黑洞双曲交会的数值相对论代理模型：参数估计中的挑战

我们提出了一个针对等质量且自旋与轨道动量对齐的近距离双曲黑洞交会的数值相对论代理模型。我们的模型以 Newman-Penrose 标量 $\psi_4$ 的形式生成，涵盖碰撞参数 $b/M\in [11, 15]$ 和自旋分量 $\chi_{i} \in [-0.5,0.5]$，对 $(\ell,m)=(2,0)$、$(2, \pm 2)$、$(3,\pm 2)$ 和 $(4,\pm 4)$ 发射多极进行建模。该模型对数值相对论模拟具有高保真度，产生低于 $10^{-3}$ 的失配。我们测试了模型恢复数值模拟信号参数的能力。我们发现，尽管模型具有高精度，但由于参数空间中存在强烈的简并，即使信噪比高达 50，参数推断也难以正确捕获源参数。这表明，正确识别这些系统将需要极大的信号响度，这仅是第三代探测器的典型特征。尽管如此，我们还发现，如果试图推断此类简并参数的某些组合，只要这些组合在天体物理学和宇宙学上是有意义的，即使使用当前的地面探测器，也有可能证明此类事件的存在。