并合双中子星的次弧度精度引力波 II: 关于状态方程、双星质量与质量比的系统研究

我们报告了使用自适应网格细化数值相对论代码 {\tt SACRA-MPI} 对 {\it 新} 的 26 个非自旋双中子星系统以 6 种网格分辨率进行的数值相对论模拟结果。最细网格间距依系统不同约为 $64$--$85$ m。首先,我们导出长期高精度旋进引力波波形,并表明在超过 $200$ rad 的相位演化中,由有限网格分辨率引起的累积引力波相位误差不论系统如何均小于 $0.5$ rad。我们还发现,具有列表状态方程(EOS)的双星系统的引力波相位误差与分段多方 EOS 的相当。随后我们验证了 SACRA 旋进引力波波形模板(该模板将用于从引力波观测中提取潮汐形变率),发现我们的波形建模精度在引力波相位上达 $\lesssim 0.1$ rad、在引力波振幅上达 $\lesssim 20 \%$ (直至引力波频率 $1000$ Hz)。最后,我们校准了文献中提出的并合后引力波信号与潮汐形变率/中子星半径之间的普适关系,表明它们存在系统误差,且许多被宣称普适的关系并非真正普适。我们也给出了改进的拟合公式。