GWTC-4.0: An Introduction to Version 4.0 of the Gravitational-Wave Transient Catalog
本文介绍了 GWTC-4.0,即第四版引力波瞬变天体目录,该目录汇编了 LIGO-Virgo-KAGRA 合作组截至 2024 年 1 月 31 日探测到的短时标引力波信号,并作为一系列详细阐述与此数据发布相关的分析方法、事件摘要、群体测量及特定候选事件讨论的文章的基础文档。
原作者: The LIGO Scientific Collaboration, the Virgo Collaboration, the KAGRA Collaboration, A. G. Abac, I. Abouelfettouh, F. Acernese, K. Ackley, S. Adhicary, D. Adhikari, N. Adhikari, R. X. Adhikari, V. K. Adkins, S. Afroz, D. Agarwal, M. Agathos, M. Aghaei Abchouyeh, O. D. Aguiar, S. Ahmadzadeh, L. Aiello, A. Ain, P. Ajith, S. Akcay, T. Akutsu, S. Albanesi, R. A. Alfaidi, A. Al-Jodah, C. Alléné, A. Allocca, S. Al-Shammari, P. A. Altin, S. Alvarez-Lopez, O. Amarasinghe, A. Amato, C. Amra, A. Ananyeva, S. B. Anderson, W. G. Anderson, M. Andia, M. Ando, T. Andrade, M. Andrés-Carcasona, T. Andrić, J. Anglin, S. Ansoldi, J. M. Antelis, S. Antier, M. Aoumi, E. Z. Appavuravther, S. Appert, S. K. Apple, K. Arai, A. Araya, M. C. Araya, M. Arca Sedda, J. S. Areeda, L. Argianas, N. Aritomi, F. Armato, S. Armstrong, N. Arnaud, M. Arogeti, S. M. Aronson, G. Ashton, Y. Aso, M. Assiduo, S. Assis de Souza Melo, S. M. Aston, P. Astone, F. Attadio, F. Aubin, K. AultONeal, G. Avallone, S. Babak, F. Badaracco, C. Badger, S. Bae, S. Bagnasco, E. Bagui, L. Baiotti, R. Bajpai, T. Baka, T. Baker, M. Ball, G. Ballardin, S. W. Ballmer, S. Banagiri, B. Banerjee, D. Bankar, T. M. Baptiste, P. Baral, J. C. Barayoga, B. C. Barish, D. Barker, N. Barman, P. Barneo, F. Barone, B. Barr, L. Barsotti, M. Barsuglia, D. Barta, A. M. Bartoletti, M. A. Barton, I. Bartos, S. Basak, A. Basalaev, R. Bassiri, A. Basti, D. E. Bates, M. Bawaj, P. Baxi, J. C. Bayley, A. C. Baylor, P. A. Baynard II, M. Bazzan, V. M. Bedakihale, F. Beirnaert, M. Bejger, D. Belardinelli, A. S. Bell, D. S. Bellie, L. Bellizzi, W. Benoit, I. Bentara, J. D. Bentley, M. Ben Yaala, S. Bera, F. Bergamin, B. K. Berger, S. Bernuzzi, M. Beroiz, C. P. L. Berry, D. Bersanetti, A. Bertolini, J. Betzwieser, D. Beveridge, G. Bevilacqua, N. Bevins, R. Bhandare, S. A. Bhat, R. Bhatt, D. Bhattacharjee, S. Bhaumik, S. Bhowmick, V. Biancalana, A. Bianchi, I. A. Bilenko, G. Billingsley, A. Binetti, S. Bini, C. Binu, O. Birnholtz, S. Biscoveanu, A. Bisht, M. Bitossi, M. -A. Bizouard, S. Blaber, J. K. Blackburn, L. A. Blagg, C. D. Blair, D. G. Blair, F. Bobba, N. Bode, G. Boileau, M. Boldrini, G. N. Bolingbroke, A. Bolliand, L. D. Bonavena, R. Bondarescu, F. Bondu, E. Bonilla, M. S. Bonilla, A. Bonino, R. Bonnand, P. Booker, A. Borchers, S. Borhanian, V. Boschi, S. Bose, V. Bossilkov, A. Boudon, A. Bozzi, C. Bradaschia, P. R. Brady, A. Branch, M. Branchesi, I. Braun, T. Briant, A. Brillet, M. Brinkmann, P. Brockill, E. Brockmueller, A. F. Brooks, B. C. Brown, D. D. Brown, M. L. Brozzetti, S. Brunett, G. Bruno, R. Bruntz, J. Bryant, Y. Bu, F. Bucci, J. Buchanan, O. Bulashenko, T. Bulik, H. J. Bulten, A. Buonanno, K. Burtnyk, R. Buscicchio, D. Buskulic, C. Buy, R. L. Byer, G. S. Cabourn Davies, G. Cabras, R. Cabrita, V. Cáceres-Barbosa, L. Cadonati, G. Cagnoli, C. Cahillane, A. Calafat, J. Calderón Bustillo, T. A. Callister, E. Calloni, M. Canepa, G. Caneva Santoro, K. C. Cannon, H. Cao, L. A. Capistran, E. Capocasa, E. Capote, G. Capurri, G. Carapella, F. Carbognani, M. Carlassara, J. B. Carlin, T. K. Carlson, M. F. Carney, M. Carpinelli, G. Carrillo, J. J. Carter, G. Carullo, J. Casanueva Diaz, C. Casentini, S. Y. Castro-Lucas, S. Caudill, M. Cavaglià, R. Cavalieri, G. Cella, P. Cerdá-Durán, E. Cesarini, W. Chaibi, P. Chakraborty, S. Chakraborty, S. Chalathadka Subrahmanya, J. C. L. Chan, M. Chan, R. -J. Chang, S. Chao, E. L. Charlton, P. Charlton, E. Chassande-Mottin, C. Chatterjee, Debarati Chatterjee, Deep Chatterjee, M. Chaturvedi, S. Chaty, K. Chatziioannou, C. Checchia, A. Chen, A. H. -Y. Chen, D. Chen, H. Chen, H. Y. Chen, S. Chen, Y. Chen, Yanbei Chen, Yitian Chen, H. P. Cheng, P. Chessa, H. T. Cheung, S. Y. Cheung, F. Chiadini, G. Chiarini, R. Chierici, A. Chincarini, M. L. Chiofalo, A. Chiummo, C. Chou, S. Choudhary, N. Christensen, S. S. Y. Chua, P. Chugh, G. Ciani, P. Ciecielag, M. Cieślar, M. Cifaldi, R. Ciolfi, F. Clara, J. A. Clark, J. Clarke, T. A. Clarke, P. Clearwater, S. Clesse, S. M. Clyne, E. Coccia, E. Codazzo, P. -F. Cohadon, S. Colace, E. Colangeli, M. Colleoni, C. G. Collette, J. Collins, S. Colloms, A. Colombo, C. M. Compton, G. Connolly, L. Conti, T. R. Corbitt, I. Cordero-Carrión, S. Corezzi, N. J. Cornish, A. Corsi, S. Cortese, R. Cottingham, M. W. Coughlin, A. Couineaux, J. -P. Coulon, J. -F. Coupechoux, P. Couvares, D. M. Coward, R. Coyne, K. Craig, J. D. E. Creighton, T. D. Creighton, P. Cremonese, A. W. Criswell, S. Crook, R. Crouch, J. Csizmazia, J. R. Cudell, T. J. Cullen, A. Cumming, E. Cuoco, M. Cusinato, P. Dabadie, L. V. Da Conceição, T. Dal Canton, S. Dall'Osso, S. Dal Pra, G. Dálya, B. D'Angelo, S. Danilishin, S. D'Antonio, K. Danzmann, K. E. Darroch, L. P. Dartez, A. Dasgupta, S. Datta, V. Dattilo, A. Daumas, N. Davari, I. Dave, A. Davenport, M. Davier, T. F. Davies, D. Davis, L. Davis, M. C. Davis, P. Davis, M. Dax, J. De Bolle, M. Deenadayalan, J. Degallaix, U. Deka, M. De Laurentis, S. Deléglise, F. De Lillo, D. Dell'Aquila, F. Della Valle, W. Del Pozzo, F. De Marco, G. Demasi, F. De Matteis, V. D'Emilio, N. Demos, A. Depasse, N. DePergola, R. De Pietri, R. De Rosa, C. De Rossi, M. Desai, R. DeSalvo, A. DeSimone, R. De Simone, A. Dhani, R. Diab, M. C. Díaz, M. Di Cesare, G. Dideron, N. A. Didio, T. Dietrich, L. Di Fiore, C. Di Fronzo, M. Di Giovanni, T. Di Girolamo, D. Diksha, A. Di Michele, J. Ding, S. Di Pace, I. Di Palma, F. Di Renzo, Divyajyoti, A. Dmitriev, Z. Doctor, N. Doerksen, E. Dohmen, D. Dominguez, L. D'Onofrio, F. Donovan, K. L. Dooley, T. Dooney, S. Doravari, O. Dorosh, M. Drago, J. C. Driggers, J. -G. Ducoin, L. Dunn, U. Dupletsa, D. D'Urso, H. Duval, S. E. Dwyer, C. Eassa, M. Ebersold, T. Eckhardt, G. Eddolls, B. Edelman, T. B. Edo, O. Edy, A. Effler, J. Eichholz, H. Einsle, M. Eisenmann, R. A. Eisenstein, A. Ejlli, M. Emma, K. Endo, R. Enficiaud, A. J. Engl, L. Errico, R. Espinosa, M. Esposito, R. C. Essick, H. Estellés, T. Etzel, M. Evans, T. Evstafyeva, B. E. Ewing, J. M. Ezquiaga, F. Fabrizi, F. Faedi, V. Fafone, S. Fairhurst, A. M. Farah, B. Farr, W. M. Farr, G. Favaro, M. Favata, M. Fays, M. Fazio, J. Feicht, M. M. Fejer, R. Felicetti, E. Fenyvesi, D. L. Ferguson, T. Fernandes, D. Fernando, S. Ferraiuolo, I. Ferrante, T. A. Ferreira, F. Fidecaro, P. Figura, A. Fiori, I. Fiori, M. Fishbach, R. P. Fisher, R. Fittipaldi, V. Fiumara, R. Flaminio, S. M. Fleischer, L. S. Fleming, E. Floden, H. Fong, J. A. Font, C. Foo, B. Fornal, P. W. F. Forsyth, K. Franceschetti, N. Franchini, S. Frasca, F. Frasconi, A. Frattale Mascioli, Z. Frei, A. Freise, O. Freitas, R. Frey, W. Frischhertz, P. Fritschel, V. V. Frolov, G. G. Fronzé, M. Fuentes-Garcia, S. Fujii, T. Fujimori, P. Fulda, M. Fyffe, B. Gadre, J. R. Gair, S. Galaudage, V. Galdi, H. Gallagher, B. Gallego, R. Gamba, A. Gamboa, D. Ganapathy, A. Ganguly, B. Garaventa, J. García-Bellido, C. García Núñez, C. García-Quirós, J. W. Gardner, K. A. Gardner, J. Gargiulo, A. Garron, F. Garufi, P. A. Garver, C. Gasbarra, B. Gateley, F. Gautier, V. Gayathri, T. Gayer, G. Gemme, A. Gennai, V. Gennari, J. George, R. George, O. Gerberding, L. Gergely, Archisman Ghosh, Sayantan Ghosh, Shaon Ghosh, Shrobana Ghosh, Suprovo Ghosh, Tathagata Ghosh, J. A. Giaime, K. D. Giardina, D. R. Gibson, D. T. Gibson, C. Gier, S. Gkaitatzis, J. Glanzer, F. Glotin, J. Godfrey, P. Godwin, A. S. Goettel, E. Goetz, J. Golomb, S. Gomez Lopez, B. Goncharov, Y. Gong, G. González, P. Goodarzi, S. Goode, A. W. Goodwin-Jones, M. Gosselin, R. Gouaty, D. W. Gould, K. Govorkova, S. Goyal, B. Grace, A. Grado, V. Graham, A. E. Granados, M. Granata, V. Granata, S. Gras, P. Grassia, A. Gray, C. Gray, R. Gray, G. Greco, A. C. Green, S. M. Green, S. R. Green, A. M. Gretarsson, E. M. Gretarsson, D. Griffith, W. L. Griffiths, H. L. Griggs, G. Grignani, C. Grimaud, H. Grote, S. Grunewald, D. Guerra, D. Guetta, G. M. Guidi, A. R. Guimaraes, H. K. Gulati, F. Gulminelli, A. M. Gunny, H. Guo, W. Guo, Y. Guo, Anchal Gupta, Anuradha Gupta, I. Gupta, N. C. Gupta, P. Gupta, S. K. Gupta, T. Gupta, V. Gupta, N. Gupte, J. Gurs, N. Gutierrez, F. Guzman, D. Haba, M. Haberland, S. Haino, E. D. Hall, R. Hamburg, E. Z. Hamilton, G. Hammond, W. -B. Han, M. Haney, J. Hanks, C. Hanna, M. D. Hannam, O. A. Hannuksela, A. G. Hanselman, H. Hansen, J. Hanson, R. Harada, A. R. Hardison, S. Harikumar, K. Haris, T. Harmark, J. Harms, G. M. Harry, I. W. Harry, J. Hart, B. Haskell, C. -J. Haster, K. Haughian, H. Hayakawa, K. Hayama, R. Hayes, M. C. Heintze, J. Heinze, J. Heinzel, H. Heitmann, A. Heffernan, F. Hellman, A. F. Helmling-Cornell, G. Hemming, O. Henderson-Sapir, M. Hendry, I. S. Heng, M. H. Hennig, C. Henshaw, M. Heurs, A. L. Hewitt, J. Heyns, S. Higginbotham, S. Hild, S. Hill, Y. Himemoto, N. Hirata, C. Hirose, S. Hochheim, D. Hofman, N. A. Holland, D. E. Holz, L. Honet, C. Hong, S. Hoshino, J. Hough, S. Hourihane, N. T. Howard, E. J. Howell, C. G. Hoy, C. A. Hrishikesh, H. -F. Hsieh, H. -Y. Hsieh, C. Hsiung, W. -F. Hsu, Q. Hu, H. Y. Huang, Y. Huang, Y. T. Huang, A. D. Huddart, B. Hughey, D. C. Y. Hui, V. Hui, S. Husa, R. Huxford, L. Iampieri, G. A. Iandolo, M. Ianni, A. Ierardi, A. Iess, H. Imafuku, K. Inayoshi, Y. Inoue, G. Iorio, P. Iosif, M. H. Iqbal, J. Irwin, R. Ishikawa, M. Isi, Y. Itoh, H. Iwanaga, M. Iwaya, B. R. Iyer, C. Jacquet, P. -E. Jacquet, S. J. Jadhav, S. P. Jadhav, T. Jain, A. L. James, P. A. James, R. Jamshidi, A. Jan, K. Jani, J. Janquart, K. Janssens, N. N. Janthalur, S. Jaraba, P. Jaranowski, R. Jaume, W. Javed, A. Jennings, W. Jia, J. Jiang, S. J. Jin, C. Johanson, G. R. Johns, N. A. Johnson, N. K. Johnson-McDaniel, M. C. Johnston, R. Johnston, N. Johny, D. H. Jones, D. I. Jones, E. J. Jones, R. Jones, S. Jose, P. Joshi, S. K. Joshi, J. Ju, L. Ju, K. Jung, J. Junker, V. Juste, H. B. Kabagoz, T. Kajita, I. Kaku, V. Kalogera, M. Kalomenopoulos, M. Kamiizumi, N. Kanda, S. Kandhasamy, G. Kang, N. C. Kannachel, J. B. Kanner, S. J. Kapadia, D. P. Kapasi, S. Karat, R. Kashyap, M. Kasprzack, W. Kastaun, T. Kato, E. Katsavounidis, W. Katzman, R. Kaushik, K. Kawabe, R. Kawamoto, A. Kazemi, D. Keitel, J. Kennington, R. Kesharwani, J. S. Key, R. Khadela, S. Khadka, F. Y. Khalili, F. Khan, I. Khan, T. Khanam, M. Khursheed, N. M. Khusid, W. Kiendrebeogo, N. Kijbunchoo, C. Kim, J. C. Kim, K. Kim, M. H. Kim, S. Kim, Y. -M. Kim, C. Kimball, M. Kinley-Hanlon, M. Kinnear, J. S. Kissel, S. Klimenko, A. M. Knee, N. Knust, K. Kobayashi, P. Koch, S. M. Koehlenbeck, G. Koekoek, K. Kohri, K. Kokeyama, S. Koley, P. Kolitsidou, K. Komori, A. K. H. Kong, A. Kontos, M. Korobko, R. V. Kossak, X. Kou, A. Koushik, N. Kouvatsos, M. Kovalam, D. B. Kozak, S. L. Kranzhoff, V. Kringel, N. V. Krishnendu, A. Królak, K. Kruska, J. Kubisz, G. Kuehn, S. Kulkarni, A. Kulur Ramamohan, A. Kumar, Praveen Kumar, Prayush Kumar, Rahul Kumar, Rakesh Kumar, J. Kume, K. Kuns, N. Kuntimaddi, S. Kuroyanagi, S. Kuwahara, K. Kwak, K. Kwan, J. Kwok, G. Lacaille, P. Lagabbe, D. Laghi, S. Lai, E. Lalande, M. Lalleman, P. C. Lalremruati, M. Landry, B. B. Lane, R. N. Lang, J. Lange, R. Langgin, B. Lantz, A. La Rana, I. La Rosa, J. Larsen, A. Lartaux-Vollard, P. D. Lasky, J. Lawrence, M. N. Lawrence, M. Laxen, C. Lazarte, A. Lazzarini, C. Lazzaro, P. Leaci, L. Leali, Y. K. Lecoeuche, H. M. Lee, H. W. Lee, J. Lee, K. Lee, R. -K. Lee, R. Lee, Sungho Lee, Sunjae Lee, Y. Lee, I. N. Legred, J. Lehmann, L. Lehner, M. Le Jean, A. Lemaître, M. Lenti, M. Leonardi, M. Lequime, N. Leroy, M. Lesovsky, N. Letendre, M. Lethuillier, Y. Levin, K. Leyde, A. K. Y. Li, K. L. Li, T. G. F. Li, X. Li, Y. Li, Z. Li, A. Lihos, C-Y. Lin, E. T. Lin, L. C. -C. Lin, Y. -C. Lin, C. Lindsay, S. D. Linker, T. B. Littenberg, A. Liu, G. C. Liu, Jian Liu, F. Llamas Villarreal, J. Llobera-Querol, R. K. L. Lo, J. -P. Locquet, M. R. Loizou, L. T. London, A. Longo, D. Lopez, M. Lopez Portilla, A. Lorenzo-Medina, V. Loriette, M. Lormand, G. Losurdo, E. Lotti, T. P. Lott IV, J. D. Lough, H. A. Loughlin, C. O. Lousto, N. Low, M. J. Lowry, N. Lu, L. Lucchesi, H. Lück, D. Lumaca, A. P. Lundgren, A. W. Lussier, L. -T. Ma, S. Ma, R. Macas, A. Macedo, M. MacInnis, R. R. Maciy, D. M. Macleod, I. A. O. MacMillan, A. Macquet, D. Macri, K. Maeda, S. Maenaut, S. S. Magare, R. M. Magee, E. Maggio, R. Maggiore, M. Magnozzi, M. Mahesh, M. Maini, S. Majhi, E. Majorana, C. N. Makarem, D. Malakar, J. A. Malaquias-Reis, U. Mali, S. Maliakal, A. Malik, L. Mallick, A. Malz, N. Man, V. Mandic, V. Mangano, B. Mannix, G. L. Mansell, G. Mansingh, M. Manske, M. Mantovani, M. Mapelli, F. Marchesoni, C. Marinelli, D. Marín Pina, F. Marion, S. Márka, Z. Márka, A. S. Markosyan, A. Markowitz, E. Maros, S. Marsat, F. Martelli, I. W. Martin, R. M. Martin, B. B. Martinez, M. Martinez, V. Martinez, A. Martini, J. C. Martins, D. V. Martynov, E. J. Marx, L. Massaro, A. Masserot, M. Masso-Reid, M. Mastrodicasa, S. Mastrogiovanni, T. Matcovich, M. Matiushechkina, M. Matsuyama, N. Mavalvala, N. Maxwell, G. McCarrol, R. McCarthy, D. E. McClelland, S. McCormick, L. McCuller, S. McEachin, C. McElhenny, G. I. McGhee, J. McGinn, K. B. M. McGowan, J. McIver, A. McLeod, T. McRae, D. Meacher, Q. Meijer, A. Melatos, M. Melching, S. Mellaerts, C. S. Menoni, F. Mera, R. A. Mercer, L. Mereni, K. Merfeld, E. L. Merilh, J. R. Mérou, J. D. Merritt, M. Merzougui, C. Messenger, C. Messick, B. Mestichelli, M. Meyer-Conde, F. Meylahn, A. Mhaske, A. Miani, H. Miao, I. Michaloliakos, C. Michel, Y. Michimura, H. Middleton, S. J. Miller, M. Millhouse, E. Milotti, V. Milotti, Y. Minenkov, N. Mio, Ll. M. Mir, L. Mirasola, M. Miravet-Tenés, C. -A. Miritescu, A. K. Mishra, A. Mishra, C. Mishra, T. Mishra, A. L. Mitchell, J. G. Mitchell, S. Mitra, V. P. Mitrofanov, R. Mittleman, O. Miyakawa, S. Miyamoto, S. Miyoki, G. Mo, L. Mobilia, S. R. P. Mohapatra, S. R. Mohite, M. Molina-Ruiz, C. Mondal, M. Mondin, M. Montani, C. J. Moore, D. Moraru, A. More, S. More, E. A. Moreno, G. Moreno, S. Morisaki, Y. Moriwaki, G. Morras, A. Moscatello, M. Mould, P. Mourier, B. Mours, C. M. Mow-Lowry, F. Muciaccia, D. Mukherjee, Samanwaya Mukherjee, Soma Mukherjee, Subroto Mukherjee, Suvodip Mukherjee, N. Mukund, A. Mullavey, H. Mullock, J. Munch, J. Mundi, C. L. Mungioli, Y. Murakami, M. Murakoshi, P. G. Murray, S. Muusse, D. Nabari, S. L. Nadji, A. Nagar, N. Nagarajan, K. Nakagaki, K. Nakamura, H. Nakano, M. Nakano, D. Nanadoumgar-Lacroze, D. Nandi, V. Napolano, P. Narayan, I. Nardecchia, T. Narikawa, H. Narola, L. Naticchioni, R. K. Nayak, A. Nela, A. Nelson, T. J. N. Nelson, M. Nery, A. Neunzert, S. Ng, L. Nguyen Quynh, S. A. Nichols, A. B. Nielsen, G. Nieradka, Y. Nishino, A. Nishizawa, S. Nissanke, E. Nitoglia, W. Niu, F. Nocera, M. Norman, C. North, J. Novak, J. F. Nuño Siles, L. K. Nuttall, K. Obayashi, J. Oberling, J. O'Dell, M. Oertel, A. Offermans, G. Oganesyan, J. J. Oh, K. Oh, T. O'Hanlon, M. Ohashi, M. Ohkawa, F. Ohme, R. Oliveri, R. Omer, B. O'Neal, K. Oohara, B. O'Reilly, R. Oram, N. D. Ormsby, M. Orselli, R. O'Shaughnessy, S. O'Shea, Y. Oshima, S. Oshino, C. Osthelder, I. Ota, D. J. Ottaway, A. Ouzriat, H. Overmier, B. J. Owen, A. E. Pace, R. Pagano, M. A. Page, A. Pai, L. Paiella, A. Pal, S. Pal, M. A. Palaia, M. Pálfi, P. P. Palma, C. Palomba, P. Palud, J. Pan, K. C. Pan, R. Panai, P. K. Panda, Shiksha Pandey, Swadha Pandey, P. T. H. Pang, F. Pannarale, K. A. Pannone, B. C. Pant, F. H. Panther, F. Paoletti, A. Paolone, A. Papadopoulos, E. E. Papalexakis, L. Papalini, G. Papigkiotis, A. Paquis, A. Parisi, B. -J. Park, J. Park, W. Parker, G. Pascale, D. Pascucci, A. Pasqualetti, R. Passaquieti, L. Passenger, D. Passuello, O. Patane, D. Pathak, L. Pathak, A. Patra, B. Patricelli, A. S. Patron, B. G. Patterson, K. Paul, S. Paul, E. Payne, T. Pearce, M. Pedraza, A. Pele, F. E. Peña Arellano, S. Penn, M. D. Penuliar, A. Perego, Z. Pereira, J. J. Perez, C. Périgois, G. Perna, A. Perreca, J. Perret, S. Perriès, J. W. Perry, D. Pesios, S. Petracca, C. Petrillo, H. P. Pfeiffer, H. Pham, K. A. Pham, K. S. Phukon, H. Phurailatpam, M. Piarulli, L. Piccari, O. J. Piccinni, M. Pichot, M. Piendibene, F. Piergiovanni, L. Pierini, G. Pierra, V. Pierro, M. Pietrzak, M. Pillas, F. Pilo, L. Pinard, I. M. Pinto, M. Pinto, B. J. Piotrzkowski, M. Pirello, M. D. Pitkin, A. Placidi, E. Placidi, M. L. Planas, W. Plastino, C. Plunkett, R. Poggiani, E. Polini, L. Pompili, J. Poon, E. Porcelli, E. K. Porter, C. Posnansky, R. Poulton, J. Powell, M. Pracchia, B. K. Pradhan, T. Pradier, A. K. Prajapati, K. Prasai, R. Prasanna, P. Prasia, G. Pratten, G. Principe, M. Principe, G. A. Prodi, L. Prokhorov, P. Prosperi, P. Prosposito, A. C. Providence, A. Puecher, J. Pullin, M. Punturo, P. Puppo, M. Pürrer, H. Qi, J. Qin, G. Quéméner, V. Quetschke, P. J. Quinonez, F. J. Raab, I. Rainho, S. Raja, C. Rajan, B. Rajbhandari, K. E. Ramirez, F. A. Ramis Vidal, A. Ramos-Buades, D. Rana, S. Ranjan, K. Ransom, P. Rapagnani, B. Ratto, A. Ray, V. Raymond, M. Razzano, J. Read, M. Recaman Payo, T. Regimbau, L. Rei, S. Reid, D. H. Reitze, P. Relton, A. I. Renzini, B. Revenu, R. Reyes, A. S. Rezaei, F. Ricci, M. Ricci, A. Ricciardone, J. W. Richardson, M. Richardson, A. Rijal, K. Riles, H. K. Riley, S. Rinaldi, J. Rittmeyer, C. Robertson, F. Robinet, M. Robinson, A. Rocchi, L. Rolland, J. G. Rollins, A. E. Romano, R. Romano, A. Romero, I. M. Romero-Shaw, J. H. Romie, S. Ronchini, T. J. Roocke, L. Rosa, T. J. Rosauer, C. A. Rose, D. Rosińska, M. P. Ross, M. Rossello-Sastre, S. Rowan, S. Roy, S. K. Roy, D. Rozza, P. Ruggi, N. Ruhama, E. Ruiz Morales, K. Ruiz-Rocha, S. Sachdev, T. Sadecki, J. Sadiq, P. Saffarieh, S. Safi-Harb, M. R. Sah, S. Saha, T. Sainrat, S. Sajith Menon, K. Sakai, M. Sakellariadou, S. Sakon, O. S. Salafia, F. Salces-Carcoba, L. Salconi, M. Saleem, F. Salemi, M. Sallé, S. U. Salunkhe, S. Salvador, A. Samajdar, A. Sanchez, E. J. Sanchez, J. H. Sanchez, L. E. Sanchez, N. Sanchis-Gual, J. R. Sanders, E. M. Sänger, F. Santoliquido, F. Sarandrea, T. R. Saravanan, N. Sarin, P. Sarkar, S. Sasaoka, A. Sasli, P. Sassi, B. Sassolas, B. S. Sathyaprakash, R. Sato, Y. Sato, O. Sauter, R. L. Savage, T. Sawada, H. L. Sawant, S. Sayah, V. Scacco, D. Schaetzl, M. Scheel, A. Schiebelbein, M. G. Schiworski, P. Schmidt, S. Schmidt, R. Schnabel, M. Schneewind, R. M. S. Schofield, K. Schouteden, B. W. Schulte, B. F. Schutz, E. Schwartz, M. Scialpi, J. Scott, S. M. Scott, R. M. Sedas, T. C. Seetharamu, M. Seglar-Arroyo, Y. Sekiguchi, D. Sellers, A. S. Sengupta, D. Sentenac, E. G. Seo, J. W. Seo, V. Sequino, M. Serra, G. Servignat, A. Sevrin, T. Shaffer, U. S. Shah, M. S. Shahriar, M. A. Shaikh, L. Shao, A. Sharma, A. K. Sharma, P. Sharma, S. Sharma Chaudhary, M. R. Shaw, P. Shawhan, N. S. Shcheblanov, Y. Shikano, M. Shikauchi, K. Shimode, H. Shinkai, J. Shiota, S. Shirke, D. H. Shoemaker, D. M. Shoemaker, R. W. Short, S. ShyamSundar, A. Sider, H. Siegel, D. Sigg, L. Silenzi, M. Simmonds, L. P. Singer, A. Singh, D. Singh, M. K. Singh, N. Singh, S. Singh, A. Singha, A. M. Sintes, V. Sipala, V. Skliris, B. J. J. Slagmolen, D. A. Slater, T. J. Slaven-Blair, J. Smetana, J. R. Smith, L. Smith, R. J. E. Smith, W. J. Smith, K. Somiya, I. Song, K. Soni, S. Soni, V. Sordini, F. Sorrentino, H. Sotani, A. Southgate, F. Spada, V. Spagnuolo, A. P. Spencer, M. Spera, P. Spinicelli, C. A. Sprague, A. K. Srivastava, F. Stachurski, D. A. Steer, N. Steinle, J. Steinlechner, S. Steinlechner, N. Stergioulas, P. Stevens, S. P. Stevenson, F. Stolzi, M. StPierre, G. Stratta, M. D. Strong, A. Strunk, R. Sturani, A. L. Stuver, M. Suchenek, S. Sudhagar, N. Sueltmann, L. Suleiman, J. M. Sullivan, K. D. Sullivan, J. Sun, L. Sun, S. Sunil, J. Suresh, B. J. Sutton, P. J. Sutton, T. Suzuki, Y. Suzuki, B. L. Swinkels, A. Syx, M. J. Szczepańczyk, P. Szewczyk, M. Tacca, H. Tagoshi, S. C. Tait, H. Takahashi, R. Takahashi, A. Takamori, T. Takase, K. Takatani, H. Takeda, K. Takeshita, C. Talbot, M. Tamaki, N. Tamanini, D. Tanabe, K. Tanaka, S. J. Tanaka, T. Tanaka, D. Tang, S. Tanioka, D. B. Tanner, W. Tanner, L. Tao, R. D. Tapia, E. N. Tapia San Martín, R. Tarafder, C. Taranto, A. Taruya, J. D. Tasson, J. G. Tau, R. Tenorio, H. Themann, A. Theodoropoulos, M. P. Thirugnanasambandam, L. M. Thomas, M. Thomas, P. Thomas, J. E. Thompson, S. R. Thondapu, K. A. Thorne, E. Thrane, S. Tibrewal, J. Tissino, A. Tiwari, P. Tiwari, S. Tiwari, V. Tiwari, M. R. Todd, A. M. Toivonen, K. Toland, A. E. Tolley, T. Tomaru, K. Tomita, V. Tommasini, T. Tomura, H. Tong, C. Tong-Yu, A. Toriyama, N. Toropov, A. Torres-Forné, C. I. Torrie, M. Toscani, I. Tosta e Melo, E. Tournefier, M. Trad Nery, A. Trapananti, F. Travasso, G. Traylor, C. Trejo, M. Trevor, M. C. Tringali, A. Tripathee, G. Troian, A. Trovato, L. Trozzo, R. J. Trudeau, T. T. L. Tsang, S. Tsuchida, L. Tsukada, K. Turbang, M. Turconi, C. Turski, H. Ubach, N. Uchikata, T. Uchiyama, R. P. Udall, T. Uehara, M. Uematsu, S. Ueno, V. Undheim, T. Ushiba, M. Vacatello, H. Vahlbruch, G. Vajente, A. Vajpeyi, G. Valdes, J. Valencia, A. F. Valentini, M. Valentini, S. A. Vallejo-Peña, S. Vallero, V. Valsan, N. van Bakel, M. van Beuzekom, M. van Dael, J. F. J. van den Brand, C. Van Den Broeck, D. C. Vander-Hyde, M. van der Sluys, A. Van de Walle, J. van Dongen, K. Vandra, H. van Haevermaet, J. V. van Heijningen, P. Van Hove, J. Vanier, M. VanKeuren, J. Vanosky, M. H. P. M. van Putten, Z. Van Ranst, N. van Remortel, M. Vardaro, A. F. Vargas, J. J. Varghese, V. Varma, A. N. Vazquez, A. Vecchio, G. Vedovato, J. Veitch, P. J. Veitch, S. Venikoudis, J. Venneberg, P. Verdier, M. Vereecken, D. Verkindt, B. Verma, P. Verma, Y. Verma, S. M. Vermeulen, F. Vetrano, A. Veutro, A. M. Vibhute, A. Viceré, S. Vidyant, A. D. Viets, A. Vijaykumar, A. Vilkha, V. Villa-Ortega, E. T. Vincent, J. -Y. Vinet, S. Viret, A. Virtuoso, S. Vitale, A. Vives, H. Vocca, D. Voigt, E. R. G. von Reis, J. S. A. von Wrangel, L. Vujeva, S. P. Vyatchanin, J. Wack, L. E. Wade, M. Wade, K. J. Wagner, A. Wajid, M. Walker, G. S. Wallace, L. Wallace, E. J. Wang, H. Wang, J. Z. Wang, W. H. Wang, Y. F. Wang, Z. Wang, G. Waratkar, J. Warner, M. Was, T. Washimi, N. Y. Washington, D. Watarai, K. E. Wayt, B. R. Weaver, B. Weaver, C. R. Weaving, S. A. Webster, N. L. Weickhardt, M. Weinert, A. J. Weinstein, R. Weiss, F. Wellmann, L. Wen, P. Weßels, K. Wette, J. T. Whelan, B. F. Whiting, C. Whittle, E. G. Wickens, J. B. Wildberger, D. Wilken, D. J. Willadsen, K. Willetts, D. Williams, M. J. Williams, N. S. Williams, J. L. Willis, B. Willke, M. Wils, C. W. Winborn, J. Winterflood, C. C. Wipf, G. Woan, J. Woehler, N. E. Wolfe, H. T. Wong, I. C. F. Wong, J. L. Wright, M. Wright, C. Wu, D. S. Wu, H. Wu, E. Wuchner, D. M. Wysocki, V. A. Xu, Y. Xu, N. Yadav, H. Yamamoto, K. Yamamoto, T. S. Yamamoto, T. Yamamoto, S. Yamamura, R. Yamazaki, T. Yan, F. W. Yang, F. Yang, K. Z. Yang, Y. Yang, Z. Yarbrough, H. Yasui, S. -W. Yeh, A. B. Yelikar, X. Yin, J. Yokoyama, T. Yokozawa, J. Yoo, H. Yu, S. Yuan, H. Yuzurihara, A. ZadroĊny, M. Zanolin, M. Zeeshan, T. Zelenova, J. -P. Zendri, M. Zeoli, M. Zerrad, M. Zevin, A. C. Zhang, L. Zhang, R. Zhang, T. Zhang, Y. Zhang, C. Zhao, Yue Zhao, Yuhang Zhao, Y. Zheng, H. Zhong, R. Zhou, X. -J. Zhu, Z. -H. Zhu, A. B. Zimmerman, M. E. Zucker, J. Zweizig
原始论文采用 CC BY 4.0 许可(http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)。 ✨ 这是对下方论文的AI生成解释。它不是由作者撰写或认可的。如需技术准确性,请参阅原始论文。 阅读完整免责声明
大局观:宇宙“原声带”更新
想象一下,宇宙是一个巨大的、黑暗的音乐厅。多年来,一个科学家团队(LIGO、Virgo 和 KAGRA 合作组)一直试图聆听来自远方的最微弱的音乐低语。这些“低语”就是引力波——由巨大的宇宙事件(如黑洞碰撞)引起的时空结构中的涟漪。
这篇论文是最新专辑发布的内页说明与曲目列表,名为 GWTC-4.0。它不仅仅是一份歌曲清单;它是对他们“宇宙事件目录”的一次大规模更新。这个特定版本涵盖了从他们开始倾听之初直到 2024 年 1 月 31 日所收集的所有数据。
侦探们:聆听宇宙
为了听到这些低语,科学家们使用了分布在世界不同地方的三个巨型“耳朵”(探测器):
- LIGO: 位于美国(华盛顿州和路易斯安那州)的两只巨大耳朵。
- Virgo: 一只位于意大利的耳朵。
- KAGRA: 一只位于日本地下的耳朵。
把这些探测器想象成极其灵敏的音叉。当黑洞合并发生时,它会向空间发送一道涟漪。当这道涟漪撞击地球时,它会拉伸并挤压探测器的臂长,其变化幅度比一个质子的宽度还要小。这就像是试图通过测量一个从地球到太阳距离的尺子来测量一根人类头发的宽度。
时间线:从“静电噪音”到“交响乐”
论文详细介绍了科学家们是如何通过四个主要的“聆听阶段”(观测运行)来升级他们的设备的:
- O1(第一次聆听): 他们开启了两个美国探测器。他们听到了第一次宇宙“撞击声”(GW150_914),证明了爱因斯坦是正确的。
- O2(三人组): 他们加入了意大利的探测器(Virgo)。现在他们有了三只耳朵,这有助于精准定位声音来自哪里,就像你的大脑利用两只耳朵来定位声音,但有了第三只耳朵,定位会更加精确。
- O3(长时间聆听): 他们进行了长时间的聆听,其中包含了一段日本探测器(KAGRA)加入的短暂时期。他们发现了更多的事件。
- O4a(超级聆听): 这是目前为止最灵敏的时期。他们升级了激光和反射镜,使探测器变得更加“锐利”。他们听到了比以前更远、更微弱的事件。
类比: 想象你正试图在嘈杂的房间里听清一枚针掉落的声音。
- 在 O1 阶段,房间里非常吵闹,而且你只有一只耳朵。你只听到了几次响亮的掉落声。
- 在 O4a 阶段,你戴上了降噪耳机,升级了助听器,并且现在拥有三只耳朵。你甚至能听到街对面掉落的针尖声。
目录里有什么?(“歌曲”)
该目录列出了 200 多个“候选对象”(潜在事件)。大多数已确认的事件都是紧凑双星并合(CBC)。
- 黑洞并合 (BBH): 两颗黑洞螺旋式相互靠近并撞击在一起。
- 中子星并合 (BNS): 两颗超高密度的恒星(中子星)发生碰撞。
- 混合并合 (NSBH): 黑洞吞噬中子星。
论文重点介绍了这张新专辑中两首特别“响亮”或有趣的曲目:
- GW230814: 一个仅由单个探测器检测到的非常响亮的信号。这就像听到一声巨大的呐喊,即使你只有一只耳朵张开,你也知道那是真实的。
- GW231123: 一次涉及极其巨大黑洞(质量为太阳的 190–265 倍)的碰撞,打破了之前的纪录。它是目录中的重量级冠军。
为什么这很重要:测试宇宙的规则
论文解释说,这个目录不仅仅是为了计数碰撞;它是为了测试物理定律。
- 测试爱因斯坦: 科学家们利用这些声音来检查引力是否完全符合爱因斯坦的预测。到目前为止,引力表现出色,顺利通过了测试。
- 绘制宇宙图谱: 通过测量信号有多“响”以及声音被“拉伸”了多少(红移),他们可以估算事件发生的距离。这有助于他们测量宇宙膨胀的速度(哈勃常数)。
- 寻找“回声”: 他们正在寻找碰撞后奇怪的回声。如果他们听到了回声,可能意味着黑洞并不完全是我们想象的那样(也许它们拥有表面而不是事件视界)。到目前为止,尚未发现回声,这支持了标准的黑洞理论。
“开放数据”的承诺
这篇论文的一个关键部分是透明度的承诺。科学家们正在向公众发布原始数据。
- 类比: 他们不仅仅是给你最终的蛋糕食谱,而是把原材料、搅拌碗和烤箱设置都给了你。这允许其他科学家(甚至是学生)参与进来,品尝蛋糕,并看看他们的看法是否与食谱一致。
总结
简而言之,这篇论文是有史以来记录的最全面、最完整的宇宙“撞击”系列的官方介绍。它讲述了探测器如何变得更好,列出了他们发现的巨大碰撞,并确认我们目前对引力的理解(广义相对论)在面对宇宙中最极端的事件时依然稳固。这是对人类通过聆听宇宙无声语言之智慧的赞颂。
技术摘要:GWTC-4.0:引力波瞬变目录第 4.0 版简介
问题与背景
LIGO–Virgo–KAGRA (LVK) 合作组织运营着一个全球性的地面激光干涉探测器网络,旨在观测瞬变引力波 (GW) 信号。随着这些仪器在连续观测运行中灵敏度的提升,其探测到的宇宙体积也随之增加,因此需要一个系统且累积的候选事件目录。本文所解决的问题是介绍并记录引力波瞬变目录的第四个版本(GWTC-4.0)。该版本将目录扩展至包含第四次观测运行第一部分(O4a)的观测结果,涵盖了截至 2024 年 1 月 31 日的数据。本文作为一系列配套论文的基础参考文档,这些论文分别对基于该数据集的方法、天体物理学意义以及对广义相对论 (GR) 的检验进行了分析。
方法论与基础设施
本文详细介绍了 LVK 网络的发展历程及生成目录所采用的方法:
- 探测器网络: 该网络包括位于美国的 LIGO Hanford (LHO) 和 LIGO Livingston (LLO)、位于意大利的 Virgo 以及位于日本的 KAGRA。位于德国的 GEO600 以“astrowatch”模式运行。文中提供了观测运行(O1 至 O4a)的时间线,指出 O4a 仅涉及 LIGO 探测器,而 Virgo 和 KAGRA 当时正在进行调试。
- 灵敏度指标: 灵敏度通过双中子星 (BNS) 入射范围来表征,这是一个体积平均的距离度量,指典型 BNS 合并事件能被探测到且信噪比 (SNR) 为 8 的距离。文中展示了网络累积的有效超体积 ($VT$),该指标作为调查对致密双星并合 (CBC) 敏感度的代理指标。
- 目录构建: GWTC 是一个累积数据集。命名规则遵循
GWTC-主要版本号.次要版本号,其中主要版本号随数据时间跨度的增加而递增,次要版本号随该跨度内数据变化的增加而递增。GWTC-4.0 包含了来自 2024 年 1 月 31 日之前数据的候选事件。 - 候选事件识别: 目录包括在被认为极可能是 GW 信号的观测数据中识别出的瞬变候选事件,以及置信度较低的触发信号。候选事件的命名格式为
GWYYMMDD_hhmmss,编码了信号峰值振幅对应的协调世界时 (UTC)。 - 数据发布: 文中引用了一篇配套文章 (A. G. Abac et al. 2025i),详细说明了通过引力波开放科学中心 (GWOSC) 进行的开放数据发布,包括原始应变时间序列、定标细节以及噪声清洗工作。
主要贡献与结果
本文本身并不呈现新的天体物理发现,而是构建了 GWTC-4.0 时期的科学产出结构。其主要贡献在于:
- 对系列文章的介绍: 它概述了 11 篇配套论文,涵盖以下内容:
- 识别和表征瞬变事件的方法。
- GWTC-4.0 中候选事件的主要观测结果和源参数。
- 合并致密双星的群体属性。
- 三篇关于广义相对论检验的不同论文(包括常规检验、参数化检验和残余检验)。
- 对宇宙膨胀率和修正引力波传播的约束。
- 对引力波透镜特征的搜索。
- 对特定高关注度事件的详细分析,包括最响亮的单探测器事件 (GW230814) 以及一个具有极高总质量的候选事件 (GW231123, 190–265 M⊙)。
- 仪器演进: 本文对各观测运行期间的探测器升级进行了技术回顾,包括:
- LIGO: 实施了挤压真空注入、增加了激光功率并减轻了散射光和点吸收器的影响,使得 O4a 期间的 BNS 范围达到约 160 Mpc。
- Virgo: 从钢丝悬挂转向单块二氧化硅纤维,实施了挤压技术,并向 AdV+ 配置升级(尽管由于稳定性问题,AdV+ 未能加入 O4a)。
- KAGRA: 介绍了调试进展,包括低温冷却和地震隔离,尽管它未参与 O4a 的联合分析。
- 物理框架: 本文回顾了用于配套分析的理论基础,包括:
- 引力波的物理学(极化、传播和透镜效应)。
- 致密双星波形的后牛顿 (PN) 展开,包括自旋效应、潮汐形变和偏心率。
- 探测器坐标系质量与源坐标系质量的区别,以及红移在宇宙学推断中的作用。
- 使用带有或不带有电磁对应体的引力波测量哈勃常数的“标准汽笛”概念。
意义与声明
本文声称其意义在于作为 GWTC-4.0 数据集的权威简介,该数据集代表了对超过 200 个合并黑洞和中子星的“丰硕普查”。它强调该系列文章提供了:
- 对用于分析数据的分析方法进行全面记录。
- 对事件目录及其推断的源参数进行总结。
- 从致密双星群体中得出的观测测量结果。
- 对挑战当前知识边界的选定候选事件(如高质量合并和单探测器探测)进行详细讨论。
作者指出,对这些观测的研究将为理解致密天体的本质、其群体分布以及形成通道提供新的见解。此外,该数据集能够对广义相对论进行灵敏检验,并提供有关宇宙膨胀历史的信息。本文谦逊地将自己定位为这些特定科学结果的入口,引导读者前往配套文章以获取关于群体属性、GR 检验和宇宙学约束的详细发现。
您所在领域的论文太多了?
获取与您研究关键词匹配的最新论文每日摘要——附技术摘要,使用您的语言。
每周获取最佳 general relativity 论文。
受到斯坦福、剑桥和法国科学院研究人员的信赖。
请查收邮箱确认订阅。
出了点问题,再试一次?
无垃圾邮件,随时退订。