LIGO-Virgo-KAGRA 目录中偏心且非束缚致密二体的参数估计与波形系统误差:基于 SEOBNRv6EHM
广义相对论与量子宇宙学
2026-05-28 v1
摘要
轨道偏心率编码了致密二体形成通道和天体物理环境的关键信息,使其成为引力波 (GW) 推断中的关键目标。我们使用 SEOBNRv6EHM 波形模型,对 GW 来自偏心致密二体的参数估计 (PE) 进行分析。利用长且高度偏心的数值相对论波形作为合成信号,我们比较了各最先进偏心模型在参数恢复中的表现。我们发现,SEOBNRv5EHM 和 TEOBResumS-Dal\'i 在最具挑战的配置下,可能对偏心率、质量和自旋参数估计产生偏差,而 SEOBNRv6EHM 能显著降低这些偏差。将 SEOBNRv6EHM应用于 O1--O4 观测运行中的 26 个 GW 事件——包括中子星-黑洞、二进制中子星和黑洞-黑洞合并——我们识别出 5 个在准圆形预旋进动假设下对偏心率有轻微支持的事件,其贝叶斯因子 。由于 SEOBNRv6EHM 可用于一般平面二体,我们重新分析了 5 个高质量事件,允许初始条件为非束缚形式。其中三个事件——包括此前被宣称源自动力学捕获的 GW190521——在直接捕获配置下,相当于或略胜于准圆形预旋进动假设和偏心对齐自旋假设(GW190521 的 --)。然而,这些恢复到的配置在天体物理上并不现实,无法可靠地与高度偏心束缚轨道区分,因此这些结果本身并不支持这些事件来源于非束缚状态。SEOBNRv6EHM 在 PE 分析中比 SEOBNRv5EHM 快约三倍,同时改善了波形准确性,使其在进行大规模 GW 推断时实现偏心波形的高效与准确。
引用
@article{arxiv.2605.28716,
title = {Eccentric and unbound compact binaries in the LIGO-Virgo-KAGRA catalog: parameter estimation and waveform systematics with SEOBNRv6EHM},
author = {Lorenzo Pompili and Aldo Gamboa and Alessandra Buonanno},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.28716},
year = {2026}
}
备注
36 pages, 17 figures