SpEC 模拟的引力波波形：中子星-中子星与低质量黑洞-中子星双星

数值模拟得到的引力波波形是检验和分析标定用于研究并合致密天体性质的波形模型的关键工具。本文中，我们展示了一系列使用 SpEC 代码产生的涉及至少一个中子星的系统的高精度波形。我们首次给出了低质量黑洞-中子星双星超过二十个周期、亚弧度精度的波形，包括含非自旋天体的双星，以及含有快速自旋中子星、使中子星基态激发模（f 模）近共振增长对引力波信号的影响最大化的双星。我们还首次使用 SpEC 给出了高精度中子星-中子星波形。这些波形作为 SxS 星表的一部分公开提供。我们将结果与当前数据分析流程中实现的解析波形模型进行比较。对于大多数模拟，模型在并合前最后几个轨道处落在预测的数值误差之外，但并未表现出相对于数值结果的系统性偏差：比较不同模型似乎能对建模误差给出合理的估计。唯一的例外是使用快速逆向旋转中子星以最大化 f 模激发影响的等质量模拟，所有模型在该情形下表现都很差。然而这是意料之中的，因为即便唯一考虑了 f 模激发的模型也忽略了中子星自旋对 f 模激发频率的显著影响。