改进的分析。
2012-01-17 astro-ph.IM gr-qc
Investigation of the effects of non-Gaussian noise transients and their mitigation in parameterized gravitational-wave tests of general relativity
Advanced LIGO和Advanced Virgo对致密双星合并产生的引力波的探测为研究强场、高度相对论性的引力机制提供了机会。广义相对论（GR）的引力波测试通常假设高斯和稳态探测器噪声，因此，不考虑非高斯的瞬态噪声特征（毛刺）。我们提出的结果进行参数化的引力波测试的模拟信号从双黑洞合并重叠三类频繁发生的仪器故障具有明显不同的形态。然后，我们审查和应用三个毛刺缓解方法，并评估其效果，减少错误的偏差GR。通过考虑9种情况下的毛刺与模拟信号重叠，我们表明，考虑中的短持续时间，宽带光点和tomte毛刺引入错误的GR违规，并使用修复滤波器和毛刺模型减法可以一贯消除这种错误的违规行为，而不引入额外的影响。
2022-02-01 astro-ph.IM gr-qc
Correlation of Gravitational Wave Background Noises and Statistical Loss for Angular Averaged Sensitivity Curves
引力波背景对分离的探测器产生相关噪声。与理想化的与噪声无关的网络相比，这种相关性可能会导致实际检测器网络的统计损失。假设的背景是各向同性的，我们研究的统计损失，特别是角平均灵敏度曲线，并推导出简单的表达式，依赖于重叠减少功能和强度的背景噪声相对于仪器噪声。对于未来的三角形干涉仪，如ET和LISA，我们还讨论了优选的网络几何形状，以抑制潜在的统计损失。
2021-08-29 astro-ph.CO gr-qc
Detecting relic gravitational waves in the CMB: A statistical bias
分析遗迹引力波对宇宙微波背景功率谱的影响，为确定遗迹引力波信号提供了一种方法。在这封信中，我们讨论了一个统计偏差，它可能存在于数据分析中，并且有忽视RGW的趋势。我们还解释了为什么存在这种偏见，以及如何避免它。
2011-07-22 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological Collider Signatures of Massive Vectors from Non-Gaussian Gravitational Waves
宇宙对撞机提供了一个在暴胀过程中粒子物理学的独立于模型的探测。我们通过引力波（GW）探测器将宇宙对撞机物理的研究扩展到更小的尺度。在Chern-Simons相互作用下，一个有质量的矢量场可以获得一个化学势，它的粒子产生可以引起显著的非高斯GW信号。我们计算了在压缩极限下，诱导的GW三点关联函数的质量和自旋依赖关系，并估计了它的振幅。这样的信号可以在当前和即将到来的GW干涉仪实验中检测到。
2020-01-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Detecting a non-Gaussian stochastic background of gravitational radiation
本文推导了一种探测由事件间平均时间与事件平均持续时间之比较大的事件产生的引力波随机背景的方法。这样的信号听起来就像爆米花的爆裂声。我们的推导是基于有点不切实际的假设，即事件的持续时间小于检测器的时间分辨率。
2001-01-15 astro-ph gr-qc
Detection methods for non-Gaussian gravitational wave stochastic backgrounds
我们解决的问题，找到一个最佳的检测方法的不连续或间歇性的引力波随机背景。这样的信号听起来可能像爆米花爆裂。我们得出一个适当的版本的极大似然检测统计量，并比较其性能的标准互相关统计分析和蒙特卡罗模拟。当背景是充分非高斯时，极大似然统计比互相关统计执行得更好。对于地基和天基探测器，这导致探测所需的最小引力波能量密度的增益系数，范围大致为1至3，这取决于背景的占空比。我们的分析是探索性的，因为我们假设事件的时间结构无法解决，我们假设在两个并置的，对齐的检测器中存在白高斯噪声。在这种检测方法可以用于实际的检测器数据之前，需要进一步的工作来推广我们的分析，以适应分离的，未对准的检测器与现实的，有色的，非高斯噪声。
2003-02-05 astro-ph gr-qc
Non-Gaussian Statistics of Nanohertz Stochastic Gravitational Waves
该研究提出半解析框架计算超大质量黑洞双星产生的纳赫兹随机引力波背景的非高斯统计，揭示波干涉与源数量泊松涨落共同塑造非高斯性，并评估了脉冲星计时阵列通过非高斯信息区分引力波背景起源的灵敏度。
2025-02-07 astro-ph.CO gr-qc
Detecting a stochastic background of gravitational waves in the presence of non-Gaussian noise: A performance of generalized cross-correlation statistic
讨论了一种稳健的数据分析方法，用于在非高斯噪声存在的情况下检测引力波的随机背景。与随机背景搜索中常用的标准互相关（SCC）统计量不同，我们考虑了一种{ \it广义互相关}（GCC）统计量，即使在非高斯噪声存在的情况下，该统计量也几乎是最优的。分析了GCC统计量的检测效率，重点研究了虚警概率和虚警概率与引力波信号最小可检测幅度之间的统计关系。我们推导出这些统计量的简单解析公式。基于这些公式阐明了GCC统计量的鲁棒性，并且发现GCC统计量的检测效率大致对应于忽略非高斯尾部贡献的SCC统计量的检测效率。通过进行蒙特卡罗模拟来检验这一显著特性，并发现分析结果与模拟结果之间成功地一致。
2007-01-24 astro-ph gr-qc
Scalar-induced gravitational waves with non-Gaussianity up to all orders
提出利用格点模拟直接计算包含全阶非高斯性的标量诱导引力波能量密度谱，发现适度非高斯性会显著改变谱的紫外行为，对未来探测和原初黑洞约束具重要意义。
2025-08-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Implications for the non-Gaussianity of primordial gravitational waves from pulsar timing arrays
针对近期脉冲星计时阵列（PTA）探测到的随机信号可能源于原初引力波（PGWs），研究利用PTA数据集约束局部型张量非高斯性参数${F}_{\rm NL}$，发现$|{F}_{\rm NL}|\lesssim 7.97$，为检验暴胀场景提供新手段。
2025-04-16 astro-ph.CO gr-qc
Improving the scalability of Gaussian-process error marginalization in gravitational-wave inference
针对引力波推断中高斯过程误差边缘化受维度灾难限制的问题，本文以极端质量比旋近信号为例，提出改进训练集构建、GPU加速训练和新似然函数等方法，提升了该方法在真实数据分析中的可行性。
2023-07-29 astro-ph.IM gr-qc
Performance of an externally triggered gravitational-wave burst search
我们提出了搜索与外部天体物理触发器相关的引力波爆发的性能作为搜索天空区域的函数。我们讨论了任意探测器网络中引力波探测器的高斯噪声和实噪声情况。我们证明了在真实的非高斯数据中达到高斯极限灵敏度的能力，并给出了达到它所需的条件。我们发现，对同一数据进行单天空位置搜索比全天空搜索灵敏度高20%。
2012-07-19 gr-qc physics.data-an
A Gaussian process framework for testing general relativity with gravitational waves
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）
本文提出一种高斯过程框架，用于在二进制黑洞并合引力波信号中检测广义相对论的偏离，通过局部化时间与特征频率约束，对GW190701_203306的引力波应变偏离限制在7%以内。
2026-05-08 astro-ph.HE gr-qc
Gaussian processes reconstruction of modified gravitational wave propagation
最近的工作表明，修正的引力波（GW）传播可以是暗能量和修正引力的一个强大的探针，具体到GW的观测。我们使用的技术高斯过程，允许重建的功能，从数据，而无需假设任何参数化，GW光度距离的测量模拟联合GW-GRB探测，结合模拟DES数据的电磁光度距离的测量。对于GW事件，我们考虑了第二代LIGO/Virgo/Kagra（HVLKI）网络和第三代探测器（如爱因斯坦望远镜）。我们发现，HVLKI网络在目标灵敏度，与$O(15)$中子星双星与电磁对应，已经可以检测到偏离GR的水平预测的一些修改后的重力模型，和第三代探测器，如ET将有一个显着的发现潜力。我们讨论了高斯过程技术的互补性修改GW传播的$(Ξ_0,n)$参数化。
2019-11-26 astro-ph.CO gr-qc
Toward a test of Gaussianity of a gravitational wave background
本文利用PTA模拟分析GWB观测量的一点与两点函数累积量，发现一点统计受脉冲星噪声限制，而两点统计有望检验纳赫兹GWB的高斯性。
2024-12-02 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Non-Gaussian Stochastic Gravitational Waves from Phase Transitions
在原始宇宙中，宇宙相变会产生类似于宇宙微波背景的各向异性随机引力波背景。对于绝热扰动，GWB中的涨落遵循CMB中的涨落，但如果原始涨落携带等曲率分量，则这不再是真的。结果表明，在非最小的通货膨胀和再加热的设置，原始等曲率可以生存在GWB和表现出显着的非高斯性（NG）的CMB相比，同时遵守目前的观测范围。虽然探测这种NG GWB在LISA上的可能性最大，但未来提出的探测器（如DECIGO和BBO）的范围要大得多。甚至有可能用引力波探测器而不是CMB或大尺度结构巡天对暴胀时期的NG进行首次观测。
2021-02-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining primordial non-Gaussianity and parity-violation through Scalar-Induced Gravitational Waves with next-generation ground-based interferometers
Università di Pisa（比萨大学）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN)（意大利国家核物理研究所）；Università degli Studi di Padova（帕多瓦大学）；Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF)（意大利国家天体物理研究所）
研究利用第三代引力波探测器通过标量诱导引力波探测原初非高斯性和宇称对称性，开发框架考虑相关贡献并进行参数推断，表明未来干涉仪能约束相关谱及参数，即便有天体物理前景也可有效约束。
2026-07-20 astro-ph.CO gr-qc
The False Alarms induced by Gaussian Noise in Gravitational Wave Detectors
高斯噪声是引力波（GW）探测器中不可约的背景分量。虽然平稳的高斯噪声是不相关的频率，我们发现，有一个重要的相关性在时间上看匹配滤波器的信噪比（SNR）的模板时，一个典型的自相关时间，取决于模板和噪声功率谱密度（PSD）的形状。考虑到这种相关性，我们计算从第一原理的虚警率（FAR）的模板在高斯噪声中，定义为每单位时间内发生的模板的匹配滤波器SNR超过阈值$ρ$的次数。我们发现，高斯FAR可以很好地近似为不相关的噪声的通常表达式，如果我们用一个有效的采样率，取决于模板的参数，噪声PSD和阈值$ρ$的采样率。如果我们想要将从高斯噪声生成的事件保持在某个FAR以下，则这导致必须对给定GW触发器要求的最小SNR阈值。我们扩展的形式主义多个检测器和GW事件的分析。我们将我们的方法应用于GWTC-3星表中的GW候选者，并讨论了GW 200308\_173609和GW 200322\_091133可能由高斯噪声起伏产生的可能性。
2022-09-12 astro-ph.CO gr-qc
Dirichlet Process Gaussian-mixture model: An application to localizing coalescing binary neutron stars with gravitational-wave observations
我们重建后验分布的位置（天空面积和距离）的一组模拟的二元中子星引力波信号观测先进LIGO和先进处女座。我们使用狄利克雷过程高斯混合模型，一个完全贝叶斯非参数方法，可用于估计概率密度函数与一组灵活的假设。可靠地重建源位置的能力对于多信使天文学是重要的，正如最近的GW 170817所证明的那样。我们表明，探测器网络的早期操作的先进LIGO和先进的处女座，典型的本地化卷$\sim10^4$- $10^5~\mathrm{Mpc^3}$对应于$\sim10^2$ - $10^3$潜在的宿主星系。定位体积是网络信噪比的强函数，大致按$\propto \varrho_{net}^{-6}$缩放。分数局部化随着向网络添加更多检测器而改善。我们的狄利克雷过程高斯混合模型可用于定位在未来的引力波观测运行中检测到的事件，并用于促进及时的多信使后续行动。
2018-06-04 astro-ph.IM gr-qc
Gaussian Curvature and Global effects : gravitational Aharonov-Bohm effect revisited
利用高斯-博内公式，在静态时空的渐近平坦区域中，在由曲线包围的2-曲面上的高斯曲率的积分被发现是Ford和Vilenkin在线性化区域中的Aharonov-Bohm效应的引力模拟的度量。利用时空分解的1+3公式，我们研究了静止时空中完全爱因斯坦场方程的相同效应。将我们的方法应用于尘埃的静态管状和圆柱形分布，我们不仅恢复了它们的结果，而且还获得了一个额外的项，该项被解释为代表经典版本的Colella-Overhauser-Werner效应（COW实验）。
2013-06-08 gr-qc math-ph math.MP
Study of primordial non-Gaussianity $f_{\mathrm{NL}}$ and $g_{\mathrm{NL}}$ with the cross-correlations between the scalar-induced gravitational waves and the cosmic microwave background
China Agricultural University（中国农业大学）；Hangzhou Normal University（杭州师范大学）；Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；National Astronomical Observatory of Japan（日本国立天文台）；SOKENDAI（综合研究大学院大学）；KEK（高能加速器研究机构）；The University of Tokyo（东京大学）
本文研究了标量诱导引力波与宇宙微波背景的交叉相关性，以探测原初非高斯性 $f_{\mathrm{NL}}$ 和 $g_{\mathrm{NL}}$。
2025-11-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
MaxWave: Rapid maximum likelihood wavelet reconstruction of non-Gaussian features in gravitational wave data
Montana State University（蒙大拿州立大学）
MaxWave通过改进算法和变换方法，快速重建引力波数据中的非高斯特征，提升信号处理效率和精度。
2025-12-01 astro-ph.IM gr-qc
Primordial black holes and induced gravitational waves from logarithmic non-Gaussianity
本文利用数值相对论与峰值理论研究对数非高斯性下原初黑洞形成及诱导引力波信号，发现新的临界阈值参数空间和II型涨落无PBH产生的区域，并探讨了其对纳赫兹引力波背景的解释及PBH过量产生问题。
2025-04-09 astro-ph.CO gr-qc
Primordial Non-Gaussianity and Gravitational Waves: Observational Tests of Brane Inflation in String Theory
我们研究了弯曲喉道几何中的膜暴胀情形，并证明了曲率扰动的非高斯性与原初引力波的振幅和尺度依赖性之间存在一个相容条件.这个条件与喉道的弯曲和暴胀子势的形式无关。我们发现，这种关系可以测试未来的CMB偏振实验，如果普朗克卫星能够检测到的引力波背景和非高斯统计。在模型中，可观察到的阶段的通货膨胀发生时，膜是在尖端区域的喉咙，我们推导出进一步的一致性条件涉及的标量谱指数，张量标量比和曲率扰动双谱。我们表明，当这样的关系与WMAP 3的结果相结合，它导致一个独立于模型的约束的引力波振幅为0.001 < r < 0.01。这对应于下一代CMB偏振实验的灵敏度范围。
2007-02-05 astro-ph gr-qc hep-th
Improving gravitational-wave parameter estimation using Gaussian process regression
为了做出可靠的推断，将理论模型中的不确定性折叠到贝叶斯参数估计中是必要的。实现这一点的一般方法是通过使用高斯过程回归（GPR）构建的先验分布来边缘化模型的不确定性。作为一个例子，我们应用这种技术的啁啾质量的测量使用（模拟）引力波信号，可以观察到使用先进的时代引力波探测器的双黑洞。除非得到适当的解释，否则引力波模板的不确定性可能是这些系统研究中误差的主要来源。我们详细解释了我们的方法，并提供了该方法的各种功能的证据，包括高信噪比的限制行为，其中系统模型的不确定性占主导地位的噪声误差。我们发现，通过GPR构建的边缘化的可能性提供了一个显着的改进，在我们简单的一维研究中，在理论上一般的参数估计的标准，未校正的可能性。我们还研究了该方法的依赖性的GPR中使用的训练集的大小上的协方差函数的形式，采用的GPR，和探测器噪声功率谱密度的变化。
2016-03-03 astro-ph.IM gr-qc
Fully non-Gaussian Scalar-Induced Gravitational Waves
该研究分析原初曲率扰动的局域非高斯性对标量诱导引力波能谱的影响，推导最高五阶非高斯贡献对应的引力波能量密度，通过Fisher矩阵分析得出LISA对引力波能谱参数及非高斯性的测量精度，并探讨其对原初黑洞占比的意义。
2024-03-11 astro-ph.CO gr-qc
Probing non-Gaussianities with the high frequency tail of induced gravitational waves
本文研究了单场暴胀模型中原初曲率功率谱诱导的引力波谱，提出通过测量引力波高频谱倾斜来推断非高斯参数$f_{\ m NL}$，并结合微波背景$μ$扭曲限制约束了原初功率谱参数。
2023-09-14 astro-ph.CO gr-qc
No statistical excess in Explorer/Nautilus observations in the year 2001
最近的一份关于NAUTILUS和EXPLORER探测器组的引力波探测器数据的报告声称，当探测器以最大限度地提高其对银道面中引力波源的灵敏度的方式定向时，在统计学上有显著过量的重合事件。虽然没有声称探测到了引力波，但他们确实强烈地表明，过剩的起源是引力波的起源。在本说明中，我们表明，统计分析，导致他们的结论，有一个统计过剩是有缺陷的，报告的观察是完全符合正常的泊松统计报告的检测器背景。
2003-01-23 astro-ph gr-qc
Effects of parity violation on non-gaussianity of primordial gravitational waves in Hořava-Lifshitz gravity
本文在Hoenava-Lifshitz引力理论框架下研究了宇称破缺对原初引力波非高斯性的影响，其中高阶空间导数算子，包括破缺宇称的算子，普遍出现.通过对三点函数的计算，我们发现对非高斯性的首阶贡献来自于通常的二阶导数项，它们产生了与广义相对论相同的双谱。高阶空间n阶导数项的贡献总是被因子$(H/M_*)^{n-2} \; (n \ge 3)$抑制，其中$H$表示暴胀能量，$M_*$表示理论中高阶空间导数算符的抑制质量尺度。因此，下一个领先的订单的贡献来自3维引力陈-西蒙斯项。通过一些合理的论证，证明了这个三维算子是唯一一个违反宇称的算子，同时对非高斯性有非零贡献。
2013-10-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Detecting Gravitational Waves in Data with Non-Gaussian Noise
对引力波的探测主要依赖于对来自引力波探测器的噪声应变数据的精确信号处理，已知这些噪声应变数据表现出显著的非高斯行为。在本文中，我们研究了两个不同的非高斯效应的LIGO/处女座的数据，减少搜索的灵敏度：第一，在噪声功率谱密度（PSD）的时间尺度上的变化超过几秒钟;和第二，响亮和突然的瞬态“毛刺”的陆地或仪器的起源。我们推导出一个简单的程序来纠正，在一阶，搜索背景上的PSD的变化的效果。考虑到特定数据段中存在局部故障的知识，我们还开发了一种方法来将统计推断与这些故障隔离开来，以便在不影响相邻秒中的搜索背景的情况下干净地切除它们。我们显示了将这些方法应用于公开可用的LIGO数据的重要性，并测量了至少$15\%$从PSD漂移校正单独的检测体积的增加，由于改进的背景分布。
2019-08-15 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Primordial Non-Gaussianity $f_{\mathrm{NL}}$ and Anisotropies in Scalar-Induced Gravitational Waves
本研究针对局域型原初非高斯性参数$f_{\u200b\rm NL}$，首次完整分析早期宇宙辐射主导阶段标量诱导引力波背景的角功率谱，揭示其频率与多极依赖特性，为测量$f_{\u200b\rm NL}$提供新途径，未来可由空间引力波探测器验证。
2023-10-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
