面向未来观测的下一代有效单体引力波形模型中的解析系统性误差

有效单体（EOB）方法中解析波形建模的成功，依赖于对模型中每个技术要素物理重要性的精确理解。构建逐渐更复杂且完备的波形模型（例如包含自旋进动与偏心率）的紧迫性，在一定程度上使研究偏离了对各构建模块（如哈密顿量、辐射反作用、铃宕衔接）的细致理解。本文回归首批EOB工作的精神。我们首先聚焦于非自旋、准圆轨道黑洞双星，并系统分析数值相对论（NR）信息函数与EOB势的高阶后牛顿修正（至5PN）之间的相互协同。我们的主要发现是：在晚期 plunge 至并合过程中，正确控制动力学的非圆部分至关重要。随后我们改进了准圆、自旋对齐黑洞双星的{\tt TEOBResumS-GIOTTO}波形模型。在Advanced LIGO噪声下且总质量范围 $10-200M_\odot$ 内，对于通过Simulating eXtreme Spacetime目录可用的534个自旋对齐构型，主导 $\ell=m=2$ 模式的EOB/NR最大失拟度 ${\bar{F}}^{\rm max}_{\rm EOBNR}\sim 10^{-3}$。该模型性能（亦含高阶模式）随后使用NR代理模型 \nrsurqeight{} 与 \nrsurqfifteen 进行探索，以验证其至质量比 $m_1/m_2=15$ 的有效性。我们发现，在所考虑的构型集合中，与代理模型比较时，超过 $98\%$ 的总质量最大化失拟度低于 $3\%$ 阈值。