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利用激光干涉空间天线探测环双星系外行星和褐矮星
摘要： 目的：我们探索利用激光干涉空间天线（LISA）探测银河系双白矮星（DWDs）系统中环绕运行的巨型环双星系外行星与褐矮星（BDs）的前景。 方法：基于白矮星污染观测推导的50%发生率假设，我们构建了银河系内环绕DWDs运行的P型巨型系外行星与褐矮星的合成星群。具体通过将具有不同质量及轨道间距特征的亚恒星天体群体注入LISA任务提案采用的DWDs星群来实现。随后采用费希尔矩阵分析法测算这些三体系统中能被LISA检测到周期性多普勒频移引力波扰动的数量。 结果：我们报告了不同质量与半长轴分布组合下LISA可探测的环双星行星（CBPs）及褐矮星数量。针对标准任务周期内观测结果，分别对应悲观（3/14次）与乐观（83/2218次）情景下的CBPs（褐矮星）探测数量。这些探测目标随底层DWDs分布遍布银河系，且更集中于具有更高LISA信噪比及更短轨道周期的DWDs系统。最后表明若将LISA任务延长四年，两种情景下的探测数量都将翻倍以上。 结论：研究结果展现了探测主序后系外行星与褐矮星的良好前景，证明引力波可验证这些天体在整个银河系的存在。LISA的探测将深化我们对系外行星在宿主星经历极端演化阶段后生存状态的认识，阐明恒星晚期是否会出现新的行星形成阶段。该方法与太阳系区域的电磁学研究形成强力互补，为研究全银河系乃至本星系群邻近星系的行星与褐矮星开启了新窗口。
关键词： 引力波、行星与卫星：探测、白矮星、行星与卫星：气态巨行星、棕矮星
更新于2025-09-23 15:19:57
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来自引力波双星源的圆偏振电磁辐射
摘要： 我们研究了双星源并合产生的引力波（GW）电磁对应体（EM）的偏振特性。本文探讨了光子-引力子相互作用对伽马射线暴（GRB）X射线辐射偏振演化的影响。研究表明，双星并合产生的引力波可引发显著的圆偏振现象。该圆偏振不仅与光子能量相关，还取决于引力波源参数——包括双星的啁啾质量、引力波频率以及与源的径向距离。我们预测的信号既能作为引力波事件的间接探测手段，也可用于研究光子-引力子相互作用的本质。分析表明，该偏振信号可能处于未来X射线偏振探测任务的灵敏度范围内。
关键词： 引力波与宇宙微波背景辐射偏振，引力波/源，伽马射线暴理论
更新于2025-09-09 09:28:46
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从地面扩展LISA的探测范围
摘要： 激光干涉空间天线（LISA）引力波观测站对恒星质量范围内双黑洞（BBH）并合事件的探测能力将受到限制。与此同时，未来的地面探测器网络将在LISA发射前达到足以完整探测体积大于O(10)立方千秒差距内所有并合事件的灵敏度。我们提出一种利用地面数据信息重新分析LISA数据以搜寻亚阈值事件的方法。通过剔除与地面目录不重合的虚假触发信号，可显著降低LISA采用的信噪比阈值ρLISA，从而大幅提升探测率。该方法效率主要取决于阈值降低时虚警率的增幅以及LISA事件参数估计的不确定性。举例而言，虽然当前所有LIGO探测到的双黑洞并合事件在采用标准ρ=8阈值时都会被LISA遗漏，但本方法能轻松（可能）探测到类似GW150914（GW170814）的LISA事件。总体估算显示，在保守（乐观）假设下，LISA探测到的恒星质量双黑洞并合总事件率可提升约4倍（≥8倍）。这将通过大幅增加的频率臂长优势，为多波段引力波观测提供新的检验手段。
关键词： 多波段引力波观测、双黑洞、引力波、激光干涉空间天线（LISA）
更新于2025-09-09 09:28:46
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空间脉泽信号中时间序列的分析
摘要： 许多发射窄射频谱线的天体物理源被认为是由多个分子凝聚体组成的集合，每个凝聚体都充当一个脉泽，从而使整个集合产生特征性的光谱。这些光谱的形态会随时间变化，其时间尺度从数月到数十分钟不等。我们分析了空间脉泽光谱中各独立分量的超短时变，以寻找周期性行为。我们对观测数据进行了连续的统计分析，包括快速傅里叶变换（FFT）、Lomb-Scargle方法以及改进的Lomb-Scargle方法。在我们研究的49个源中，至少有8个源的空间脉泽光谱中与单个凝聚体对应的分量强度呈现出以数十分钟或小时为周期的周期性变化。其中三个源的周期为68分钟；有一个源的振荡持续了至少四天。
关键词： 双星系统：闭合轨道、引力波、脉泽
更新于2025-09-04 15:30:14