自转对齐异位双黑洞合并晚期尾部的贝叶斯分析

我们对自旋对齐异位双黑洞合并产生的引力波晚期尾部进行了全面分析，采用高精度的点粒子黑洞扰动理论模拟。我们模拟了15个质量比为 $q = 1000$、无量纲自旋 $\chi = [-0.9, -0.6, 0.0, 0.6, 0.9]$ 且最后稳定轨道偏心率 $e_{\rm LSO} = [0.8, 0.9, 0.95]$ 的双黑洞合并的晚期演化。我们追踪了六个自旋加权球面调和模态 $(2,1)$, $(2,2)$, $(3,2)$, $(3,3)$, $(4,3)$, $(4,4)$ 的尾部振幅和指数，最多追踪到合并后不粘性时间坐标 $t = 9000M$，并采用频率主义和贝叶斯方法。我们指出，偏心率 $e_{\rm LSO}$ 较大且自旋为负的二进制系统的尾部越来越明显。我们发现，整体晚期指数接近于其预测的渐近值（$p=-\ell-4$ 对于黎曼曲率标量 $\psi_{4,\ell m}$，其中 $\ell$ 为自旋加权球面调和指数），而仅针对数据最晚部分的估计恰好恢复这些值。我们进一步数值验证了具有相同球面指数 $\ell$ 的模态共享相同的尾部指数，而 $m$ 的变化不影响尾部行为。我们的分析框架已通过 gwtails Python 包公开。