偏心、自旋、非进动双黑洞并合的数值相对论高阶引力波波形

我们使用开源、社区驱动的数值相对论软件Einstein Toolkit,研究质量比$q=\{2, 4, 6\}$、单个无量纲自旋参数$\chi_{1z}=\pm0.6$、$\chi_{2z}=\pm0.3$的偏心、自旋、非进动双黑洞并合的物理,其中包含除记忆模式外的高阶引力波模式$\ell\leq4$。假设可能被先进LIGO探测器探测到的恒星级质量双黑洞并合,我们发现,与仅包含$\ell=|m|=2$模式的信号相比,包含高达$\ell=4$的模式将紧致双星的信噪比提高了$3.5\%$至$35\%$。我们使用两种波形模型TEOBResumS和SEOBNRE,它们在波形动力学中纳入了自旋和偏心修正,通过拟合因子计算以规范不变的方式量化我们数值相对论星表的轨道偏心率。我们的发现表明,高阶波模式的纳入对中等和高偏心黑洞并合的回收具有可测量的影响,因此开发准确描述这些天体物理源物理的波形模型和信号处理工具至关重要。