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利用BMS平衡定律为波形星表补充引力记忆效应

广义相对论与量子宇宙学 2021-01-19 v3

摘要

来自双星黑洞并合的引力波精确模型,对于探测器测量事件和提取新科学至关重要。Simulating eXtreme Spacetimes(SXS)合作组织的黑洞并合波形星表以及其他波形星表,目前均缺失一项重要特征——引力记忆效应:由瞬态辐射通过所引起的、对时空的持续物理改变。然而,我们发现,借助源自扩展BMS变换的Bondi-Metzner-Sachs(BMS)平衡定律,可修正SXS星表中的应变波形以纳入缺失的位移记忆。我们的结果表明,这些修正后的波形在更高精度上满足BMS平衡定律。此外,我们发现这些修正后的应变波形与已呈现记忆效应的Cauchy特征提取(CCE)所得波形尤为吻合。这些修正后的应变波形还规避了CCE波形中当前存在的瞬态垃圾效应。最后,我们将计算这些BMS平衡定律与记忆贡献的代码作为python包sxs\texttt{sxs}的一部分公开,从而使任何人都能评估预期的记忆效应及BMS平衡定律的违背情况。

关键词

引用

@article{arxiv.2011.01309,
  title  = {Adding Gravitational Memory to Waveform Catalogs using BMS Balance Laws},
  author = {Keefe Mitman and Dante A. B. Iozzo and Neev Khera and Michael Boyle and Tommaso De Lorenzo and Nils Deppe and Lawrence E. Kidder and Jordan Moxon and Harald P. Pfeiffer and Mark A. Scheel and Saul A. Teukolsky and William Throwe},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2011.01309},
  year   = {2021}
}

备注

13 pages, 9 figures; Corrected a bug affecting the mismatch plot in Figure 7