极端质量比旋近中瞬态共振的建模

极端质量比旋近（EMRI）是天基干涉仪（如 LISA、天琴）最令人兴奋且最有前景的目标源之一。对其发射的引力波的观测将为广义相对论提供严格检验，并揭示银河系中心致密环境的丰富信息。为释放此潜力，须正确刻画 EMRI 信号。然而，共振是 EMRI 系统中出现的现象，若建模不当会影响参数推断乃至科学成果。本文探讨如何对共振建模并给出一种高效实现。我们此前工作表明，邻近天体物理体潮汐场诱导的潮汐共振会改变轨道演化，导致可观测参数空间内显著相位偏移。本文广泛探究了具额外共振组合的更通用潮汐扰动模型，以研究共振强度对内在轨道与潮汐参数的依赖。为分析共振信号，需要正确纳入潮汐场效应的精确模板。穿越共振的演化由阶跃函数获得，其振幅通过共振跳跃的解析插值计算。我们将此近似方法与数值演化比较以作基准测试，发现在天文学合理的参数空间范围内，该简化方案未引起显著误差。进而，我们利用 Fisher 矩阵研究参数测量精度及由不准确建模导致的系统偏差。本研究的实现亦可应用于自力共振建模，这对 EMRI 波形建模至关重要。