小质量比并合双黑洞的忠实有效单体波形

我们探讨了构建高精度、忠实解析波形的问题，这些波形描述了旋进与并合双黑洞所发射的引力波信号。我们在有效单体（EOB）框架内开展工作，并提出了一种改进该框架当前（波形）实现的方法论，该方法基于对波形每个特征背后的物理机制进行逐元素理解，以及将各种基于EOB的波形与由数值相对论方法获得的“精确”波形进行系统比较。本文聚焦于小质量比非自旋双星系统，该系统可通过 Regge-Wheeler-Zerilli 型方法方便地研究。我们的结果包括： 3PN精度的重求和旋进波形描述， 对俯冲期间辐射反作用的更好描述， 精化的俯冲波形解析表达式，以及 改进的俯冲与准正则模衰荡波形之间的匹配处理。这种改进的EOB方法实现使我们能够构建完整的解析波形，这些波形在模、频率和相位上与“精确”波形表现出显著的一致性。特别地，在整个过程中，解析波形与数值波形之间的相位差保持在一个周期的 $\pm 1.1$ 以内。我们预期，将我们的方法推广至可比质量情形，将能够生成具有可比精度的解析波形，可直接用于地基引力波干涉仪探测器网络。