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关于大质量双黑洞并合事件 GW170729 的性质

广义相对论与量子宇宙学 2019-11-13 v3 高能天体物理现象

摘要

我们对 GW170729 的性质进行了详细研究,这是迄今已确认源质量最大且距离最远的引力波。我们采用了一套广泛的波形模型,包括新改进的、纳入高阶波形模式效应的模型,这些模式对大质量系统尤为重要。我们未发现自旋进动的迹象,但模型中包含高阶模式使得在 90% 可信度水平上质量比 (0.30.8)(0.3-0.8) 的估计得到改善。我们更新后的测量在该水平上排除了等质量情况。我们还发现,带高阶模式的模型使数据更一致于较小的有效自旋,有效自旋大于零的概率从 99%99\% 降至 94%94\%。有效自旋参数的 90% 可信区间现为 (0.010.50)(-0.01-0.50)。此外,相比于不含高阶模式的分析,恢复的信噪比提高了约 0.3\sim0.3 个单位。我们研究了常见自旋先验对推导出的自旋和质量测量的影响,观察到自旋有微小偏移,而质量不受影响。我们认为我们的结论对波形模型中的系统误差是稳健的。我们还将上述采用紧致双体波形模型的基于波形的分析,与更灵活的基于小波和啁啾子(chirplet)的分析进行了比较。我们发现两者一致,重叠度约为 0.9\sim 0.9,这与对类似 GW170729 信号的模拟预期典型相符,证实现有波形模型能很好地描述该数据。最后,我们研究了 GW170729 主成分是两个黑洞过去并合遗迹的可能性,发现该情形与标准形成情形不可区分。

关键词

引用

@article{arxiv.1903.06742,
  title  = {On the properties of the massive binary black hole merger GW170729},
  author = {Katerina Chatziioannou and Roberto Cotesta and Sudarshan Ghonge and Jacob Lange and Ken K. -Y. Ng and Juan Calderon Bustillo and James Clark and Carl-Johan Haster and Sebastian Khan and Michael Puerrer and Vivien Raymond and Salvatore Vitale and Nousha Afshari and Stanislav Babak and Kevin Barkett and Jonathan Blackman and Alejandro Bohe and Michael Boyle and Alessandra Buonanno and Manuela Campanelli and Gregorio Carullo and Tony Chu and Eric Flynn and Heather Fong and Alyssa Garcia and Matthew Giesler and Maria Haney and Mark Hannam and Ian Harry and James Healy and Daniel Hemberger and Ian Hinder and Karan Jani and Bhavesh Khamersa and Lawrence E. Kidder and Prayush Kumar and Pablo Laguna and Carlos O. Lousto and Geoffrey Lovelace and Tyson B. Littenberg and Lionel London and Margaret Millhouse and Laura K. Nuttall and Frank Ohme and Richard O'Shaughnessy and Serguei Ossokine and Francesco Pannarale and Patricia Schmidt and Harald P. Pfeiffer and Mark A. Scheel and Lijing Shao and Deirdre Shoemaker and Bela Szilagyi and Andrea Taracchini and Saul A. Teukolsky and Yosef Zlochower},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1903.06742},
  year   = {2019}
}

备注

14 pages, 8 figures, final published version, samples available at https://git.ligo.org/katerina.chatziioannou/gw170729hm_datarelease