全进动中等偏心率致密双星旋近的高效引力波模型

未来的引力波探测器，特别是激光干涉空间天线（LISA），将对在天体物理环境中形成的黑洞双星敏感，这些环境会促进大偏心率和自旋引起的轨道进动。同时包含这两种效应的引力波近似模型直到最近才开始发展。高效全进动偏心率（EFPE）模型族就是这样一个模型，它覆盖了旋近阶段，采用小偏心率展开的引力波振幅，对于初始时间偏心率$e < 0.3$（在达到1 Hz轨道频率前4年）是准确的。在这项工作中，我们将该模型扩展到覆盖更大的初始偏心率范围。新的中等偏心率EFPE（EFPE_ME）模型能够准确表示$e \leq 0.8$的领头阶引力波振幅。然而，在LISA频带内比较EFPE和EFPE_ME模型发现，当合并前4年的偏心率$e_0$小于或等于0.5时，两者没有显著差异，因为辐射反作用使超大质量黑洞双星圆化太快。这表明EFPE模型在偏心率空间中的有效范围可能比先前认为的更大，使其适用于LISA数据的一些旋近参数估计。另一方面，对于$e_0 > 0.5$的系统，模型之间的偏差显著，特别是对于总质量低于$10^5\, \mathrm{M}_{\odot}$的双星。这表明，一旦该模型被混合以包含合并和铃宕，并且振幅计算得到优化，EFPE_ME模型对于避免未来LISA参数估计中的系统偏差至关重要。