基于预cession�幅和频率直接参数化的正则precession引力波模型

LIGO-Virgo-KAGRA网络在其四次观测运行期间已观测到近210次二元黑洞（BBH）合并事件。普遍情况下，BBH具有自转，且自转方向与轨道角动量 $\vec{L}$ 不一致。这种不一致的自旋导致 $\vec{L}$ 在总角动量 nearly 常数方向附近的锥形轨迹上预cession，其预cession�幅为 $\tilde{\theta}$，频率为 $\tilde{\Omega}$。这种precession调制了观测到的引力波。我们提出一种正则precession（RP）波形模型，将 $\tilde{\theta}$ 和 $\tilde{\Omega}$ 直接作为参数纳入模型。我们研究这些波形随着这些precession参数、二元系统取向和天空位置的变化情况。我们采用Lindblom准则估计，当RP源的信噪比为 $\rho$ 时，若其与信噪比相同、但不含precession的（NP）源之间的失配 $\epsilon$ 超过 $1/2\rho^2$，则可检测到precession。当 $\vec{L}$ 在轨道演化过程中经过我们称之为+~nulls的配置时，precession最易被检测到。在+~nulls时，NP源仅发射+-极化的引力波，而探测器对这种极化波不敏感。RP源与此几乎消失的NP信号之间的大失配增强了precession的可检测性。我们还探讨了precession随红移 $z$ 的可检测性问题。我们发现，对于自转方向各向同性且最大化的BBH，在chirp质量 $10 \lesssim M_c/M_\odot \lesssim 40$ 且质量比 $q \gtrsim 0.5$ 时，precession可在 $z \approx 0.3$ 处被检测到。减小的自旋大小或自旋与 $\vec{L}$ 的更大对齐会使观测困难，限制在 $z \approx 0.1$ 处。（节选）