双黑洞的引力波观测：非四极模的影响

我们研究了非四极模在对来自无自旋黑洞双星的引力波 (GWs) 的探测和参数估计中的影响。当使用仅包含四极模的模板族来探测包含所有相关模的引力波信号时，我们评估了信噪比的损失以及估计参数中的系统误差；目标信号的总质量为 $20 M_\odot \leq M \leq 250 M_\odot$，质量比为 $1 \leq q \leq 18$。目标信号是通过匹配描述双星晚期旋进、并合和铃荡的数值相对论模拟与描述早期旋进的后牛顿/有效单体波形构建而成的。我们发现，对于质量比 $q\leq4$ 的引力波探测，仅模拟引力波信号四极模的波形模板在使用先进引力波天文台时是足够的（探测率损失 $< 10\%$）。忽略非四极模的影响将在估计参数中引入系统误差。对于具有大且不等质量 ($q\gtrsim4, M \gtrsim 150 M_\odot$) 的双星，当天空平均信噪比大于 8 时，该系统误差大于预期的 $1\,\sigma$ 统计误差。我们总结了在参数空间中忽略非四极模会导致不可接受的探测率损失以及在估计参数中产生不可接受的大系统偏差的区域。