Начало работы с гравитационными волнами
Гравитационные волны
Гравитационные волны — это рябь в пространстве-времени (баснословная «ткань Вселенной), вызванная движением массивных объектов…www.ligo.caltech .edu»
- Анизотропные гравитационные волны, индуцированные гипермагнитными полями в эпоху электрослабого фазового перехода(arXiv)
Автор: Минцю Ли, Ци-Шу Янь, Мэй Хуан
Аннотация: Мы изучаем анизотропию гравитационных волн, индуцированных слабыми гипермагнитными полями, которые случайным образом распределяются и ориентируются во время электрослабого фазового перехода в ранней Вселенной. Теоретическая установка этого исследования представляет собой стандартную модель плюс реальное синглетное скалярное поле, которое может вызвать необходимый сильный электрослабый фазовый переход первого рода. Затем мы исследуем, как гипермагнитные поля могут преобразовываться в магнитные поля, и вычисляем отклонение разности энергий между симметричной фазой и нарушенной фазой при включении магнитных полей. Обнаружено, что присутствие гипермагнитных полей может усилить евклидово действие и тем самым снизить температуру зародышеобразования, что может привести к переохлаждению плазмы. Отметим, что гипермагнитное поле может усиливать генерацию гравитационных волн от электрослабого фазового перехода первого рода, а неоднородность первичного гипермагнитного поля может приводить к анизотропии гравитационных волн. Изучив три хорошо мотивированных распределения гипермагнитных полей, мы рассчитали соответствующие угловые спектры мощности стохастического фона гравитационных волн и обнаружили, что они могут быть значительно больше, чем вклады эффектов Сакса-Вульфа и интегрированных эффектов Сакса-Вульфа. Наши результаты показывают, что анизотропия гравитационной волны может стать новым зондом для первичного гипермагнитного поля в эпоху электрослабого фазового перехода.
2. Отклик пульсара на гравитационные волны от массивного компактного источника(arXiv)
Автор: Рёсукэ Кубо, Какеру Ямахира, Хидэки Асада
Аннотация: Временные массивы пульсаров (PTA) занимаются поиском гравитационных волн (ГВ) наногерцовой частоты посредством взаимной корреляции времени прихода импульсов от набора радиопульсаров. PTA опирались на формулу сдвига частоты импульса, где обычно предполагаются плоские GW. Недавно обсуждались фазовые поправки из-за кривизны волнового фронта. В этой статье мы выводим формулу частотного сдвига для ГВ от компактного источника, такого как двойная сверхмассивная черная дыра, где различия в амплитуде и направлении ГВ между Землей и пульсаром рассматриваются в квадрупольном приближении. Используя новую формулу, обсуждаются эффекты, выходящие за пределы приближения плоской волны, а также упоминаются близкие соответствующие кандидаты в источники ГВ.
3. Качество важнее количества: оптимизация анализа временных массивов пульсаров для стохастических и непрерывных сигналов гравитационных волн(arXiv)
Автор: Лоренцо Спери, Наталия К. Порайко, Микель Фалькса, Сиюань Чен, Джонатан Р. Гейр, Альберто Сесана, Стивен Р. Тейлор
Аннотация:Поиск гравитационных волн с использованием Pulsar Timing Arrays (PTA) представляет собой сложный в вычислительном отношении сложный анализ, который включает исследования шума для конкретных источников. По мере того, как к массивам добавляется больше пульсаров, этот этап анализа PTA будет становиться все более сложным. Поэтому оптимизация количества включенных пульсаров имеет решающее значение для снижения вычислительной нагрузки при анализе данных. Здесь мы представляем набор методов ранжирования пульсаров для использования в рамках анализа PTA. Во-первых, мы используем максимизацию отношения сигнал-шум в качестве прокси для выбора пульсаров. С помощью этого метода мы нацелены на обнаружение стохастических и непрерывных сигналов гравитационных волн. Далее мы представляем ранжирование, которое минимизирует связь между сигнатурами пространственной корреляции, а именно монополярными, диполярными и корреляциями Хеллингса и Дауна. Наконец, мы также исследуем, как объединить эти два метода. Мы проверяем эти подходы на фиктивных данных, используя частотную и байесовскую проверку гипотез. Для равношумящих пульсаров мы обнаружили, что оптимальный отбор приводит к увеличению логарифмического коэффициента Байеса в два раза больше, чем случайный отбор для проверки гипотезы о фоне гравитационных волн по сравнению с обычным некоррелированным процессом красного шума. Для того же теста, но для реалистичного набора данных EPTA, подмножество из 25 пульсаров, выбранных из 40, может обеспечить логарифмическое отношение правдоподобия, равное 89% от общего числа, подразумевая, что оптимально выбранное подмножество пульсаров может дать результаты, сравнимые с полученными. со всего массива. Мы ожидаем, что эти методы отбора будут играть решающую роль в будущих комбинациях данных PTA.
