后牛顿与数值相对论波形的交汇处

我们分析了合并前覆盖 9 个轨道（18 个引力波周期）的数值相对论 (NR) 波形，该波形来自具有低偏心率的等质量系统，其相位数值不确定度为 0.25 弧度，振幅不确定度小于 2%；这样的精度允许与后牛顿 (PN) 波形进行直接比较。我们关注已被提议用于引力波数据分析的一种 PN 近似，即受限 3.5PN ``TaylorT1'' 波形，并将其与从第 2 个到第 8 个轨道的数值波形段进行比较，该段大约在合并前一个半轨道处。这对应于 $M\omega = 0.0455$ 到 0.1 的引力波频率范围。根据匹配 PN 和 NR 波形的方法，在此频率范围内累积的相位差异可以在数值不确定度之内。在与另一种 PN 近似 3PN ``TaylorT3'' 的比较中也发现了类似的结果。另一方面，振幅差异约为 6%，但在所比较的全部 13 个周期中大致恒定，这表明只需模拟 4.5 个轨道即可实现与 9 个轨道相同精度的 PN 和 NR 波形匹配。然而，如果我们将振幅建模至 2.5PN 阶，则在合并前约 11 个周期内，振幅差异大致在数值不确定度之内。