iResum：一种用于重求引力波振幅的新范式

我们引入了一种新的、重求和的、解析形式的后牛顿（PN）因子化多极振幅修正 $f_{\ell m}$，用于自旋、非进动、圆化、并合黑洞双星（BBHs）的有效单体（EOB）引力波波形。这源于以下两步范式：（i）$f_{\ell m}$ 中轨道（自旋无关）因子的分解；（ii）剩余自旋（或轨道）因子的重求和。我们发现，通过取其逆重求和（iResum）来对剩余自旋因子重求和是获得在强场、高速区域下更准确振幅的高效方法。该方法的性能在 $\ell=2$ 和 $m=(1,2)$ 波形多极上得到展示，既针对绕 Kerr 黑洞运动的测试质量，也针对质量可比的 BBH。第一种情况下，iResum $f_{\ell m}$ 直至光环都远比非重求和的更接近相应“精确”函数（通过数值求解 Teukolsky 方程获得），尤其当黑洞自旋接近极值时。iResum 范式也比包含更高后牛顿项（高达 20PN 阶）更高效：重求和的 5PN 信息本身在最后稳定轨道处给出了相当好的数值/解析一致性，并且直至光环行为受控。对于质量可比双星（包含可用的最高 PN 阶信息，3.5PN），将 EOB 与数值相对论（NR）数据比较表明，在并合处，若无 NR 对 EOB 波形校准，解析/数值分数差异通常通过 iResum 从通常方法的 $40\%$ 降低到仅几个百分点。这表明用于并合 BBH 的 EOBNR 波形模型可利用 iResum 振幅加以改进。