利用增强型引力波探测器推断双黑洞形成时的自旋倾角

由LIGO和Virgo等地面引力波探测器探测到的自旋双黑洞（BBH）并合的自旋取向可为此类双星的的形成提供重要线索。然而，这些自旋倾角（即每个黑洞的自旋矢量与双星轨道角动量矢量之间的夹角）会因进动效应而发生变化，因为黑洞从大间距演化到并合。因此，通过将信号与理论波形比较而在探测器敏感频带中的某一频率处推断出的倾角，可能与双星最初形成时的倾角显著不同。在许多场景中，双星形成时的这些倾角可通过将BBH随时间向后演化至形式上无限大间距来很好地近似。使用无限大间距处的倾角还在分析其星族性质时将所有双星置于平等地位。在本文中，我们对模拟BBH进行参数估计，并研究直接在临近并合处推断的倾角与通过向后演化至无限大间距所获得的倾角之间的差异。我们选取的模拟观测其构型在临近并合和无限远处的取向显示出特别大的差异。虽然对于当前探测而言这些差异可能淹没在统计噪声中，我们表明在未来的增强型（A$+$和Virgo$+$）探测器中，某些情况下它们可轻易被区分。我们还考虑了各种自旋形态下BBH在无限远处的倾角以及上—下不稳定性终点处的倾角。特别地，我们发现我们能够从无限远处的倾角中轻易地将上—下不稳定性情形识别为此类。