因子分解与重求和:改进引力波振幅的新范式。III:自旋检验体项
广义相对论与量子宇宙学
2019-12-04 v2
摘要
我们给出自旋检验体在 Schwarzschild 黑洞周围圆轨道上、在粒子自旋线性阶处的能量流的新计算。我们使用 Teukolsky 方程的两种独立数值求解器(一个在时域,另一个在频域)计算到 的多极能量流。在粒子自旋线性化后,两个数值结果之间取得极佳的一致()。多极能量流亦借助 Teukolsky 方程解的后牛顿(PN)展开作解析计算(至 );每一模式在相应领头阶贡献之外达到 5.5PN 阶。由解析能量流我们得到 PN 展开的解析波形振幅。随后利用新流程对这些量重求和:或基于轨道贡献的因子分解(并将其与自旋相关因子独立重求和),或仅对奇宇称多极作尾贡献的因子分解。我们将这些方案与 Pan 等人 [Phys. Rev. D 83 (2011) 064003] 提出的重求和流程同数值数据比较。我们发现新流程相较既有流程有显著改进,后者尤其在低轨道频率下对 多极已与数值数据不一致。我们的研究表明,当前基于有效单体(effective-one-body)的波形模型中所用的波形重求和方法应被修改,以提升其在整个双星参数空间中的稳健性与精度。
引用
@article{arxiv.1907.12233,
title = {Factorization and resummation: A new paradigm to improve gravitational wave amplitudes. III: the spinning test-body terms},
author = {Alessandro Nagar and Francesco Messina and Chris Kavanagh and Georgios Lukes-Gerakopoulos and Niels Warburton and Sebastiano Bernuzzi and Enno Harms},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.12233},
year = {2019}
}
备注
33 pages, 7 figures. Submitted to Phys. Rev. D