LISA 对快速旋转巨型黑洞双星系统的观测

巨型黑洞双星系统将在整个宇宙中被激光干涉空间天文台 (LISA) 检测到。来自这类源的引力波观测将对我们理解高度非线性相对论 regime 下引力行为、巨型黑洞在高红移处的分布与相互作用以及宇宙结构的形成与演化具有重要意义。因此，有必要探讨 LISA 如何准确测量源参数，并探讨其对天文学和宇宙学的意义。当前的观测和理论模型表明，巨型黑洞可能具有自转，甚至在某些情况下呈快速自转。在双星系统中，相对论自转轨道相互作用会导致轨道平面在空间中预cess，产生特征性引力波信号。本文我们考察了自转对 LISA 输出信号所产生的影响及其对参数估计的意义。我们考虑双星系统在圆形轨道上进行的“简单预cess”情形下的双星系统的侵入相位，并将引力辐射在受限 1.5PN 阶数近似。我们表明，自转的存在会显著改变 LISA 记录的信号特征。因此，与忽略自转效应时相比，参数测量的均方误差明显减小。对于两个 $10^6 \Ms$ 黑洞的双星系统，角分辨率和相对误差（关于亮度距离）分别提高约 3-10 倍；对哈克质量和简化质量的分数误差分别降低约 10 倍和 $10^3$ 倍。