非自旋黑洞双星闭式频域波形的精度与有效性
广义相对论与量子宇宙学
2011-02-25 v2
摘要
双黑洞（BBH）系统的合相（此处假设为非自旋）是LIGO和Virgo等地面引力波（GW）探测器最有前途的源之一。为了探测BBH发射的GW信号并测量源的参数，需要手头拥有既有效（用于探测）又精确（用于测量）的GW模板库。我们研究了两种参数化模板库的有效性与精度，这些模板通过闭式表达式直接在频域中定义，即“后牛顿”（PN）模型和“唯象”模型。在缺乏精确波形知识的情况下，我们的研究将有效单体（EOB）形式最精确版本生成的波形作为基准目标波形。我们发现，对于初代GW探测器，在参数空间的每个点使用最佳闭式模板（在PN和唯象模型之中）在整个质量范围内可实现大于97%的有效性，并在参数空间的重要部分实现大于99%的有效性；然而，当考虑高级探测器时，两种闭式频域模型在二维[总质量和质量比]参数空间的显著区域内均未能达到足够的有效性。此外，我们发现，无论对于初代还是高级探测器，这两种闭式频域模型在二维参数空间的极大区域内均未能满足最低要求的精度标准。另外，我们研究的一个附带结果是，确定了作为质量比函数的频域PN波形能够“拼接”到经数值相对论校准的EOB波形上而不致过度损失精度的最高频率。
引用
@article{arxiv.1009.5998,
title = {Accuracy and effectualness of closed-form, frequency-domain waveforms for non-spinning black hole binaries},
author = {T. Damour and A. Nagar and M. Trias},
journal= {arXiv preprint arXiv:1009.5998},
year = {2011}
}
备注
29 pages, 8 figures, 1 table. Accepted for publication in Phys. Rev. D