利用 Plus 时代引力波探测器测量双黑洞离轴自旋的前景
广义相对论与量子宇宙学
2022-03-25 v2 高能天体物理现象
摘要
从引力波特征推断出的双黑洞（BBHs）的质量与自旋性质，揭示了这些系统如何形成的重要线索。源于孤立双星演化的双黑洞，其自旋预期优先与轨道角动量对齐，而在通过动力学聚集形成的双星中则无此偏好。近未来引力波探测器测量离轴自旋的保真度，将对双黑洞形成通道的研究产生影响。在本工作中，我们考察了 Advanced LIGO Plus（A+）与 Advanced Virgo Plus（AdV+）干涉探测器测量对齐与未对齐自旋的程度。我们使用注入到合成探测器噪声中的模拟双黑洞引力波信号，比较了在 A+/AdV+（“Plus”）灵敏度或 Advanced 时代设计（“Design”）灵敏度下运行的 LIGO-Virgo 网络的自旋分辨能力。信号分布于可能的双黑洞系统的质量-自旋参数空间，并考虑了进动与高阶模效应。我们发现，Plus 升级对于质量不等且自旋中等或较大的系统，在自旋估计上带来了显著改进。利用针对不同层级双黑洞并合类型建模的模拟信号，我们还得出结论：相较于 Design 网络，Plus 探测器网络将对 1G+2G 双星给出大幅改进的自旋估计。
引用
@article{arxiv.2109.14571,
title = {Prospects for measuring off-axis spins of binary black holes with Plus-era gravitational-wave detectors},
author = {Alan M. Knee and Jess McIver and Miriam Cabero},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.14571},
year = {2022}
}
备注
23 pages, 27 figures. Updated to match version published in ApJ