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保守修正对极端质量比旋近参数估计的影响

广义相对论与量子宇宙学 2011-09-22 v4

摘要

我们提出了一个改进的圆形赤道极端质量比旋近(EMRI)数值拼凑波形模型。该模型基于真实的克尔测地线,并通过微扰计算得出的辐射自力修正进行增强,在本文中,我们首次包含了通过与后牛顿结果比较得出的保守自力修正。我们展示了使用费舍尔矩阵计算的参数估计误差的蒙特卡洛模拟结果,并评估了忽略我们在此包含的保守修正项所产生的理论误差。我们展示了三种不同类型系统的结果,即黑洞、中子星或白矮星旋近至超大质量黑洞(SMBH)的系统。分析表明,对于一个典型源(一个 10 倍太阳质量的致密天体被一个百万倍太阳质量的超大质量黑洞捕获,信噪比为 30),我们预期可以确定两个质量,其分数误差约为 0.0001,测量自旋参数 q 至约 0.00003,并确定源在天空中的位置和自旋方向,误差在 0.001 球面度以内。我们表明,对于这个拼凑模型,忽略保守修正会在大部分参数空间导致小误差,即模型所有十个参数的理论模型误差与费舍尔矩阵误差之比 R 小于 1。对于少数误差较大的系统,通常 R 小于 3,因此保守修正可以被勉强忽略。此外,我们使用我们的模型和史瓦西黑洞的一阶自力结果来估计忽略自力的二阶辐射部分所产生的误差。这表明,要恢复准确的参数估计,可能没有必要超越一阶。

关键词

引用

@article{arxiv.0812.4208,
  title  = {Influence of conservative corrections on parameter estimation for extreme-mass-ratio inspirals},
  author = {E. A. Huerta and Jonathan R. Gair},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0812.4208},
  year   = {2011}
}

备注

28 pages, 9 figures, accepted for publication in Phys Rev D; v3 includes corrections to self-force results described in published erratum