未来星载探测器的引力波波形优先级：真空精度还是环境？

在为未来星载引力波（GW）探测器做准备时，建模工作应聚焦于高精度真空模板，还是源的天体物理环境？我们对以下两者引起的相位贡献进行了系统比较：1）气态与恒星物质背景中已知的环境效应，或 2）mHz GW 源在质量双星旋进阶段演化中的高阶后牛顿（PN）项。我们以当前可用解析波形模型的精度作为基准值，发现如下趋势：对于质量小于 $\sim 10^7/(1+z)^2$~M$_{\odot}$ 的双星（其中 $z$ 为红移），最大的未建模相位贡献可能来自环境而非 PN。质量大于 $\sim 10^8/(1+z)$~M$_{\odot}$ 的双星由于低信噪比（SNR）而不需要更精确的旋进波形。对于高 SNR 源，环境相位贡献在低红移下相关，而在 $z > 4$ 时需要高阶真空模板。受这些发现指引，我们认为应优先在波形模型中纳入环境效应，以最大化未来 mHz 探测器的科学产出。