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引力波数据分析被引量：5: 2016年; 以引力波探测为基础的引力波天文学是一门正在崛起的新兴交叉学科，它是继以电磁辐射为探测手段的传统天文学之后，人类观测宇宙的一个新窗口，对研究宇宙的起源和演化，拓展天文学的研究领域都有极其重要的意义。激光干涉引力波探测器的出现，更开辟了引力波探测的新纪元。引力波数据处理与分析己在世界各地迅速发展起来，为引力波天文学的研究提供了锐利的武器。系统地介绍了引力波数据分析中常用的工具软件，详细讨论了时间一频率分析、复合分析法、脉冲星计时分析法、匹配过滤器、模板、妒检验、蒙特卡罗模拟等引力波数据分析中使用的基本方法。; 王小鸽ERIC Lebigot都志辉曹军威王运永张帆蔡永志李木子朱宗宏钱进殷聪王建波赵文张扬DAVID BlairJU LiZHAO Chun-NongWEN Lin-Qing; 关键词：引力波激光干涉仪数据分析

KAGRA引力波探测器中频率相关压缩态实验进展: 2019年; 随着技术的发展,下一代引力波探测器的激光功率将得到进一步提高。大光斑半径的应用也将使探测器的热噪声进一步降低,因此,量子噪声将成为在全频段限制引力波探测器灵敏度的首要因素。作为目前最有保障的一种降低量子噪声的技术,频率相关压缩态很可能将被应用于下一代所有引力波探测器中^([1])。频率相关压缩态可以通过将频率不相关压缩态与滤波腔相结合而产生。基于滤波腔具有的频率响应特性,这一技术的应用可以使低频波段的辐射压噪声有效降低,同时实现高频波段散粒噪声的降低,从而实现全探测频段灵敏度的提升。基于日本KAGRA引力波探测器的设计,我们预计将9dB压缩度的压缩态与周损失为8×10^(-5)的300m滤波腔相结合,可以使探测器灵敏度在全探测频段提高1倍。此实验于2015年开始,目前滤波腔的安装调试已经基本完成,得到的结果基本与实验前的模拟相符合。与频率不相关压缩态光学实验台的安装过程也已经过半,通过温度和控制回路的调制,二次谐波腔的转化率已经超过50%。; 郭越凡CAPOCASA EleonoraEISENMANN MarcFLAMINIO RaffaeleLEONARDI MatteoTACCA Matteo肇宇航李木子吕振伟; 关键词：引力波量子噪声压缩态

双黑洞系统的不同起源及其参数分布: 2019年; 双黑洞组成的近密双星系统并合是激光干涉仪引力波天文台等地基引力波探测器的主要探测对象。随着探测器灵敏度的提高,大量该类信号的探测将成为进一步研究黑洞物理的有效工具。但是目前对双黑洞系统的起源机制和内禀参数分布等物理问题的研究还不够深入,例如由引力波探测得到的黑洞质量分布与X射线双星观测的结果存在较大差异,还未有很好的理论模型可解释该结果。目前普遍认为双黑洞系统主要有两种起源:大质量双星演化机制和动力学起源机制。基于这两类起源的双黑洞系统在质量、自旋分布等方面存在差异。因此可在贝叶斯理论框架下,利用引力波信号携带的波源质量和自旋等信息,推断波源起源,计算不同起源的双黑洞系统所占比例,以及检验质量自旋等参数分布的差异。; 吕振伟李木子郭越凡张帆; 关键词：引力波贝叶斯推理

寻找黑洞铃宕阶段的视界振荡模式信号: 2019年; 双黑洞系统附近的物质稀薄,因此其绕转合并铃宕(ringdown)的演化过程在传统的电磁波段上不可见,而引力波辐射携带了该过程的直接信息,使得引力波数据分析成为研究黑洞理论的有力工具.本研究的重点是对黑洞诞生的最后阶段铃宕的引力波波形分析,在新释放的高精度SXS (stimulating extreme spacetime)引力波数值波形中寻找理论预言将存在于铃宕阶段的视界振荡模式信号(horizon mode),该信号携带了新生黑洞的质量、自旋的信息,验证它的存在与否是限制黑洞模型的有效手段.选取覆盖不同自旋度的28个数值波形样本,采用引力波研究中行之有效且被广泛使用的最优波形模板匹配度法,构建包含由主导铃宕波谱的准正则模式(quasi-normal mode)与视界模式的模版,通过计算模版与数值波形间的最优匹配度,寻找视界模式存在于铃宕阶段的证据.综合所有样本结果,仅相较于n≥4阶的准正则模式,模板中视界模式的加入对匹配度有轻微的提高效果,Δ_(ρmax)≈10^(-6)～10^(-3).首次从波形分析的角度估算视界模式的强度上限,其强度不超过铃宕阶段总强度的1.81%.随后探究了模板中视界模式的添加对新生黑洞自旋度、质量估计的影响,并未见其对参数估计结果的提升效果.目前,对数值波形分析的结果并不能强有力地支持黑洞铃宕阶段存在视界模式信号的预言.; 李木子吕振伟郭越凡陈雁北; 关键词：引力波

引力波探测器联网的定位能力被引量：1: 2017年; 引力波是爱因斯坦最重要的预言之一,是检验广义相对论正确性的重要工具.引力波理论及其探测一直以来都是理论物理学家和实验物理学家感兴趣的研究领域.事实上,随着科学技术的发展,人类已经具备了建造极度灵敏的地面探测器以及空间探测器的能力,直接探测引力波已经成为现实.2015年9月14日,LIGO首次直接探测到引力波,该信号源自一次双黑洞并合事件,自此人类进入引力波常规化探测阶段,终于拉开了引力波天文学时代的序幕.地面引力波探测器最主要的波源是处于旋近和并合阶段的致密双星.如果在探测到这些波源所辐射出的引力波信号的同时,又能观测到波源对应的电磁波信号,那么引力波信号和电磁波信号可以相互补充,形成新的观测模式.然而单个地面引力波探测器很难准确地探测引力波信号,也不能进行波源精确定位,将多个探测器联网组合,这样既能准确探测引力波信号,又能大幅提高引力波波源的定位精度.本文中,首先介绍探测器联网对引力波信号GW150914源的定位情况,然后介绍了两种最常用的估计定位精度的方法,即马尔科夫链蒙特卡罗(Markov Chain Monte Carlo,MCMC)的方法和解析的方法.最后,选用一种解析的方法讨论未来中国引力波探测器与日本及澳大利亚所组成的探测器网络的定位精度,并给出了中国的较优台址.最后,还讨论了中国加入世界引力波探测器网络行列对引力波波源定位的贡献.; 蔡永志李小龙李木子杨冰尤志强; 关键词：引力波数据分析

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李木子

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