快速自力旋进

我们提出了一种新颖、快速的方法，用于计算极端质量比旋进的旋进轨迹和引力波，该方法可纳入所有已知（及未来）的自力结果。利用近恒等（平均化）变换，我们构建了不显式依赖于旋进轨道相位的运动方程，使其计算快速，并且其解以 $O(\eta)$ 的精度跟踪完整自力旋进的演化守恒量、轨道相位和波形相位，其中 $\eta$ 为（小的）质量比。作为一个具体例子，我们针对非自旋（史瓦西）双星的旋进实现了这些方程。我们的代码在毫秒内计算旋进轨迹，相比先前需要数分钟到数小时计算的自我力旋进模型，实现了 2-5 个数量级（取决于质量比）的加速。使用我们的新模型计算两年时长的波形，我们发现与（较慢的）完整自力模型计算的波形之间的失配优于 $\sim 10^{-4}$。我们新方法的速度与拼凑模型相当，但具有易于纳入自力结果的额外优势，一旦已知这些结果，便可在旋进过程中以亚弧度精度跟踪波形相位。