旋进致密双星引力波振幅与相位的高阶自旋效应：即用型引力波波形
广义相对论与量子宇宙学
2015-03-13 v3
摘要
我们提供了即用型时域引力波波形，适用于具有进动效应的自旋致密双星，振幅精度达1.5后牛顿阶，并使用自旋权重为-2的球谐函数计算其模式分解。在存在进动的情况下，引力波模式(l,m)包含由轨道频率和进动频率组合产生的谐波。我们发现，具有大质量不对称性和大倾角的双星系统产生的引力辐射可分布在多个模式中。例如，在旋进最后阶段，对于某些最大自旋构型，(2,0)和(2,1)模式的振幅可与(2,2)模式的振幅相当。如果质量比不太极端，l=3和l=4模式通常比l=2模式小一到两个数量级。我们将研究范围限制在自旋、无进动的致密双星，应用稳相近似，推导出频域引力波波形，其中振幅分别包含1.5PN和2PN阶的自旋-轨道和自旋(1)-自旋(2)效应，相位包含2.5PN阶效应。由于振幅中2PN阶的自旋效应仅影响轨道相位的第一和第二谐波，因此它们不会扩展引力波探测器的质量探测范围。然而，它们会与其他谐波发生干涉，并根据自旋取向降低或提高信噪比。这些即用型波形可用于自旋旋进双星的数据分析，以及分析相对论与数值相对论交界处的比较研究。
引用
@article{arxiv.0810.5336,
title = {Higher-order spin effects in the amplitude and phase of gravitational waveforms emitted by inspiraling compact binaries: Ready-to-use gravitational waveforms},
author = {K. G. Arun and Alessandra Buonanno and Guillaume Faye and Evan Ochsner},
journal= {arXiv preprint arXiv:0810.5336},
year = {2015}
}
备注
43 pages, 10 Postscript figures. submitted to Physical Review D. Includes corrections due to errata