用于LISA数据分析的完全相对论极端质量比旋进波形模板的快速生成

未来的空间任务LISA将在毫赫兹频段观测到大量引力波源。其中，致密天体旋入大质量黑洞的极端质量比旋进是唯一同时兼具强场复杂性与长寿命信号挑战的源。此类信号需通过与大量精确波形模板比对来发现与表征，但完全相对论波形中约$10^3$-$10^5$个谐波模式的计算阻碍了模板的快速生成。我们使用降阶与深度学习技术推导这些模式的全局拟合，并在具有硬件加速的完整波形框架中实现。我们的高保真波形可在$1\,\mathrm{s}$内生成，且与耗时$\gtrsim 10^4$倍的参考波形失配度达$\lesssim 5\times 10^{-4}$。这标志着首次能够以对LISA分析算法直接有用的时标产生具有完整谐波内容的分析长度波形。