具有任意质量比和自旋的黑洞双星的有效单体模型

当黑洞自旋与轨道角动量对齐且处于极端状态时，LIGO 和 Virgo 探测器接收到的黑洞双星系统发出的引力波具有最高的信噪比。针对此类系统，我们将有效单体（effective-one-body）的旋进 - 并合 - 铃宕波形推广至任意质量比和自旋情形，并利用 SXS 合作组生成的 38 个数值相对论非进动波形对其进行校准。这些数值相对论模拟涵盖的质量比为 1 至 8，自旋幅度高达极端值的 98%，并持续 40 至 60 个引力波周期。当双星总质量介于 20$M_\odot$和 200$M_\odot$之间时，有效单体非进动（主导模）波形与所有 38 个非进动数值波形之间的重叠度超过 99%（使用 advanced-LIGO 设计噪声谱密度），且仅需对初始相位和时间进行最大化匹配。这意味着建模导致的探测事件率损失可忽略不计。此外，无需进一步校准，我们表明进动有效单体（主导模）波形与两个极长且强进动的数值相对论波形之间的重叠度超过 97%，同样仅需对初始相位和时间进行最大化匹配。