基于有效单体方法与数值相对论模拟的自旋对齐中子星-黑洞波形模型

Andrew Matas; Tim Dietrich; Alessandra Buonanno; Tanja Hinderer; Michael Pürrer; Francois Foucart; Michael Boyle; Matthew D. Duez; Lawrence E. Kidder; Harald P. Pfeiffer; Mark A. Scheel

doi:10.1103/PhysRevD.102.043023

基于有效单体方法与数值相对论模拟的自旋对齐中子星-黑洞波形模型

广义相对论与量子宇宙学 2021-02-23 v2

作者: Andrew Matas , Tim Dietrich , Alessandra Buonanno , Tanja Hinderer , Michael Pürrer , Francois Foucart , Michael Boyle , Matthew D. Duez , Lawrence E. Kidder , Harald P. Pfeiffer , Mark A. Scheel

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摘要

在LIGO和Virgo探测器发现来自双黑洞(BBHs)与双中子星(BNSs)的引力波之后,中子星-黑洞(NSBHs)成为下一类自然将被观测到的双星系统。本工作中,我们开发了一个针对自旋对齐中子星-黑洞(NSBHs)的波形模型,该模型将双黑洞基线波形(在有效单体方法中可用)与潮汐效应的唯象描述(从数值相对论模拟中提取)相结合,并修正晚 inspiral、并合及铃宕期间的振幅以考虑中子星潮汐瓦解。我们使用SpEC和SACRA代码获得的NSBH波形来校准振幅修正。该模型使用中子星质量范围 $1.2-1.4 M_\odot$ 、潮汐形变能力最高 $4200$ (对应1.2 $M_\odot$ 中子星)、无量纲黑洞自旋大小最高0.9的模拟进行校准。基于所用模拟并核查生成了合理波形,我们推荐模型用于中子星质量范围 $1\mbox{--}3 M_\odot$ 、潮汐形变能力 $0\mbox{--}5000$ 、黑洞自旋大小最高 $0.9$ 的情形。我们还用SpEC生成的两个新的高精度NSBH波形(黑洞自旋0.9、质量比3和4,以潮汐瓦解为特征)验证模型,发现非常一致。我们发现,在设计灵敏度下的先进LIGO-Virgo探测器网络将难以区分不同源类。我们在零噪声下对合成数值相对论信号进行参数估计以研究参数偏差。最后,我们以其为NSBH的假设重新分析GW170817。我们没有找到区分BNS与NSBH假设的证据,但在NSBH假设下质量比后验偏向较不等的质量。[摘要为arxiv删节版]。

关键词

中子星-黑洞波形模型有效单体数值相对论潮汐效应引力波参数估计

引用

@article{arxiv.2004.10001,
  title  = {An aligned-spin neutron-star--black-hole waveform model based on the effective-one-body approach and numerical-relativity simulations},
  author = {Andrew Matas and Tim Dietrich and Alessandra Buonanno and Tanja Hinderer and Michael Pürrer and Francois Foucart and Michael Boyle and Matthew D. Duez and Lawrence E. Kidder and Harald P. Pfeiffer and Mark A. Scheel},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2004.10001},
  year   = {2021}
}

备注

18 pages, 10 Figures

基于有效单体方法与数值相对论模拟的自旋对齐中子星-黑洞波形模型

摘要

关键词

引用

备注

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