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极端质量比旋近的引力波识别

广义相对论与量子宇宙学 2024-09-05 v2 星系天体物理 高能天体物理现象

摘要

以 TianQin 或 LISA 为代表的空间引力波探测器可在毫赫兹频段观测极端质量比旋近(EMRIs)。从这些数据中精确识别 EMRI 信号,对深入研究天文学与物理学起着关键作用。我们着眼于数据分析中的识别阶段,旨在从数据中提取信号的关键特征(如轨道频率的演化),并锁定能良好拟合数据的参数范围,以供后续参数推断阶段使用。本稿件中,我们展示了在无需任何物理参数额外先验信息的情况下对 EMRI 信号的识别。利用分层搜索实现了 EMRI 信号的高精度测量。该搜索结合了引导后续参数推断的物理参数搜索,以及使用现象学波形进行的半相干搜索,对现象学波形参数 ω0\omega_{0}ω˙0\dot{\omega}_{0}ω¨0\ddot{\omega}_{0} 的精度达到 10410^{-4} 水平。结果表明,我们对大质量黑洞质量的测量相对误差小于 4%,同时将其余参数的相对误差保持在小至 0.5% 以内。

关键词

引用

@article{arxiv.2310.03520,
  title  = {Identification of Gravitational-waves from Extreme Mass Ratio Inspirals},
  author = {Chang-Qing Ye and Hui-Min Fan and Alejandro Torres-Orjuela and Jian-dong Zhang and Yi-Ming Hu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.03520},
  year   = {2024}
}

备注

16 pages, 7 figures, comments welcom