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反冲速度对基于天基与地基探测器双黑洞引力波探测的影响

广义相对论与量子宇宙学 2025-07-22 v2

摘要

在双黑洞(BBH)并合过程中,不对称的引力波(GW)辐射会赋予残余黑洞一个反冲速度,从而影响观测到的波形和参数估计。在本研究中,我们利用天基和地基探测器研究了这一效应对 GW 观测的影响。通过应用洛伦兹变换,我们分析了反冲速度引起的波形修正。对于天基探测器,近 50% 的探测信号需要修正;而对于地基探测器,这一比例低于三分之一。对于 Q3d 种群模型,天基探测器可以在超过 60% 的大质量 BBH 并合中观测到反冲效应,而在 pop3 模型中,这一比例可能降至 3\sim4%。第三代地基探测器可能会在高达 16% 的恒星质量 BBH 并合中探测到反冲效应。我们的研究结果强调了将反冲速度效应纳入波形建模的重要性,这有助于增强对 GW 信号的理解,并加深我们对 BBH 动力学及其天体物理意义的认识。

关键词

引用

@article{arxiv.2502.13710,
  title  = {Effect of kick velocity on gravitational wave detection of binary black holes with space- and ground-based detectors},
  author = {Jie Wu and Mengfei Sun and Xianghe Ma and Xiaolin Liu and Jin Li and Zhoujian Cao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.13710},
  year   = {2025}
}

备注

12 pages, 8 figures