重新审视黑洞反冲与多极不对称之间的关系

黑洞双星中的进动是由总自旋与轨道角动量之间的不对齐引起的。此类系统的引力波发射是各向异性的，这导致在球谐基下分解时 $\pm m$ 多极矩出现不对称。这种不对称发射可因线动量守恒而赋予合并残余黑洞一个反冲速度。尽管反冲在天体物理上很重要，但多极不对称对整体信号强度的贡献非常小，因此大多数当前引力波模型并未包含它们。近期已有努力将不对称性纳入波形模型。然而，这些努力侧重于捕捉进动波形的精细特征，而未对残余反冲速度做出明确考虑。我们填补了这一空白，对以多极不对称表示的线动量流进行了全面分析。正如预期的那样，需要较大的不对称性才能实现最大的反冲速度。有趣的是，同样的较大不对称性若在合并时刻波形的不对称部分与对称部分相互垂直，则可能导致可忽略的反冲速度。我们还提出了一种用于检验含多极不对称的波形模型性能的唯象工具。该工具帮助我们修正了 IMRPhenomXO4a 波形模型中相位定义的不一致性。