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通过错位并合激发黑洞模式:II. 晚期并合波形的模式构成

广义相对论与量子宇宙学 2019-11-18 v2 高能天体物理现象

摘要

利用我们通过广义 Ori-Thorne 算法构建的旋进和 plunge 轨迹,我们使用时域黑洞微扰理论代码计算相应的引力波。这些波形的最后几个周期是一组 Kerr 准正态模式的叠加。在本文中,我们考察模式的激发如何随源参数变化,例如较大黑洞的自旋以及较小物体旋进和 plunge 的几何。我们发现,表征一次并合最终引力波的准正态模式混合完全由较大黑洞的自旋 aa、表征轨道平面与黑洞自旋轴错位的角 II、描述小物体穿越黑洞事件视界位置的第二个角 θfin\theta_{\rm fin},以及物体最终运动的方向 sgn(θ˙fin)(\dot\theta_{\rm fin}) 决定。如果这些大质量比结果在较不极端的质量比下成立,那么测量双黑洞并合引力波的多个铃宕模式可能提供关于源双星性质的重要信息,例如轨道角动量与黑洞自旋的错位。这对于大质量双星可能特别有用,因为其早期旋进波处于探测器最敏感频段之外。

关键词

引用

@article{arxiv.1901.05902,
  title  = {Exciting black hole modes via misaligned coalescences: II. The mode content of late-time coalescence waveforms},
  author = {Halston Lim and Gaurav Khanna and Anuj Apte and Scott A. Hughes},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1901.05902},
  year   = {2019}
}

备注

21 pages, 20 figures. This update matches text in published version