黑洞面积增加定律的观测检验
广义相对论与量子宇宙学
2018-07-31 v2 高能物理 - 理论
摘要
黑洞面积定理意味着，当两个黑洞合并时，最终黑洞的面积应大于两个原黑洞面积之和。我们考察如何利用双黑洞的引力波观测来检验这一预言。通过分别拟合早期旋进和最终铃宕阶段，我们计算出两个初始黑洞与最终黑洞的质量和自旋的后验分布。这给出了面积变化量的后验分布，从而构成对面积增加定律有效性的统计检验。我们用一个借助数值相对论计算的、类似 GW150914 的双黑洞波形，以及分别代表先进 LIGO 首次观测运行和设计方案灵敏度的探测器灵敏度来说明该方法。在当前的灵敏度下，我们得到模拟信号与面积定理一致的概率约为 ，当先进 LIGO 达到设计灵敏度时该概率提升至约 。我们检验中的一个重要环节是一种估计并合后信号能被阻尼正弦铃宕波形良好拟合之时刻的方法。
引用
@article{arxiv.1711.09073,
title = {Observational tests of the black hole area increase law},
author = {Miriam Cabero and Collin D. Capano and Ofek Fischer-Birnholtz and Badri Krishnan and Alex B. Nielsen and Alexander H. Nitz and Christopher M. Biwer},
journal= {arXiv preprint arXiv:1711.09073},
year = {2018}
}