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BHPWAVE:用于致密天体准圆轨道旋进至旋转大质量黑洞的绝热引力波波形模型

广义相对论与量子宇宙学 2024-03-08 v2

摘要

我们提出 {bhpwave}:一个基于 Python 的新开源工具,用于生成恒星质量致密天体准圆轨道旋进至旋转大质量黑洞的引力波波形。这些双星被称为极端质量比旋进(EMRIs),是未来空间探测器如激光干涉空间天线(LISA)的令人振奋的毫赫兹引力波源。要释放毫赫兹探测器的全部科学潜力,需要 EMRIs 引力波信号的相对论模型,然而现有的开源 EMRI 波形模型很少。因此我们构建了 {bhpwave},它利用黑洞微扰论的绝热近似,基于双星的主导阶旋进动力学快速构建引力波波形。在本工作中,我们给出支撑 {bhpwave} 的理论与数值基础。我们还演示了如何使用 {bhpwave} 评估 EMRI 建模误差对 LISA 引力波数据分析的影响。特别地,我们发现对于逆行轨道和慢自旋黑洞,我们可以误建模引力波相位多达 10\sim 10 弧度,而不会显著偏置 EMRI 参数估计。

关键词

引用

@article{arxiv.2310.19706,
  title  = {BHPWAVE: An adiabatic gravitational waveform model for compact objects undergoing quasi-circular inspirals into rotating massive black holes},
  author = {Zachary Nasipak},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.19706},
  year   = {2024}
}

备注

24 pages, 17 figures, 2 tables