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用于并合-铃宕波形的自力框架

广义相对论与量子宇宙学 2025-06-04 v1

摘要

利用下一代引力波探测器观测不对称致密双星的展望,推动了引力自力理论中快速且精确的波形模型的发展。这些模型基于两阶段过程:在(缓慢的)离线阶段,波形组分被预计算为轨道相空间上的函数;在(快速的)在线阶段,通过在相空间中演化来生成波形。虽然该框架传统上局限于双星的旋近阶段,但我们最近将其扩展到了穿越向坠落过渡的阶段,即小伴星越过主黑洞周围的最内稳定圆轨道。本文针对准圆形、非自旋双星这一特殊情形,展示了“离线/在线”相空间范式如何也扩展到产生双星并合-铃宕信号的最终坠落阶段。我们在坠落的领头测地线阶实现了该方法。所得的坠落波形在早期与稳态相位近似吻合良好,在晚期与(自洽计算的)拟正则模求和吻合良好,但我们强调这两种近似均未达到完整坠落波形的峰值。最后,我们将坠落波形与数值相对论模拟进行了比较。我们的框架为不对称双星提供了快速、精确的旋近-并合-铃宕波形模型的前景。

关键词

引用

@article{arxiv.2506.02189,
  title  = {Self-force framework for merger-ringdown waveforms},
  author = {Lorenzo Küchler and Geoffrey Compère and Adam Pound},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2506.02189},
  year   = {2025}
}

备注

55 pages + appendix, 15 figures