Binary Black Hole Mergers 中后线性�幅结构的持久性

我们利用来自 SXS、RIT 和 MAYA 目录的 275 个数值相对论模拟，分析准圆形、非预cession 二进制黑洞合并的球面谐模振幅。我们采用前导阶线性后近似(PN)关于内在参数的依赖关系构建拟合，将 PN 速度替换为拟合系数。我们将其与关于对称质量比和自旋的多项式拟合进行比较。我们分析 $\ell \leq 4$ 的 $(\ell, m)$ 模，从晚期引力波 [$t = -500M$ 相对于 $(2,2)$ 峰值] 到后合并 ($t = 40M$)。对于非自转系统，$(2,2)$、$(2,1)$ 和 $(3,3)$ 模在整个合并过程中均保留 PN 关于质量比的前导依赖。较高阶模在合并近及之后仅偏离 PN 依赖，此时 $\leq 3$ 次次数的多项式拟合可捕获振幅行为至 $40M$。对于固定质量比的对齐自转系统，$(2,1)$ 模保留其 PN 自旋依赖，而 $(3,2)$ 和 $(4,3)$ 模在合并近表现出二次自旋依赖。随质量比增大，PN 派生的拟合在合并近处失去准确性。结果在各目录间大体一致，尽管在 $(3,1)$、$(4,2)$ 和 $(4,1)$ 模中出现差异，可能源于分辨率差异。我们的结果阐明了 PN 结构在模振幅中持续存在的程度。虽然在合并近处这些拟合无法完全置于 PN 形式主义中解释，但对 PN �幅假设的低次次数多项式修正可捕获强场行为，实现该 regime 下波形振幅的闭式且高效建模。