双黑洞模拟最后轨道阶段小质量比近似的适用性
广义相对论与量子宇宙学
2023-06-01 v2
摘要
最近的研究显示了小质量比近似（SMR）在建模相对论二体问题时的惊人有效性，即便在质量相当时也是如此。迄今为止，这种有效性仅在旋进阶段、即双星转入 plunge 与并合之前得到证明。在此我们考察质量比从 20:1 到等质量的無自旋双黑洞模拟的束缚能。我们首次表明，这些双星如解析理论所预言的那样经历向 plunge 的转捩，并估算了转捩区域的大小：对等质量双星约为 个引力波周期。通过包含转捩，束缚能的 SMR 展开在引力波发射的最后一个周期前都是准确的。即便对于当前引力波探测器所观测的此类质量相当双星也是如此，其中转捩常构成观测信号的大部分。我们的工作进一步证明，SMR 近似可直接应用于当前引力波观测。
引用
@article{arxiv.2207.04066,
title = {Success of the small mass ratio approximation during the final orbits of binary black hole simulations},
author = {Sergi Navarro Albalat and Aaron Zimmerman and Matthew Giesler and Mark A. Scheel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.04066},
year = {2023}
}
备注
12 pages (5 pages plus appendix and references), 8 figures, 1 table. Reflects published version