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进动对中子星 - 黑洞双星自旋对齐搜索的影响

广义相对论与量子宇宙学 2015-04-03 v2

摘要

在关于中子星 - 黑洞双星并合的引力波搜索流程中包含自旋对齐效应,已被证明在关于黑洞自旋的天体物理合理假设下,相较于完全忽略自旋的搜索方法,能增加天体物理探测范围。然而,理论考量和种群合成模型表明,许多此类双星的黑洞自旋与轨道角动量之间可能存在显著的不对齐,这可能导致旋进过程中轨道平面的进动,若忽略进动则会导致探测效率降低。本文探讨了自旋不对齐对完全忽略自旋效应的搜索流程以及最近开发的仅包含自旋对齐效应的流程的影响。使用合成但真实的数据(这些数据可合理代表 advanced-LIGO 探测器的首次科学运行),展示了在不同黑洞自旋大小及其与轨道角动量对齐程度的假设下,两种流程的相对灵敏度。尽管包含了自旋对齐效应,但由于进动导致的信噪比损失可能高达 40%40\%,但这对总体探测率的影响有限:即使进动是中子星 - 黑洞双星的主要特征,自旋对齐搜索流程仍能探测到至少一半的信号,相较于理想化的通用进动搜索流程而言。

关键词

引用

@article{arxiv.1411.6815,
  title  = {Impact of precession on aligned-spin searches for neutron-star--black-hole binaries},
  author = {Tito Dal Canton and Andrew P. Lundgren and Alex B. Nielsen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1411.6815},
  year   = {2015}
}

备注

11 pages, 7 figures; version accepted by PRD