- Gгравитационное линзирование гравитационных волн: вероятность микролинзирования в популяции линз галактического масштаба (arXiv)
Автор: Ашиш Кумар Мина, Анудж Мишра, Ануприта Море, Суканта Бозе, Джасжит Сингх Багла.
Аннотация: С увеличением числа наблюдаемых сигналов гравитационных волн (ГВ) обнаружение сильно линзированных ГВ галактиками стало реальной возможностью. Галактики-линзы также содержат микролинзы (например, звезды и черные дыры), вносящие дополнительные частотно-зависимые модуляции в сильно линзированный сигнал GW в диапазоне частот LIGO. Сигналы с несколькими линзами в данной системе линз имеют различное базовое макроувеличение (|μ|) и расположены в различных плотностях микролинз (Σ∙), что приводит к различным уровням микролинзовых искажений. В этой работе количественно определяется доля систем с сильными линзами, затронутых микролинзированием, с использованием реалистичных имитационных наблюдений. Мы изучаем 50 систем с четырехкратным отображением (квадратов), создавая 50 реализаций для каждого линзированного сигнала. Однако наши выводы в равной степени справедливы и для линзированных сигналов в системах с двойным отображением (двойных). Исследуемые здесь линзированные сигналы имеют |µ|∼[0,5,10] и Σ∙∼[10,103] M⊙/pc2. Мы находим, что эффекты микролинзирования более чувствительны к макроувеличению, чем плотность лежащих в основе микролинз, даже если последняя превышает 103 M⊙/pc2. Рассогласование между линзированными и нелинзированными сигналами ГВ редко превышает 1% почти для всех двойных источников черных дыр в диапазоне полных масс [10 M⊙, 200 M⊙]. Это означает, что микролинзирование, как ожидается, не повлияет на обнаружение или оценку параметров таких сигналов и не создает дополнительных проблем при идентификации различных аналогов линз при макроувеличении ≤10. Ожидается, что такому сокращению увеличения будут удовлетворять ~ 50% обнаруживаемых пар в четверках и ~ 90% двойников в четвертом сеансе наблюдений сети детекторов LIGO-Virgo.
2. Амплитудная модуляция в бинарном гравитационном линзировании гравитационных волн (arXiv)
Автор: И Цю, Ке Ван, Цзянь-хуа Хэ
Аннотация: мы исследуем возможность обнаружения гравитационных волн (ГВ), линзированных системой, состоящей из двойных черных дыр в качестве линз, с использованием численного моделирования во временной области. Потенциал гравитационного линзирования этой системы больше не является статичным, а развивается со временем. Когда ГВ от источника проходят через бинарную линзу, их амплитуды могут модулироваться, что аналогично явлению амплитудной модуляции (АМ) в радиосвязи. Мы находим, что даже частота самой бинарной линзы слишком низка, чтобы быть обнаруженной полосой обнаружения LISA, боковые полосы в спектре линзированных GW из-за AM все еще могут находиться в чувствительном диапазоне полосы обнаружения. Кроме того, мы также вычисляем относительные различия SNR (несоответствие) между GW с линзой и без линзы. Мы находим, что несоответствие {\it несоответствие} может достигать 9,18%. Поскольку рассогласование не зависит от амплитуды сигнала, различия между бинарными линзами и нелинзированными сигналами существенны. Это обеспечивает надежный способ определения события линзирования для проекта LISA в будущем.
3.Отклонение и гравитационное линзирование нулевых и времениподобных сигналов в пространстве-времени чёрной дыры Киселёва (arXiv)
Автор:Хаотянь Лю, Цзиньнин Лян, Цзюньцзи Цзя
Аннотация: В этой работе мы изучаем отклонение и гравитационное линзирование нулевых и времениподобных сигналов в пространстве-времени Киселева в пределе слабого поля, чтобы исследовать влияние параметра уравнения состояния ω и параметра количества материи а. При этом мы расширяем пертурбативный метод, ранее разработанный для асимптотически плоских пространств-времен, метрические функции которых имеют целочисленные асимптотические разложения, на случай, который может быть или не быть асимптотически плоским, но с нецелочисленными степенными разложениями. Найдено, что в асимптотически плоском случае (−1/3‹ω‹0) углы отклонения выражаются в виде квазистепенных рядов безразмерных величин M/b, b/rs,d и α/M1+3ω, где M , b, rs,d — соответственно масса линзы, прицельный параметр и радиус источника/детектора. Подобные ряды существуют для неасимптотически плоского случая (−1‹ω‹−1/3), но с ближайшим радиусом r0, заменяющим b. В асимптотически плоском (или не плоском) случае увеличение α или уменьшение ω будет увеличивать (или увеличивать) угол отклонения. Поскольку полученные углы отклонения естественным образом учитывают влияние конечного расстояния источника и детектора, мы можем установить точное уравнение гравитационного линзирования, из которого решаются видимые углы изображений и их увеличения. Обнаружено, что обычно для асимптотически плоского случая увеличение α или уменьшение ω приводит к увеличению видимых углов изображений. В то время как для неасимптотически плоского случая увеличение α или ω приведет к меньшим кажущимся углам.
4. Оценка слабого гравитационно-линзового сдвига с метакалибровкой для римской съемки в высоких широтах (arXiv)
Автор:Масая Ямамото, М. А. Троксель, Майк Джарвис, Рэйчел Мандельбаум, Кристофер Хирата, Хеян Лонг, Ами Чой, Тяньцин Чжан
Аннотация: мы исследуем эффективность системы калибровки метакалибровки сдвига с использованием смоделированных данных изображений для эталонного высокоширотного исследования изображений (HLIS) римского космического телескопа Нэнси Грейс (Roman). Программа слабого линзирования римской миссии требует, чтобы средняя оценка сдвига слабого линзирования была откалибрована в пределах примерно 0,03%. Чтобы достичь этой цели, мы можем протестировать наш процесс калибровки с помощью различных моделей и, в конечном итоге, изолировать источники остаточных смещений сдвига, чтобы улучшить наши методы. В этой работе мы опираемся на конвейер моделирования изображений Roman HLIS в Troxel et al. 2021, чтобы включить несколько новых реалистичных обновлений конвейера обработки, необходимых для более точной обработки данных изображений и калибровки сдвига. Мы показываем первые результаты этой калибровки для шести градусов2 смоделированного эталонного HLIS с использованием метакалибровки и сравниваем эти результаты с измерениями на более простых и быстрых имитациях римского изображения. В обоих случаях мы пренебрегаем влиянием смешения объектов. Мы обнаружили, что в упрощенном моделировании метакалибровка может калибровать формы в пределах m = (-0,01 ± 0,10)%. Применительно к текущей наиболее реалистичной версии моделирования точность намного ниже, с оценками m = (-1,34 ± 0,67) % для совместных многополосных одновременных измерений и m = (-1,13 ± 0,60) %. для многодиапазонных измерений coadd. Все эти результаты согласуются с нулем в пределах 1–2σ, что указывает на то, что в настоящее время мы ограничены смоделированным объемом съемки. Необходима дальнейшая работа по тестированию методологии калибровки сдвигом с более высокой точностью, чтобы достичь уровня римских требований, в частности, при наличии смешивания. Текущие результаты показывают, однако, что метод метакалибровки может работать с недостаточными выборками космических данных римского изображения на уровнях, сравнимых с требованиями текущих съемок слабого линзирования.
