用于自旋诱导四极矩搜寻的降维波形

我们给出了高精度的降维引力波形，适用于组分具有大自旋诱导四极矩的双星旋进系统。天体的自旋诱导四极矩首先在双星并合早期旋进阶段的波形相位中出现，使其成为探测天体内部结构的相对干净探针。然而，对于偏离 Kerr 四极矩较大的天体，使用双黑洞（BBH）模型的搜寻将无效。为执行计算可行的搜寻，我们给出两种降维模型，由此类系统的原始六维后牛顿波形导出。我们的降维方法由后牛顿展开中的幂次计数、对源物理的适当重参数化，以及截断在多数物理上合理的参数空间区域中较小的相位项来指导。此外，我们注意到大四极矩偏离会使双星系统达到最小束缚能的频率显著降低。该最小值标志旋进区结束，并为 PN 波形提供自然截断。我们给出这些频率截断的精确解析估计。最后，我们进行注入研究以测试降维波形的有效性。我们发现对于分量自旋 $|\chi_i| \lesssim 0.6$ 和无量纲四极矩 $\kappa_i \lesssim 10^3$ 的系统，超过 $80\%$ 的注入具有 $\varepsilon > 0.999$ 的有效性，显著高于标准 BBH 模板库通常所需。重要的是，这些波形是实现对大四极矩天体有效搜寻的关键第一步。