评估用于检验广义相对论的极端质量比旋进波形的系统误差
广义相对论与量子宇宙学
2025-01-14 v1
摘要
来自极端质量比旋进（EMRI）的引力波（GW）观测是检验广义相对论（GR）的有力工具。然而，波形模型产生的系统误差可能导致错误的科学结论。这些误差可分为两大类：基本偏差（由于爱因斯坦场方程有效性的局限性）和建模误差（由于波形模板的不准确性）。使用贝叶斯推断，我们研究了这些系统误差对GR检验的影响。关于基本偏差，我们发现低信噪比（SNR）时，存在将非GR的EMRI信号误识别为GR的EMRI信号的风险，反之亦然。然而，当SNR增加到约40或更高时，这种风险会降低。此外，建模误差可能降低检测到的EMRI信号的信噪比，并可能被误解为对GR的偏离，导致贝叶斯推断倾向于非GR场景，尤其是在高SNR时。我们强调基于替代引力理论开发足够准确的波形模板对于检验GR的重要性。
引用
@article{arxiv.2501.07264,
title = {Assessing the systematic errors of extreme-mass-ratio inspirals waveforms for testing general relativity},
author = {Ping Shen and Qiuxin Cui and Wen-Biao Han},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.07264},
year = {2025}
}