II型透镜化双黑洞信号的探测与参数估计挑战
广义相对论与量子宇宙学
2025-02-05 v2 高能天体物理现象
摘要
引力波信号的强透镜效应可产生三类像，分别记为I型、II型和III型，对应于透镜像透镜势的极小值、鞍点与极大值。其中，II型像会获得一个非平凡的π/2相位偏移。该相位偏移会根据信号形态（例如当信号包含高次谐波、进动、偏心率等贡献时）对双黑洞信号II型像所产生的应变引入额外畸变。观测到II型像的概率与强透镜本身几乎相同，因此这些信号很可能在不远的将来被观测到。本文中，我们研究了这些畸变在单次探测中辅助识别II型信号的潜在适用性，以及若使用未考虑该畸变的引力波模板进行恢复时，参数推断中可能产生的系统偏差。我们表明，透镜畸变将使我们能够可靠地识别高倾角双星的II型像：在网络信噪比(SNR) ρ=20(50)时，对于倾角 ι > 5π/12 (π/3)，单个II型像应能以ln贝叶斯因子 ln B > 2 被识别。此外，基于我们在这些结果中观察到的趋势，我们预测在高信噪比(≳100)下，即便倾角角小得多(∼π/6)，单个II型像也可被识别。我们随后表明，忽略这些可识别II型像所产生的物理效应会显著偏倚源参数的估计。因此，未来有必要使用考虑透镜形变的模板来从II型透镜信号中提取源参数。
引用
@article{arxiv.2202.06334,
title = {Detection and parameter estimation challenges of Type-II lensed binary black hole signals},
author = {Aditya Vijaykumar and Ajit Kumar Mehta and Apratim Ganguly},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.06334},
year = {2025}
}
备注
12 pages, 8 figures, Accepted version