基于引力自由势结果的有效一体化方法中的惊涛-合并-余辉波形

引力自由势（GSF）理论是一种用于相对论两体问题的强引力扰动方法，主要用于建模极端质量比潮汐，一种紧凑天体显著大于伴侣。然而，近期的GSF计算进展，特别是涉及二阶自由势（2GSF）结果的计算，表明其在更广泛的质量比范围内具有更广泛的适用性。这些发展促使将GSF结果纳入有效一体化（EOB）框架的努力，而在最近的LIGO-Virgo-KAGRA（LVK）观测运行中，已成功集成到最先进的波形模型SEOBNRv5中。本文提出了SEOBNR-GSF，这是一个非自转的惊涛-合并-余辉（IMR）EOB波形模型，其核心创新是引入了以GSF为导向的EOB哈密顿量。这标志着第一个主要由GSF结果构成的完整IMR波形模型。我们展示了该模型在中间至相当质量比例制度下优于完全2GSF计算的惊涛波形。此外，通过与基于后牛顿（PN）的变体SEOBNR-GSF-PN进行比较，我们证明了哈密顿量中包含数值GSF信息的做法在模型保真度方面带来了显著的改进。最后，我们将该模型与来自模拟极端时空（SXS）目录中高精度非自转数值相对论模拟进行基准测试，发现其中位数不匹配率相当于SEOBNRv5，这表明该方法有望进一步提升未来EOB波形模型的性能。