致密环境中黑洞并合的铃宕高阶模影响：标量场情形、可探测性与参数偏差
广义相对论与量子宇宙学
2024-02-19 v2 宇宙学与河外天体物理
高能天体物理现象
摘要
承载致密双星并合的致密环境会在引力波辐射上留下印记，而这可被用于识别环境特征。为展示此类情形，我们考虑由标量场泡构成的简单环境包围双星黑洞的设置。我们将其作为更现实环境的代理，并作为标准模型之外最简单物理的一个例子。我们使用最先进的黑洞并合波形模板对数值相对论波形进行贝叶斯推断。特别地，我们对来自不同质量比、总质量和响度且由不同场振幅标量场泡承载的黑洞并合信号进行参数估计与模型选择。我们发现并合和铃宕期间发射的次主导引力波模是识别环境效应的关键。具体而言，我们发现对于由四极模主导的面对观察者信号，仅当铃宕与晚 inspiral/早并合均落入探测器频段时环境才可探测，从而可在推断的双星参数与最终黑洞参数间发现不一致。对于侧对观察者的并合，我们发现即使只有铃宕在频段内，凭借最终黑洞准正态模结构中编码的信息也可探测到环境。
引用
@article{arxiv.2308.03250,
title = {Impact of ringdown higher-order modes on black-hole mergers in dense environments: the scalar field case, detectability and parameter biases},
author = {Samson H. W. Leong and Juan Calderón Bustillo and Miguel Gracia-Linares and Pablo Laguna},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.03250},
year = {2024}
}