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重型双黑洞并合中进动与偏心率的可测性

广义相对论与量子宇宙学 2023-06-12 v2

摘要

引力波探测为宇宙中黑洞的天体物理族群及其形成过程提供了见解。由位于天体物理族群主体分布之外的黑洞组成的双星的探测尤其引人关注。在本研究中,我们在中等质量黑洞范围内进行注入分析,利用 NR 替代模型 NRSur7dq4 以及来自 SXS 和 RIT 目录的若干 NR 波形。我们的研究聚焦于进动的可探测性及其与偏心率的潜在简并,特别是对于仅在波段内少数几个周期短信号的情形。虽然总质量、质量比和 χeff\chi_\mathrm{eff} 通常能被较好恢复,χp\chi_\mathrm{p} 的恢复大受限制,且噪声显著影响了短信号某些参数的恢复。我们还发现,在假设准圆信号时,低于 0.2 的偏心率不足以在参数估计中模仿进动。我们的结果表明,要在参数估计中产生高进动证据,需要一定程度的进动,但对于像 GW190521 这类事件中观测到的高进动,仍难以确定是何种效应所致。我们强调在由短信号解释双星性质时应保持谨慎,并指出未来第三代探测器和偏心波形模型对更详尽探索参数空间的潜在益处。

关键词

引用

@article{arxiv.2211.09561,
  title  = {Measurability of precession and eccentricity for heavy binary-black-hole mergers},
  author = {Yumeng Xu and Eleanor Hamilton},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2211.09561},
  year   = {2023}
}

备注

16 pages, 13 figures