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双黑洞并合中 Kerr 四极矩偏差的可测量性

广义相对论与量子宇宙学 2026-07-06 v1

摘要

我们使用超越广义相对论的全波形模型 ΨFD\Psi_{\mathrm{FD}},研究了 LIGO-Virgo-KAGRA 合作组织观测到的五个双黑洞并合事件中黑洞 Kerr 四极矩偏差的可测量性。虽然早期较低信噪比的事件略微倾向于非零四极矩偏差,但新包含的高信噪比 GWTC-4 事件 GW231226、GW230814 和 GW250114 产生的结果越来越与 Kerr 预测一致。特别是,我们样本中两个最高信噪比的事件 GW230814 和 GW250114,产生的偏差与零一致。我们进一步进行了单独的旋近和旋近后分析,发现 GW230814 和 GW250114 的后验分布中心都接近 ΔQ/Q=0\Delta Q/Q=0。总体而言,GW230814 和 GW250114 的全波形、旋近和旋近后结果在当前数据灵敏度和 ΨFD\Psi_{\mathrm{FD}} 框架内未显示可观测的无毛定理偏离。尽管有限的事件数量阻止了确定性结论,但未来探测到更多高信噪比双黑洞并合将能够对黑洞的 Kerr 性质进行越来越严格和稳健的检验。

关键词

引用

@article{arxiv.2607.04762,
  title  = {Measurability of Quadrupole Deviations from Kerr in Binary black hole Mergers},
  author = {Song Li and Wen-Biao Han},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2607.04762},
  year   = {2026}
}

备注

14 pages, 8 figures, 3 tables