引力辐射高阶模式对双黑洞单次对齐自旋引力波搜索的影响

当前基于模板的致密双星并合 (CBC) 引力波搜索使用的波形模型忽略了发射的引力辐射中的高阶模式内容，仅考虑四极 $(\ell,|m|)=(2,2)$ 模式。我们在 Advanced LIGO 的两个版本的背景下，研究了这种忽略对等自旋（和非自旋）双黑洞的对齐自旋 CBC 搜索的影响：即将到来的 2015 版本，称为早期 Advanced LIGO (eaLIGO)，及其零失谐高能功率版本，我们将后者称为 Advanced LIGO (AdvLIGO)。此外，我们还研究了初始 LIGO (iLIGO) 的非自旋搜索情况。我们通过计算仅考虑四极模式的对齐自旋 SEOBNRv1 ROM 波形族对包含高阶模式的混合后牛顿/数值相对论波形的有效性来做到这一点。我们发现，对于所有 LIGO 版本，由于忽略高阶模式，在质量比 $q\geq6$ 且 $M \geq 100M_\odot$ 时会丢失超过 $10\%$ 的事件。此外，对于 iLIGO 和 eaLIGO，在所研究的最高质量 $(220M_\odot)$ 和质量比 ($q=8$) 下，损失分别显著增加至 $(39,23)\%$。对于早期 AdvLIGO，在 $M>50M_\odot$ 且 $q\geq6$ 时发生 $10\%$ 的损失。忽略高阶模式会导致观测平均的系统参数偏差偏向较低的自旋、总质量和啁啾质量。为了完整性，我们对系统偏差与统计误差进行了初步的、非详尽的比较。我们发现，对于给定的信噪比 (SNR)，在 eaLIGO 中系统偏差主导统计误差的总质量比在 AdvLIGO 中要低得多。