评估瞬态轨道共振的影响

Lorenzo Speri; Jonathan R. Gair

doi:10.1103/PhysRevD.103.124032

评估瞬态轨道共振的影响

广义相对论与量子宇宙学 2021-06-16 v2

作者: Lorenzo Speri , Jonathan R. Gair

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摘要

未来的空间引力波探测器激光干涉空间天线(LISA)的主要波源之一，是小致密天体旋入星系中心的大质量黑洞。此类极端质量比旋入(EMRI)系统的引力波波形将以空前精度提供其参数测量，但前提是波形被精确建模。本文探讨当径向频率与极向频率之比为有理数时发生的瞬态轨道共振的影响。我们引入一种新的有效共振模型，它是数值拼凑EMRI波形近似的扩展，以包含共振效应，并用其探究共振对EMRI参数估计的影响。对于一年期旋入，我们发现3:2共振引起的数个周期的相位偏差可导致参数估计中的系统误差，高达参数典型测量精度的数倍。偏置在更靠近中心黑洞处发生的3:2共振中最大。通过将其视为未知模型参数，我们进一步表明，对于信噪比为20的典型一年期EMRI观测，观测将能够以10%的相对精度约束共振前后轨道参数变化的大小。此类测量可通过对测得的变化与广义相对论中预测的变化进行比较，视为对基础物理的检验。

关键词

极端质量比旋入瞬态轨道共振有效共振模型参数估计激光干涉空间天线引力波广义相对论

引用

@article{arxiv.2103.06306,
  title  = {Assessing the impact of transient orbital resonances},
  author = {Lorenzo Speri and Jonathan R. Gair},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2103.06306},
  year   = {2021}
}

备注

16 pages, 6 figures

评估瞬态轨道共振的影响

摘要

关键词

引用

备注

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