解码黑洞并合铃宕中的模式混合

从双黑洞并合的引力波观测中最佳地提取信息需要对波形有详细的了解。当前表示波形信息的方法基于自旋加权球谐分解。携带并合附近总功率输出百分之几的高阶谐波模式，可以提供对确定双星系统内禀和外禀参数至关重要的信息。构建完整多模式并合波形模板的一个障碍是，其中一些模式表现出显然复杂的行为；这些模式并未衰减至简单的准正则频率，某些 $|m| \neq \ell$ 模式显示出表征模式混合的周期性凸起。我们分析了一组双黑洞并合波形模拟中测得的最强模式——异常 $(3,2)$ 谐波模式，并表明在一阶近似下，这是由于三维数值相对论模拟中用于提取的球谐基与适应于 Kerr 黑洞微扰理论的球谐函数之间的不匹配造成的。还考虑了由规范模糊和准正则铃宕模式的物理性质引起的其他模式混合原因，发现对于此处研究的波形而言，这些原因影响很小。