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使用进动数值相对论替代波形模型对 GW190412 的改进分析

广义相对论与量子宇宙学 2021-05-19 v2 宇宙学与河外天体物理 高能天体物理现象

摘要

LIGO-Virgo 合作组织(LVC)最近观测到的首个高质量比双黑洞(BBH)并合事件 GW190412,为探测引力波信号中编码的次主导谐波和进动效应影响提供了独特机会。我们使用最近开发的数值相对论波形替代模型 \texttt{NRSur7dq4}(该模型包含所有 4\ell \leq 4 的自旋加权球谐模以及进动的完整物理效应)给出了 GW190412 源参数的精细化估计。我们将我们的结果与两种不同变体的现象学进动 BBH 波形模型 \texttt{IMRPhenomPv3HM} 和 \texttt{IMRPhenomXPHM},以及与 LVC 结果进行比较。我们的结果总体上与 \texttt{IMRPhenomXPHM} 结果以及使用 \texttt{SEOBNRv4PHM} 波形模型汇编的 LVC 分析报告一致,但与 \texttt{IMRPhenomPv3HM} 存在张力。使用 \texttt{NRSur7dq4} 模型,我们对质量比给出了更紧的约束(0.260.06+0.080.26^{+0.08}_{-0.06}),而 LVC 估计为 0.280.07+0.130.28^{+0.13}_{-0.07}(均报告为中位数及 90% 可信区间)。我们还约束该双星更面向观察者,并发现自旋进动参数的后验分布更宽。我们进一步发现,即使 =4\ell=4 谐波模的信噪比可忽略,省略这些模也会影响包括啁啾质量、有效旋进自旋、光度距离和倾角在内的若干源参数的估计后验分布。我们还发现,常用的模型近似(例如忽略在进动期间通常被激发的非对称模)对于类似 GW190412 的中等信噪比事件,对参数恢复的影响可忽略。

关键词

引用

@article{arxiv.2010.04848,
  title  = {Improved analysis of GW190412 with a precessing numerical relativity surrogate waveform model},
  author = {Tousif Islam and Scott E. Field and Carl-Johan Haster and Rory Smith},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2010.04848},
  year   = {2021}
}

备注

15 pages, 4 figures; Matches the accepted version in PRD