面向非进动双黑洞数值相对论数据拟合的分层数据驱动方法及其在最终自旋与辐射能量中的应用

数值相对论是研究双黑洞（BBHs）并合的重要工具。详尽覆盖 BBH 参数空间在计算上仍然令人望而却步，这使得针对 BBH 波形和终态性质的唯象拟合公式对于实际应用十分重要。我们描述了一种通用的分层自底向上拟合方法，用于设计和校准对拟圆形非进动并合 BBH 的三维参数空间（由质量比以及垂直于轨道平面的单个自旋分量张成）的数值相对论模拟的拟合。特别注意到纳入极端质量比极限和次主导的不等自旋效应。作为该方法的示例，我们提供了两个应用，分别针对 remnant 黑洞的最终自旋和最终质量（或等价地：辐射能量）。对 427 个数值相对论模拟进行拟合，我们得到的结果与先前发表的拟合大体一致，但在整体精度上有所提高，尤其是在接近极端极限和不等自旋构型时。我们还讨论了在合并来自不同来源的模拟时数据质量研究的重要性，详细的误差预算对于进一步改进这些已经高度精确的拟合是必要的，以及这项首次对不等自旋效应的详细研究如何有助于为未来的数值相对论运行选择信息量最大的参数。