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关于信天翼紧凑二元天体与引力波的辨识:一种现象学方法

广义相对论与量子宇宙学 2025-11-10 v3

摘要

引力波天文学被赞为发现宇宙中意外现象的窗口。过去十年间,已接近一百次引力波观测到的紧凑二元天体合并事件。虽然这些信号大体上与黑洞-黑洞、中子星-中子星或黑洞-中子星系统的合并一致,但部分事件暗示了涉及信天翼紧凑天体(ECOs)的二元系统这一令人Intriguing的可能性。辨识和表征一次ECO合并事件需要准确的ECO波形模型。使用大量数值相对论模拟开发定制化的ECO合并模型(类似于用于二元黑洞的模型),不仅计算成本高昂,而且由于对基本物理的理解有限,这在技术上也具有挑战性。或者,理论上可以将ECO对轨道或合并的关键物理痕迹以现象学方式纳入波形模型,以足以量化通用性质。本文首先将此思想应用于评估ECO合并事件的可探测性和可区分性,我们提出一种可迭代融合ECO合并特征的现象学方法,为紧凑二元合并中的有效信天翼天体标识器奠定基础。我们对GW150914事件的数据进行贝叶斯参数估计,发现其推断的紧凑性在本框架下与黑洞预期值一致。通过加入涉及基本场的数值相对论模拟信息,可细化该标识器的效能。相反,这一标识器框架有助于聚焦未来针对信天翼天体的数值相对论和建模工作。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.16380,
  title  = {On the Identification of Exotic Compact Binaries with Gravitational Waves: a Phenomenological approach},
  author = {Shrobana Ghosh and Mark Hannam},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.16380},
  year   = {2025}
}

备注

14 pages, 11 figures