并合无自旋黑洞双星的有效单体描述改进及其数值相对论完备化

我们通过纳入几项近期的解析进展改进了无自旋并合黑洞双星的有效单体（EOB）描述，主要包括：(i) 保守动力学的对数贡献；(ii) 轨道角动量损失中重求和的视界吸收贡献；以及 (iii) 由与方位角分量的一致性所隐含的辐射反作用力的特定径向分量。随后，我们将这一解析改进的 EOB 模型与 Caltech-Cornell-CITA 小组针对质量比 $q=(1,2,3,4,6)$ 执行的高精度数值相对论（NR）模拟进行比较并完成建模。特别是，与 NR 数据的比较使我们能够以高精度（$\sim 10^{-4}$）确定主要 EOB 径向势 $A(u;\,\nu)$ 的值，其中 $u=GM/(R c^2)$ 是体间引力势，$\nu=q/(q+1)^2$ 是对称质量比。我们引入了一种从 NR 数据中提取相位演化内在度量的新技术（$Q_\omega(\omega)$ 诊断）。通过在低频处对齐经 NR 完备化的 EOB 四极波形与 NR 波形，我们发现对于所有考虑的质量比，它们在演化过程中（在相位和振幅上）均在 NR 不确定度范围内保持一致。我们还发现几个次主导多极矩吻合良好，且无需引入或调节任何额外参数。