点质量 plunge 入黑洞所引发的引力波回声

近来，有研究提出在 LIGO 观测到的双黑洞并合之后的数据流中探测引力波回声的可能性。受此启发，我们在先前工作中给出了基于黑洞扰动的回声模板。那时我们假设产生回声的入射波与直接逃逸至渐近无穷远的波类似。在本工作中，为在不使用关于入射波的朴素假设下提取更可靠的回声波形信息，我们研究了点质量 plunge 入 Kerr 黑洞所诱发的引力波。我们在无穷远处纯出射边界条件以及视界附近假设反射边界条件下，求解由 plunge 质量作为源项的线性扰动方程。我们发现低于超辐射不稳定阈值的低频分量被高度抑制，这与先前分析中所假设的入射波形一致。我们还发现，若采用与频率无关的完美反射边界条件，高频模的激发显著大于先前分析中所用的情形。当我们使用一种简单模板，即与直接发射至无穷远的波形相同、振幅递减地重复时，预期信号与该模板之间的相关性会非常迅速地下降。