用数值相对论替代模型约束 GW150914 与 GW170104 的参数
广义相对论与量子宇宙学
2020-04-21 v2
摘要
过去几年中，引力波探测器已开始以稳定节奏观测大质量黑洞的并合。精确的引力波波形模型对于无偏且精准地估计源参数至关重要。近期基于高精度数值相对论（NR）模拟开发的替代模型，是约束大质量黑洞并合事件物理参数的理想工具。本文中，我们首先论证了这些多模态替代模型作为可靠参数估计工具的可行性。通过分析一组合成信号，使用 NR 替代模型与其他近似模型，我们表明 NR 替代模型能从引力波数据中提取传统模型无法获取的信息。我们还考虑了 LIGO 天文台探测到的最早的两个双黑洞事例：GW150914 与 GW170104。我们使用全进动 NR 替代模板重新分析其数据，并作为补充材料自由提供所得后验样本。我们发现，我们的精细化分析能够从数据中的次主导引力波谐波提取信息，从而更好地消解两事件在源光度距离与轨道倾角测量上的简并。我们估计两事件的源均比以前估计远 20–25%。我们的分析还将它们的轨道取向比以往更紧地约束在近似正面或背面构型附近。此外，对于 GW150914，我们将有效旋进自旋更紧地约束在零附近。该工作是从真实事件中明确提取次主导引力波模式信息的首批工作之一。它也是消除半解析波形模型中所用近似、将其从引力波参数估计中移除的第一步。它也激励将 NR 替代模型扩展以覆盖更多双黑洞参数空间。
引用
@article{arxiv.1808.08004,
title = {Constraining the parameters of GW150914 & GW170104 with numerical relativity surrogates},
author = {Prayush Kumar and Jonathan Blackman and Scott E. Field and Mark Scheel and Chad R. Galley and Michael Boyle and Lawrence E. Kidder and Harald P. Pfeiffer and Bela Szilagyi and Saul A. Teukolsky},
journal= {arXiv preprint arXiv:1808.08004},
year = {2020}
}
备注
20 pages, 14 figures; Updated to published version