Search for a gravitational wave background from primordial black hole binaries using data from the first three LIGO-Virgo-KAGRA observing runs
本研究利用LIGO-Virgo-KAGRA前三次观测的互相关数据，结合两种双黑洞形成机制与贝叶斯推断搜寻原初黑洞引力波背景，最终基于未探测结果给出原初黑洞占暗物质能量密度比例的约束。
2025-07-28 astro-ph.CO gr-qc
Cosmology with LIGO/Virgo dark sirens: Hubble parameter and modified gravitational wave propagation
我们提出了一个详细的研究方法相关联的“黑暗警报”（紧凑的双星聚结没有电磁对应）与星系目录。我们提出了几个改进的当前最先进的，我们将它们应用到GWTC-2目录的LIGO/室女座引力波（GW）的探测，和GLADE星系目录，进行详细的研究的几个来源的系统误差，随着统计数据的预期增加，最终将成为主要的限制。我们提供了一个测量$H_0$从黑暗塞壬单独，发现作为最好的结果$H_0=67.3^{+27.6}_{-17.9}\,\,{\rm km}\, {\rm s}^{-1}\, {\rm Mpc}^{-1}$（$68\%$ c.l.）这是目前仅使用黑暗警报器获得的最严格的约束。结合黑暗的警报器和对应的GW 170817，我们发现了$H_0= 72.2^{+13.9}_{-7.5} \,{\rm km}\, {\rm s}^{-1}\, {\rm Mpc}^{-1}$。我们还研究了修改后的GW传播，这是一个吸烟枪的暗能量和修改的引力在宇宙学尺度上，我们表明，目前的观察黑暗的警报器已经开始提供有趣的限制。从单独的黑暗警报器，我们的最好的结果为参数$Ξ_0$，衡量偏离GR（与$Ξ_0=1$在GR）是$Ξ_0=2.1^{+3.2}_{-1.2}$。最后，我们讨论了修改GW传播的限制下，耀斑ZTF 19 abanrhr作为电磁对应的二元黑洞合并GW 190521，在这种情况下，我们最严格的结果是$Ξ_0…
2021-07-16 astro-ph.CO gr-qc
Standard siren cosmology in the era of the 2.5-generation ground-based gravitational wave detectors: bright and dark sirens of LIGO Voyager and NEMO
本研究探讨了2.5代地基引力波探测器LIGO Voyager和NEMO利用明亮和暗标准警笛测量哈勃常数等宇宙学参数的潜力，发现结合两者可将测量精度提升至约1.4%，为解决哈勃张力提供广阔前景。
2024-08-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Constraining Capability of BNS Dark Sirens Observed by the LIGO Gravitational Wave Detector on the Hubble Constant
针对哈勃常数测量的红移不一致问题，本研究以双中子星暗标准汽笛为对象，通过引力波模拟分析其约束能力，发现单个随机事件可实现+0.04/-0.05的误差，多事件联合可进一步提升约束精度，为宇宙学参数测量提供新路径。
2023-10-10 astro-ph.CO
Constraints on primordial black holes from LIGO-Virgo-KAGRA O3 events
本文利用 LIGO-Virgo-KAGRA O3 数据，通过分层贝叶斯分析多种 PBH 质量函数场景，将 1-200 太阳质量范围内 PBH 占暗物质比例上限约束为约 10^-3。
2024-07-31 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
A 2 per cent Hubble constant measurement from standard sirens within 5 years
引力波聚并事件提供了一种全新的方法来确定哈勃常数，由广义相对论提供的绝对距离校准。利用LIGO-Virgo对中子星合并双星GW 170817的探测，以及对宿主星系NGC 4993的光学识别，这种标准的塞壬方法被用来测量哈勃常数。这种新颖的独立测量特别令人感兴趣，因为通过局部距离阶梯（$73.24 \pm 1.74$）使用Ia型超新星确定的哈勃常数值与通过$\sim 3$ sigma进行的宇宙微波背景观测（$66.93 \pm 0.62$）之间存在紧张关系。局部距离阶梯观测可能在5年内达到$1\%$的精度，但目前没有迹象表明进一步的观测将大大减少现有的差异。除了澄清现有的低和高红移测量之间的差异外，精确测量哈勃常数对阐明暗能量的性质具有至关重要的价值。在这里，我们表明，LIGO和处女座可以预期约束哈勃常数的精度$\sim2\%$在5年内和$\sim1\%$在十年内。
2018-07-06 astro-ph.CO astro-ph.HE
Scalar fields around black hole binaries in LIGO-Virgo-KAGRA
Université Catholique de Louvain（天主教鲁汶大学）；Royal Observatory of Belgium（比利时皇家天文台）；University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Queen Mary University of London（伦敦玛丽女王大学）；University of Oxford（牛津大学）
研究双黑洞系统周围标量场的生长对引力波信号的影响，通过半解析波形模型和贝叶斯分析，获得对标量密度的上限，并发现GW190728可能具有轻标量环境。
2026-05-13 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
The First Model-Independent Chromatic Microlensing Search: No Evidence in the Gravitational Wave Catalog of LIGO-Virgo-KAGRA
本文利用μ-GLANCE对GWTC-3中72个超阈值引力波事件开展首个模型无关的波动光学微透镜搜索，虽发现一个边缘候选体，但无确凿证据，排除了显著微透镜信号。
2025-07-21 astro-ph.CO astro-ph.GA 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
Standard sirens with a running Planck mass
研究了时变普朗克质量对引力波传播的影响。运行普朗克质量自然出现在几个修改的引力理论中，在这里，我们专注于那些携带额外的暗能量场负责宇宙的后期加速膨胀，然而-像广义相对论（GR）-传播只有两个GW偏振，都以光速传播。由于随时间变化的普朗克质量会影响GWs的振幅，从而影响到到源的推断距离，因此$H_0$的标准塞壬测量值退化为表征随时间变化的普朗克质量的参数$c_M$，其中$c_M=0$对应于具有恒定普朗克质量的GR。在先进LIGO和A+等地基GW探测器可观测的灵敏度和距离上，非零$c_M$的效应将对二元中子星（BNS）发射的GW产生显着影响，这意味着标准警报测量可以提供联合约束对$H_0$和$c_M$。假设宇宙是一个$Λ$ CDM演化过程，并以普朗克测量的$H_0$为先验，我们发现GW 170817约束了$c_M = -9^{+21}_{-28}$（$68.3\%$可信度）.我们还讨论了预测，发现如果我们假设$H_0$是独立已知的，那么先进的LIGO探测到的100个BNS事件可以将$c_M$限制在$\pm0.9$内。这与目前宇宙学的最佳约束相当。类似地，对于100个LIGO A+ BNS检测，可以将$c_M$约束为$\pm0.5$。当分析联合$H_0$和$c_M$约束时，我们发现需要$\sim 400$ LIGO A+事件来将$H_0$约束到$1\%$精度。最后，我们讨论了一个非零值的…
2019-03-22 astro-ph.CO
A statistical standard siren measurement of the Hubble constant from the LIGO/Virgo gravitational wave compact object merger GW190814 and Dark Energy Survey galaxies
我们提出了一个测量的哈勃常数$H_0$使用的引力波（GW）事件GW 190814，这是由于合并的一个23 $M_\odot$黑洞与一个2.6 $M_\odot$紧凑的对象，作为一个标准警报。没有令人信服的电磁对应物已经确定了这一事件，因此我们的分析占数千个潜在的主机星系的统计框架内。红移信息是从暗能量巡天的光度红移（照片- $z$）星表中获得的。光度距离由LIGO/Virgo引力波星图提供。由于这个GW事件具有仅次于GW 170817的第二小局部体积，GW 190814很可能从单个标准警报器提供对宇宙学的最佳约束，而无需识别电磁对应物。我们的分析使用照片- $z$概率分布函数并校正照片- $z$偏差。我们也在这个更新的框架下重新分析了双星黑洞GW 170814。我们将探讨我们的研究结果如何影响GW 170817的$H_0$约束，GW 170817是唯一与一个独特的宿主星系相关的GW合并。从GW 190814、GW 170814和GW 170817的组合，我们的分析对于在$[20,140]~{\rm km~s^{-1}~Mpc^{-1}}$之间均匀的$H_0$中的先验产生$H_0 = 72.0^{+ 12}_{- 8.2 }~{\rm km~s^{-1}~Mpc^{-1}}$（68\%最高密度间隔，HDI）。通过$\sim 18\%$将GW 190814和GW 170814添加到GW…
2020-12-28 astro-ph.CO astro-ph.HE
Reconsidering the role of bright and dark gravitational-wave standard sirens for cosmology
INFN, Sezione di Roma（意大利国家核物理研究所罗马分部）；Università di Roma “La Sapienza”（罗马大学）
本文重新评估亮暗引力波标准汽笛在宇宙学中的作用，证明亮汽笛可打破哈勃常数与物质密度参数的简并，暗汽笛辅以先验也能解决哈勃张力，并提出统一统计框架，指出独立处理二者在后续观测中影响有限但可能偏置质量谱低端。
2026-09-14 astro-ph.CO astro-ph.HE
On the primordial binary black hole mergings in LIGO-Virgo-Kagra data
本文简要讨论了LIGO-Virgo-Kagra合作（GWTC-3目录）观测到的二元黑洞合并对早期宇宙中原始黑洞（PBH）形成的可能宇宙学意义。我们发现LVK BH+BH双星的质量分布可以用两种不同的、几乎相等的粒子数来拟合：（1）现代宇宙中由大质量双星演化形成的BH+BH天体物理合并;（2）初始质量分布为对数正态分布的PBH双星合并。我们发现，PBH中心质量（$M_c\simeq 30 M_\odot$）和分布宽度来自观察到的LVK啁啾质量几乎是不敏感的假设双PBH形成模型。为了符合观察到的LVK BH+BH合并速率，CDM PBH质量分数应该是$f_{pbh}\sim 10^{-3}$，但如果考虑到PBH聚类，则可能更高。
2023-02-14 astro-ph.CO gr-qc
A Program for Multi-Messenger Standard Siren Cosmology in the Era of LIGO A+, Rubin Observatory, and Beyond
标准塞壬技术最有前途的变化结合了引力波（GW）数据的双星中子星（BNS）合并与红移测量的电磁（EM）对应，以约束宇宙学参数，如$H_0$，$Ω_m$，和$w_0$。在这里，我们评估了未来GW天文台时代多信使宇宙学的近期和长期前景：高级LIGO Plus（A+，2025年），旅行者探测器（2030年代）和宇宙探险家探测器（CE，2035年及以后）。我们发现$\approx 700$ Mpc对A+的BNS视界距离与Vera C的灵敏度匹配良好。鲁宾天文台（VRO）用于千诺瓦探测。我们发现，一年的联合A+和VRO的观察将限制值的$H_0$到100级精度，给一个小的投资VRO时间专门用于目标的机会GW后续。在旅行者时代，BNS-kilonova观测开始限制$Ω_m$，只需投入几个百分点的VRO时间。在宇宙探测器时代，随着BNS视界距离的增大，轴上短伽马射线暴（SGRB）及其余辉（尽管只伴随着一些GW探测到的合并）取代千新星成为最有希望的红移识别对应物。我们表明，五年的联合观测与宇宙探险家一样的设施和下一代伽马射线卫星的定位能力类似于目前可能与斯威夫特可以约束$Ω_m$和$w_0$到$15-20\%$。因此，我们主张在21世纪30年代建立一个强大的VRO机会目标（ToO）计划，并建立一个具有更高灵敏度的宽视场伽马射线卫星，以使下一代引力波设施能够实现标准的塞壬宇宙学。
2021-01-13 astro-ph.CO
Constraint on cosmological parameters by Hubble parameter from gravitational wave standard sirens of neutron star binary system
本文提出了一种利用光度距离各向异性和中子星（NS）双星系统的引力波（GW）分析测量哈勃参数的新方法。由于缺乏对GW的检测能力，该方法以前从未付诸实践。LIGO探测黑洞（BH）双星系统合并GW的成功，宣告了这种新方法的可能性。将该方法应用于AdvancedLIGO（Adv-LIGO）、Einstein Telescope（ET）和DECIGO等几个GW探测项目，发现Adv-LIGO和ET的$H(z)$精度较差，而DECIGO的$H(z)$精度较好。利用DECIGO提供的$H(z)$的误差信息，对每0.1个红移间隔的$H(z)$数据进行模拟，并将模拟数据用于宇宙学参数的预测。与现有的38个观测$H(z)$数据（OHD）相比，模拟数据对宇宙学参数的约束明显更严格，伴随而来的是更高的品质因数（FoM）。用DECIGO的标准警报器进行3年的观测，FoM值高达834.9。如果进行为期10年的观测，FoM可能达到2783.1。为了比较，38个实际观察到的$H(z)$数据的FoM为9.3。这些改进表明新方法在进一步的宇宙学约束中具有很大的潜力。
2017-03-23 astro-ph.CO
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
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
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
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
Confronting primordial black holes with LIGO-Virgo-KAGRA and the Einstein Telescope
本文利用LVK的GWTC-3通过贝叶斯分析约束原初黑洞模型，发现恒星级PBH不能主导冷暗物质，约1/4可探测事件归因于PBH双星，并预测Einstein Telescope可通过红移演化区分PBH与ABH。
2024-02-06 astro-ph.CO 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
Conservative limits on primordial black holes from the LIGO-Virgo-KAGRA observations
Oakland University（奥克兰大学）
本文利用LIGO-Virgo-KAGRA观测数据，研究了恒星级范围原始黑洞的合并率，基于双体捕获和二体单体相互作用，推导出原始黑洞在引力波观测中的保守上限，结果表明暗物质中原始黑洞的质量分数在10^-4到2×10^-2之间。
2026-04-01 astro-ph.CO
Probing Inflationary Origins of Primordial Black Holes with LIGO--Virgo--KAGRA O1--O4a data
Tsinghua University（清华大学）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；The University of Chicago（芝加哥大学）
本研究利用LIGO--Virgo--KAGRA O1--O4a数据约束两种暴胀机制产生的原初黑洞，未发现证据，但设定了95%置信上限，证明随机引力波观测是探测小尺度暴胀物理和PBH形成的强大互补手段。
2026-09-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
One Year and One Night to 1% in $\mathbf{H_0}$: Efficient Spectroscopic Strategy for Dark Siren Cosmology
The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）；Carnegie Mellon University（卡内基梅隆大学）
研究利用引力波事件通过暗警笛法推断哈勃常数$H_0$，确定对LIGO相关网络一年内观测的十个定位最佳事件进行深度约为$r \sim 19$的光谱调查的策略，可在特定精度下有效测量$H_0$。
2026-07-21 astro-ph.CO gr-qc
A dynamical dark energy solution to Hubble-Lemaître tension in the light of the multimessenger era
我们表明，引力波测量提高了测量$H_0$与黑暗的警笛的机会，在2 $σ$，解决\hubble张力所需的精度。我们的结果有两个主要原因：（1）GWTC-1和GWTC-2对GW LIGO-Virgo瞬变星表的升级提高了它们的灵敏度，只有10%的污染分数，（2）新的暗警报应该有助于限制我们的动态EoS。与此同时，灵敏度升级和新的暗能量模型将有助于准确推断\hubble常数$H_0$，与$+14.0$ / $-7.0$的LIGO暗警报相比，$H_0$的$\pm 0.077$误差更好，这将进一步巩固暗警报在后期暗能量中的作用，以用于未来的精确宇宙学。
2021-12-13 astro-ph.CO gr-qc
Stellar binary black holes in the LISA band: a new class of standard sirens
最近先进的LIGO探测到的合并黑洞二进制（BHB）意味着大量的这样的系统发射在毫赫兹的频率，可访问的激光干涉仪空间天线（LISA）。我们表明，这些系统提供了一类新的宇宙学标准警报器。直接LISA光度距离-$D_l$-测量，结合可能的宿主星系的不均匀红移-$z$-分布，提供了一种有效的方法来填充$z<0.1$的$D_l-z$图，从而允许精确的哈勃膨胀率的局部测量。为了有效，该方法需要足够精确的LISA距离确定和相当数量的BHB的天空定位，这对于6链路检测器配置是最好实现的。我们发现，对于BHB人口与目前的基准LIGO率一致，哈勃常数$H_0$可以确定在$\sim$ 5%和$\sim$ 2%的水平（68%的置信度），假设两个和五个百万公里的臂长分别。
2017-03-03 astro-ph.CO gr-qc
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
Testing the general theory of relativity using gravitational wave propagation from dark standard sirens
另一种引力理论预测了引力波（GW）在时空中传播的变化。这些理论的一个确凿的预测是GW到GW源的光度距离的变化是相对于EM探测器预期的电磁（EM）光度距离的红移的函数。我们提出了一个多信使测试的广义相对论从引力波的传播，结合EM和GW的观测，以解决这些问题，从GW源没有EM同行（这也被称为暗标准警笛）。通过利用从重子声学振荡测量得到的几何距离和从GW源得到的光度距离之间的关系，我们可以通过具有未知红移的GW源来测量任何偏离广义相对论的偏差，这些GW源将被GW探测器网络（如LIGO、Virgo和KAGRA）探测到。使用这种技术，摩擦项的置信值可以测量到精确度$Ξ_0=0.98^{+0.04}_{-0.23}$后，边缘化的红移依赖性，宇宙学参数，和GW的偏差参数与$\sim 3500$暗标准塞壬的质量$30\,\rm M_\odot$每个分布到红移$z=0.5$。对于固定的红移依赖性，$Ξ_0=0.99^{+0.02}_{-0.02}$的值可以用类似数量的暗塞壬来测量。将我们的方法应用于下一代GW探测器（如LISA，爱因斯坦望远镜和宇宙探测器）可探测到的数量更多的黑暗标准警报器，将允许实现比使用明亮标准警报器更高的精度。
2021-01-04 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Parameter Estimation on LIGO-Virgo-KAGRA O4a Binary Merger Triggers with Sub-solar Mass Components
Université Côte d’Azur, Observatoire de la Côte d’Azur（蔚蓝海岸大学，蔚蓝海岸天文台）；Montana State University（蒙大拿州立大学）；Max Planck Institute for Physics（马克斯·普朗克物理研究所）；King’s College London, University of London（伦敦大学国王学院）
研究 LIGO-Virgo-KAGRA O４a 观测运行中双黑洞合并触发事件，用贝叶斯参数推断分析，发现部分触发事件可能含亚太阳质量成分，还研究了其他相关触发事件及数据质量，探讨了含亚太阳质量成分事件参数估计面临的挑战。
2026-07-30 astro-ph.CO gr-qc
Constraints on Non-Gaussian primordial curvature perturbation from the LIGO-Virgo-KAGRA third observing run
本文利用LIGO-Virgo-KAGRA O3数据研究非高斯性对标量诱导引力波背景的约束，发现当 $F_{\rm NL}>3.55$ 时非高斯性影响显著，并在大 $F_{\rm NL}$ 极限下给出 $F_{\rm NL} A_g$ 的95%置信度上限。
2024-07-08 astro-ph.CO gr-qc
Single-event likelihood of star cluster properties with LIGO-Virgo-Kagra binary black hole observations
本文结合 GWTC-3 与 Rapster 模拟，构建双黑洞单个事件对星团性质的似然，揭示主星质量与星团质量的关联及其物理机制。
2023-12-11 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Forecasting F(Q) cosmology with $Λ$CDM background using standard sirens
利用即将到来的地面和空间的引力波观测站的预测约束的对称Telepallel重力模式与$Λ$ CDM的背景。贝叶斯分析诉诸于生成的模拟目录显示，LIGO预计无法区分这个模型从$Λ$ CDM，而LISA和ET将，与ET优于LISA。我们还表明，低红移事件的青睐，以提高质量的约束。
2022-10-19 astro-ph.CO gr-qc
Are all Binary Black Holes Detected by LIGO-Virgo-KAGRA Following the Universal Time-Delay Distributions? Probably Not
Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）；Indian Institute of Technology Bombay（印度理工学院孟买分校）
该研究利用GWTC-4星表的双黑洞，采用基于网格的非参数框架重建时间延迟分布，发现双黑洞并合的时间延迟分布存在质量依赖特征，单一幂律无法同时描述两个质量区间的分布。
2026-08-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
Constraining f(Q) Cosmology with Standard Sirens
本文研究了两个基于$f(Q)$引力的宇宙学模型。我们求助于模拟目录的标准警报（SS）事件，看看数据从未来的引力波（GW）观测站将能够区分这些模型从$Λ$ CDM。第一个模型是最通用的$f(Q)$公式，它复制了$Λ$ CDM背景，偏差仅出现在微扰水平。与$Λ$ CDM相比，它有一个额外的自由参数$α$，当设置为零时，它会回落到$Λ$ CDM。我们表明，LIGO-Virgo是无法约束$α$，由于高误差和低红移的测量，而LISA和ET将，与ET优于LISA。LISA和LIGO-Virgo的星表都显示出不可忽略的统计波动，我们考虑了三个代表性的星表（最好，中位数和最差），而对于ET，只考虑了一个星表，因为事件的数量足够大，统计波动可以忽略不计。最好的LISA星表是具有更多低红移事件的星表，而最差的LISA星表具有更少的低红移事件。此外，如果我们要观察一个坏的LISA目录，我们可以依靠LIGO-Virgo的数据来提高约束的质量，使其更接近中等的LISA目录。第二个模型试图通过使用函数$f(Q)$的特定形式来代替暗能量。我们研究这个模型诉诸动力系统技术，以显示可行的宇宙学在参数空间中的区域。使用模型选择标准，我们表明，没有多少SS事件本身，能够告诉这个模型和$Λ$ CDM分开。然后，我们表明，如果我们添加当前Ia型超新星（SnIa）的数据，在这个模型中出现的紧张局势相比，由SS事件设置的约束。
2023-03-22 astro-ph.CO
Investigating the mixing between two black hole populations in LIGO-Virgo-KAGRA GWTC-3
本研究利用族群模型分析GWTC-3中幂律与35倍太阳质量高斯峰黑洞族的混合，发现混合度低，识别出双高斯黑洞族群，提示需重新评估高斯峰黑洞形成理论。
2024-08-16 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Dark Sirens to Resolve the Hubble-Lemaître Tension
计划中的LIGO和Virgo设施的灵敏度升级可以唯一地识别暗警报器的宿主星系-没有任何电磁对应物的紧凑二元聚结-在z = 0.1的红移范围内。这得益于引力波信号中存在的高阶球谐模式，这也改善了距离估计。结合起来，灵敏度升级和更高的模式将有助于准确，独立测量宿主星系的红移，以及从引力波观测到的光度距离，以推断哈勃-勒梅特常数H 0在五年内优于百分之几。可能的旅行者升级或第三代设施将进一步巩固黑暗警报器在未来精确宇宙学中的作用。
2020-12-22 astro-ph.CO gr-qc
Searching for intermediate mass ratio binary black hole mergers in the third observing run of LIGO-Virgo-KAGRA
本文在LIGO-Virgo-KAGRA第三次观测运行数据中首次纳入高阶模搜寻中等质量比黑洞并合，未发现显著候选事件，并给出IMRI并合率上限，同时预测O4和O5运行有望实现探测或约束其形成通道。
2025-07-01 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
A Hubble constant estimation with dark standard sirens and galaxy cluster catalogues
本文利用星系团星表为引力波暗标准汽笛提供红移支持，通过调整gwcosmo流程并结合GWTC-3双黑洞数据，测得哈勃常数精度较传统方法提升10%至38%，为未来精确宇宙学测量奠定基础。
2025-10-27 astro-ph.CO gr-qc
Spectral sirens: cosmology from the full mass distribution of compact binaries
我们探讨了利用引力波致密双星源中的中子星和黑洞的质谱作为宇宙学探测器。这些标准的警报源提供了光度距离的直接测量。此外，质量分布中的特征，如质量间隙或峰值，将红移，从而提供对其红移分布的独立约束。我们认为，整个质谱应利用提供宇宙学约束。例如，我们发现LIGO-Virgo-KAGRA事件的质谱引入了至少五个独立的质量“特征”：对不稳定性超新星（PISN）间隙的上下边缘，中子星-黑洞间隙的上下边缘，以及最小中子星质量。我们发现，尽管PISN间隙主导了当前探测器（2G）的宇宙学推断，如以前的工作所示，但在宇宙探测器和爱因斯坦望远镜（3G）时代，较低的质量间隙将提供最强大的约束。通过使用完整的质量分布，我们证明，质量演化和宇宙演化之间的简并可以被打破，除非天体物理阴谋转移的所有功能的完整的质量分布，同时遵循（非平凡的）哈勃图演化。我们发现，这种自校准的"光谱警报“方法有可能提供宇宙学和质量分布的演变的精度约束，2G在一年内在$z\lesssim1$的$H(z)$上实现优于$10\%$的精度，3G在一个月内在$z\gtrsim2$达到$\lesssim1\%$。
2022-08-11 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Large scale structure prior knowledge in the dark siren method
Queen Mary University of London（伦敦大学玛丽女王学院）；University of Portsmouth（朴茨茅斯大学）
本文提出利用大尺度结构知识优化暗鸣方法，通过方差完成技术提升引力波源红移推断的准确性。
2026-02-03 astro-ph.CO
Listening Across the Cosmic Time: Standard Sirens from Ground- and Space-Based Missions in the Next Decade
本研究预测了未来十年结合地基LVK网络与空基LISA的标准汽笛观测，联合电磁对应体红移测量可在多红移段实现高精度哈勃参数约束，同时指出无电磁对应体的标准汽笛贡献有限且需注意质量分布演化的系统误差。
2025-10-03 astro-ph.CO
Standard Siren Cosmology with Gravitational Waves from Binary Black Hole Mergers in Active Galaxy Nuclei
本文提出一种无需唯一宿主星系识别的标准汽笛方法，利用活动星系核中的双黑洞并合引力波事件，在现实模拟中约束哈勃常数，预期精度可达约4-7%，并探讨了不同耀发比例下的精度表现。
2024-09-19 astro-ph.CO astro-ph.HE
The constraint ability of Hubble parameter by gravitational wave standard sirens on cosmological parameters
本文提出了一种利用中子星（NS）双星系统的引力波（GW）标准塞壬的光度距离各向异性（$H(z)$）测量哈勃参数的新方法。由于缺乏对GW的检测能力，该方法至今尚未付诸实践。然而，LIGO探测黑洞（BH）双星系统合并GW的成功，宣告了这种新方法的潜在可能性。我们将该方法应用于几个GW探测项目，包括先进LIGO（aLIGO）、爱因斯坦望远镜（ET）和DECIGO，并评估了它对$H(z)$宇宙学参数的约束能力。结果表明，aLIGO和ET的$H(z)$精度较差，而DECIGO的$H(z)$精度较好。利用DECIGO软件对$H(z)$的误差信息，对每0.1个红移间隔的$H(z)$数据进行模拟，并将模拟数据用于宇宙学参数的预测。与以往的数据和方法相比，模拟数据对宇宙学参数的约束明显更严格，同时也得到了更高的优值图（FoM，$2σ$置信区间所包围面积的倒数）。用DECIGO的标准警报器进行3年的观测，FoM值高达170.82。如果进行10年的观测，FoM可能达到569.42。为了进行比较，38个实际观察到的$H(z)$数据（OHD）的FoM为9.3。我们还研究了波动宇宙，这表明了宇宙学参数的约束的一个可比的改进。这些改进表明新方法在进一步的宇宙学约束中具有很大的潜力。
2019-10-23 astro-ph.CO
Bring the Heat: Tidal Heating Constraints for Black Holes and Exotic Compact Objects from the LIGO-Virgo-KAGRA Data
基于世界线有效场论，本研究首次利用 LVK 引力波数据推导出双星系统的潮汐加热约束，获得双黑洞群体参数 $\mathcal{H}_0$ 联合约束及能量耗散比例限制，为检验致密奇异天体性质提供了新框架。
2024-04-23 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Constraints on coasting cosmological models from gravitational-wave standard sirens
利用 LIGO-Virgo-KAGRA 前三次运行的引力波标准汽笛，通过统计星系目录方法对惯性宇宙学模型进行首次检验，在三种曲率下推断哈勃常数限制，发现其与微分年龄法一致且与 $Λ$CDM 模型拟合效果相当。
2023-11-18 astro-ph.CO
Gravitational-Wave Detector Networks: Standard Sirens on Cosmology and Modified Gravity Theory
基于未来的引力波（GW）探测器网络，构建了标准塞壬（StS）星表，第二代地基先进LIGO+先进Virgo+KAGRA+LIGO-India（HLVKI），第三代地基爱因斯坦望远镜+两个宇宙探测器（ET+2CE），以及天基LISA+太极。从每个网络的相应电磁（EM）对应探测器中，我们从概率中抽取联合GW+EM探测，以构建HLVKI 10年探测，ET+2CE 5年探测和LISA+Taiji 5年探测的标准警报器的哈勃图，我们估计这些探测器将在21世纪30年代可用并发布。因此，我们从这些地面和空间探测器网络构建了一个组合的哈勃图，以探索我们宇宙从红移0到7的膨胀历史。本文对GW标准塞壬的星表和哈勃图以及它们在21世纪30年代研究宇宙学和修正引力理论方面的潜力作了保守而现实的估计。我们采用两种预测策略。一种是传统的模型拟合马尔可夫链蒙特卡罗方法（MCMC）。结果表明，组合StS可以将哈勃常数约束在$0.34\%$的精度水平上，比目前最精确的测量方法\textit{Planck} +BAO+Pantheon的精度高1.76倍。联合StS与当前的EM实验将改善宇宙学参数的约束显着。修正的重力理论可以用来自GW传播的$0.46\%$误差来约束。在第二种策略中，我们使用机器学习非参数重建技术，即，高斯过程（GP）与人工神经网络（ANN）作为比较。GP重建可以给出与MCMC相当的结果。我们期待着更多…
2021-05-17 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
Dark sirens and the impact of redshift precision
本文研究暗汽笛方法中红移精度对哈勃常数测量的影响，发现光谱红移精度优于测光，但低完整度会抵消优势，建议采用混合目录。
2025-10-08 astro-ph.CO
First measurement of the Hubble constant from a combined weak lensing and gravitational-wave standard siren analysis
Physik-Institut, Universität Zürich（苏黎世大学物理学院）
本文首次结合弱引力透镜和引力波标准 sirens 数据，测量哈勃常数H0=67.9±4.3 km/s/Mpc，并改进了物质总丰度Ωm的约束。
2026-01-08 astro-ph.CO
Cosmology and dark energy from joint gravitational wave-GRB observations
引力波（GW）探测器可以有助于测量宇宙学参数和测试暗能量部门的替代品$Λ$ CDM，通过使用标准的警报器。在本文中，我们专注于通过伽马射线暴（GRB），无论是在第二代网络先进的LIGO+先进的处女座+LIGO印度+卡格拉，并在第三代（3G）探测器，特别是讨论的情况下，一个单一的爱因斯坦望远镜（ET），和网络的ET加两个宇宙探测器（CE）检测到的中子星。我们构建模拟目录的标准警报器，使用不同的情况下，当地的合并率和电磁对应的检测。对于3G探测器，我们估计与建议的THESEUS任务的特性的GRB探测器的重合。我们讨论了如何与伽玛射线暴对应的这些标准的警笛可以提高宇宙学参数的测定（特别是$H_0$）在$Λ$ CDM，然后我们研究如何提取信息的暗能量，考虑到一个非平凡的暗能量状态方程和修改GW传播。我们发现，一个2G检测器网络已经可以达到，经过几年的数据采集，一个有趣的灵敏度修改GW传播，而一个单一的ET检测器将有一个显着的发现潜力。我们还发现，为了充分利用ET+CE+CE网络的潜力，需要更强的电磁对应物搜索程序（或者求助于标准警报器的统计方法），此外，引力透镜可能成为限制因素。
2019-07-02 astro-ph.CO
A Standard Siren Cosmological Measurement from the Potential GW190521 Electromagnetic Counterpart ZTF19abanrhr
与双星黑洞合并GW 190521的电磁对应候选者ZTF 19 abanrhr的确定，打开了从这个具有唯一确定的宿主星系的标准塞壬推断宇宙学参数的可能性。遥远的合并允许宇宙学推断超越哈勃常数。在这里，我们表明，从电磁数据计算出的ZTF 19 abanrhr的三维空间位置与LIGO-Virgo协作组提供的GW 190521的更新天空定位保持一致。如果ZTF 19 abanrhr与GW 190521合并有关，并假设一个平坦的wCDM模型，我们发现$H_0 =48^{+24}_{-10}$ km/s/Mpc，$Ω_m =0.39^{+0.38}_{-0.29}$和$w_0 = -1.29^{+0.63}_{-0.50}$（中位数和68%可信区间）。如果我们使用从另一个引力波事件GW 170817中推断的哈勃常数作为我们分析的先验，结合平坦的$Λ$ CDM假设和普朗克对物理物质密度$ω_m$的模型无关约束，我们得到$H_0 = 69.1^{8.7}_{-6.0}$ km/s/Mpc。
2022-05-05 astro-ph.CO
Compact Binaries through a Lens: Silent vs. Detectable Microlensing for the LIGO-Virgo-KAGRA Gravitational Wave Observatories
本研究分析了点质量透镜对LVK引力波信号的放大与干涉效应，发现透镜可显著提升探测红移但总概率较低，且存在偏向近视线事件的选择偏差，建议黑洞双星搜索考虑此偏差以提升灵敏度。
2023-10-26 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Heavy Black-Holes Also Matter in Standard Siren Cosmology
INFN, Sezione di Roma（意大利国家核物理研究所罗马分所）；Institute for Gravitational Research, University of Glasgow（格拉斯哥大学引力研究所）
本文研究了大质量黑洞对宇宙学参数估计的影响，利用GWTC-4.0中的142个 CBCs 数据，通过光谱和暗声纳方法提高了Hubble常数的精度，发现新的质量尺度对Hubble常数有额外约束。
2026-10-28 astro-ph.CO gr-qc
