comparable-mass, nonspinning binary black holes的混合模型引力波

comparable质量、非旋转二体黑洞的引力波常被描述为三个阶段：轨道、合聚和环形。后近似和黑洞扰动理论分别用于对轨道和环形波形部分进行建模，而合聚阶段则最准确地使用数值相对论（NR）进行建模。尽管如此，仍有多种方法用于使用解析方法建模合聚阶段。在本文中，我们采用一种混合近似方法，该方法在二体黑洞波形的不同空间区域中同时应用后近似和黑洞扰动理论（并在具有预定义动力学的边界区域与之匹配）。先前的混合方法使用领先的后近似理论和非旋转黑洞的扰动理论，导致在晚期轨道期间出现误差，并在环形期间与NR模拟中提取的主导准规范振荡频率不一致。为获得更好的与NR二体黑洞波形匹配（质量比为1到8），我们对混合方法进行了若干现象学修改。具体而言，为更好地捕捉轨道动力学，我们使用effective-one-body方法来对称两种空间区域之间的边界进行轨迹建模。通过演化一个Regge-Wheeler-Zerilli型方程来确定波形，其有效黑洞扰动理论问题采用修改的Pöschl-Teller势。通过调整势能以匹配剩余黑洞的主导准规范振荡频率，并优化匹配区域的边界数据，我们能够将非旋转、comparable质量比的二体黑洞波形匹配误差可达$10^{-3}$。