数值相对论中位移与自旋引力记忆的计算

我们展示了使用谱方法生成的双黑洞并合的首个数值相对论波形，其显示了位移记忆与自旋记忆效应。具体而言，我们使用 SXS 合作组织的 $\texttt{SpEC}$ 代码运行双黑洞并合的 Cauchy 演化，随后利用 $\texttt{SpECTRE}$ 的 Cauchy-特征提取版本提取引力波应变。我们发现可以精确分辨应变的传统 $m=0$ 记忆模式以及部分此前仅被理论预测的 $m\not=0$ 振荡记忆模式。我们还使用 Bondi-Metzner-Sachs 荷以及渐近无穷远处的能量与角动量通量方程对记忆进行了独立计算。我们的新计算仅使用引力波应变和无穷远处的两个 Weyl 标量。此外，该计算表明记忆模式可理解为双黑洞旋进与并合阶段的记忆信号以及_ringdown_ 阶段准正规模信号的组合。另外，我们发现磁记忆在数值误差范围内确实为零，正如先前所猜想。最后，我们发现基于这些新波形与新记忆计算，LIGO、爱因斯坦望远镜（ET）和激光干涉空间天线（LISA）的记忆信噪比大于先前基于后牛顿或最小波形模型的预期。