基于定向数值相对论模拟的 GW150914 源建模
广义相对论与量子宇宙学
2016-11-22 v1 高能天体物理现象
摘要
2015年秋，两台 LIGO 探测器测量了引力波信号 GW150914，它源自一对并合黑洞。在振幅达到最大值前的最后 0.2 秒（约 8 个引力波周期）内，观测信号在振幅和频率上从 35 Hz 扫频上升至 150 Hz。根据广义相对论预言，并合黑洞的理论引力波信号只能由完整数值相对论计算，因为解析近似在并合附近失效。此外，GW150914 的近乎相等质量、中等自旋以及较少的轨道圈数尤其便于用现代数值相对论代码进行直接高效的模拟。本文中，我们报道利用与 LIGO 测量推断出的黑洞质量和自旋一致的数值相对论模拟对 GW150914 进行建模。特别地，我们采用两种独立的数值相对论代码，它们使用完全不同的解析和数值方法对相同的并合黑洞建模并计算发出的引力波波形；我们发现两种独立代码产生的波形高度一致。这些结果证明了使用快速响应、定向数值相对论模拟以更好理解引力波观测的当前及未来研究的有效性、影响和潜力。
引用
@article{arxiv.1607.05377,
title = {Modeling the source of GW150914 with targeted numerical-relativity simulations},
author = {Geoffrey Lovelace and Carlos O. Lousto and James Healy and Mark A. Scheel and Alyssa Garcia and Richard O'Shaughnessy and Michael Boyle and Manuela Campanelli and Daniel A. Hemberger and Lawrence E. Kidder and Harald P. Pfeiffer and Bela Szilagyi and Saul A. Teukolsky and Yosef Zlochower},
journal= {arXiv preprint arXiv:1607.05377},
year = {2016}
}
备注
11 pages, 3 figures, submitted to Classical and Quantum Gravity