[spa] Desde la primera detección de una señal de onda gravitacional en el año 2015 por los detectores
LIGO Hanford y LIGO Louisiana [1], se ha abierto una fascinante línea de investigación en la
astronomía, que nos brinda la posibilidad de obtener información del universo mediante señales
de naturaleza diferente a la electromagnética. Debido a los grandes esfuerzos para mejorar la
sensibilidad de los detectores, se prevé que en los próximos años crecerá enormemente el número
de detecciones de ondas gravitacionales, con el comienzo del cuarto periodo de observación O4,
que llevarán a cabo los detectores LIGO, Virgo y KAGRA en el 2023.
La teoría de la relatividad general predice que las ondas electromagnéticas son desviadas al
pasar cerca de un objeto masivo, un fenómeno llamado lente gravitacional o, en inglés, lensing,
que ya ha sido observado en múltiples ocasiones y utilizado para distintos estudios en astronomía
[2]. Algo menos estudiado, debido a su menor disponibilidad, es la desviación de las ondas
gravitacionales al pasar cerca de un objeto masivo, aunque la teoría de la relatividad general
también predice que esto debería suceder.
Para determinar si una onda gravitacional ha sufrido lensing, la estadística bayesiana permite
comparar las probabilidades de que dos hipótesis sean ciertas: la hipótesis de que se ha producido
lensing y la de que no se ha producido [3]. Este proyecto se centra en estudiar el factor de Bayes
encontrado para varios pares de señales que podrían provenir del mismo evento tras pasar cerca
de una lente gravitacional, comprobando la robustez de los métodos utilizados para obtener este
factor. Para estos cálculos se utilizarán las distribuciones de probabilidad a posteriori calculadas
con varias formas de onda disponibles. Además, se generarán distribuciones de probabilidad a
posteriori para dos eventos utilizando tres formas de onda. Para ello se recurrirá al algoritmo
parallel nested sampling.
[cat] Des de la primera detecció d’un senyal d’ona gravitacional l’any 2015 pels detectors LIGO
Hanford i LIGO Louisiana [1], s’ha obert una línia de recerca fascinant a l’astronomia, que ens
brinda la possibilitat d’obtenir informació de l’univers mitjançant senyals de naturalesa diferent
a l’electromagnètica. A causa dels grans esforços per millorar la sensibilitat dels detectors, es
preveu que en els propers anys creixerà enormement el nombre de deteccions d’ones gravitacionals,
amb el començament del quart període d’observació O4, que duran a terme els detectors
LIGO, Virgo i KAGRA el 2023.
La teoria de la relativitat general prediu que les ones electromagnètiques són desviades en
passar a prop d’un objecte massiu, un fenomen anomenat lensing, que ja ha estat observat en
múltiples ocasions i utilitzat per a diferents estudis a l’astronomia [2]. Una mica menys estudiat,
a causa de la seva menor disponibilitat, és la desviació de les ones gravitacionals en passar a
prop d’un objecte massiu, encara que la teoria de la relativitat general també prediu que això
hauria de passar.
Per determinar si un senyal d’ona gravitacional ha patit lensing, l’estadística bayesiana permet
comparar les probabilitats que dues hipòtesis siguin certes: la hipòtesi que s’ha produït
lensing i que no s’ha produït [3]. Aquest projecte se centra a estudiar el factor de Bayes trobat
per a diferents parells de senyals que podrien provenir del mateix esdeveniment després de passar
a prop d’una lent gravitacional, comprovant la robustesa dels mètodes utilitzats per obtenir
aquest factor. Per a aquests càlculs es faran servir les distribucions de probabilitat a posteriori
calculades amb diverses formes d’ona disponibles. A més, es generaran distribucions de probabilitat
a posteriori per a dos esdeveniments fent servir tres formes d’ona. Per això es recorrerà
a l’algorisme parallel nested sampling.
[eng] Since the first detection of a gravitational wave signal in 2015 by the LIGO Hanford and
LIGO Louisiana detectors [1], a fascinating line of research has been opened in astronomy,
which gives us the possibility of obtaining information about the universe through signals of a
different nature than the electromagnetic. Due to the great efforts to improve the sensitivity of
the detectors, it is expected that in the coming years the number of gravitational wave detections
will grow enormously, with the beginning of the fourth observation period O4, which is expected
to be carried out by the LIGO, Virgo and KAGRA in 2023.
The theory of general relativity predicts that electromagnetic waves are deflected when passing
near a massive object, a phenomenon called lensing, which has already been observed on
many occasions and used for various studies in astronomy [2]. Something less studied due to its
lower availability is the deflection of gravitational waves when passing close to a massive object,
although the theory of general relativity also predicts that this should happen.
To determine whether a gravitational wave signal has been lensed, Bayesian statistics allow
us to compare the probabilities that two hypotheses are true: the hypothesis that lensing has
occurred and the hypothesis that it has not [3]. This project focuses on studying the Bayes factor
found for different pairs of signals that could come from the same event after passing close to a
gravitational lens, checking the robustness of the methods used to obtain this factor. For these
calculations, the posterior probability distributions calculated with several available waveforms
will be used. In addition, posterior probability distributions will be generated for two events,
using three waveforms. For this, the parallel nested sampling algorithm will be used.