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空间引力波探测器下旋近恒星级质量双黑洞的不同后牛顿模型的比较与应用

广义相对论与量子宇宙学 2024-05-09 v2

摘要

空间引力波探测器有望探测到在低频波段旋近的恒星级质量双黑洞(SBBHs),它们在并合前存在数年之久。精确的旋近阶段引力波波形对于这些 SBBHs 的探测与分析至关重要。在我们的研究中,基于后牛顿(PN)模型,我们考察了在 LISA、太极及其联合探测情形下,SBBHs 在探测、精度要求以及参数估计方面的差异。我们发现,低阶 PN 模型足以模拟低质量(50 M\le 50\ \mathrm{M}_\odot)SBBHs 群体。此外,对于空间引力波探测器中可探测到的 SBBHs,来自低阶 PN 模型的引力波信号有超过 90% 满足精度要求。另外,不同 PN 模型在贝叶斯推断中并未表现出显著差异。我们的研究为平衡计算资源与所需的引力波波形生成精度提供了全面的参考。它凸显了低阶 PN 模型模拟 SBBHs 的适用性,并强调了它们在 SBBHs 探测与参数估计中的潜力。

关键词

引用

@article{arxiv.2401.03113,
  title  = {Comparison and application of different post-Newtonian models for inspiralling stellar-mass binary black holes with space-based GW detectors},
  author = {Jie Wu and Jin Li and Xiaolin Liu and Zhoujian Cao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2401.03113},
  year   = {2024}
}

备注

16 pages, 11 figures