对广义相对论的八极矩检验

质量不等且轨道未与观测者视线对齐的致密双星，是检验四极近似之外引力辐射的优良探针。在迄今观测到的致密双星中，LIGO/Virgo 观测台第三次观测运行前半段观测到的两个双黑洞 GW190412 和 GW190814 显示出八极矩模式的强证据。因此，这两个事件为检验八极矩模式与广义相对论（GR）预言的一致性提供了独特机会。在 GR 的后牛顿（PN）近似中，引力波相位已知依赖于不同的辐射多极矩，包括质量八极矩。这使得我们可以利用公开发布的 PN 相位形变参数后验，对不同 PN 阶的辐射质量八极矩形变参数（记为 $\delta \mu_{3n}$）施加约束。结合这两个事件的 $\delta \mu_{3n}$ 后验，我们推导出辐射八极矩前三个 PN 阶项的联合界限（90% 可信度）为 $\delta \mu_{30}=-0.07^{+0.11}_{-0.12}$、$\delta \mu_{32}=0.48^{+0.93}_{-1.15}$ 和 $\delta \mu_{33}=-0.32^{+1.67}_{-0.62}$，与 GR 预言一致。其中，对 $\delta \mu_{33}$ 的首次测量证实了著名的八极尾贡献（一种由背景时空对八极辐射散射产生的新型非线性效应）与 GR 预言一致。未来观测运行中类似系统的探测应进一步收紧这些约束。