质量不等进动双黑洞模拟的替代模型
广义相对论与量子宇宙学
2019-10-16 v3 高能天体物理现象
摘要
仅数值相对论模拟能捕捉双黑洞并合的完全复杂性。然而，这些模拟对于参数估计等直接数据分析应用过于昂贵。我们提出两个针对这些模拟输出的快速精确替代模型：第一个模型NRSur7dq4预测引力波形，第二个模型RemnantModel预测 remnant 黑洞的性质。这些模型将先前7维、无偏心的进动模型扩展至更高质量比，并基于1528个质量比q≤4、自旋量χ_1,χ_2 ≤ 0.8且自旋方向任意的模拟训练。波形模型NRSur7dq4从并合前约20圈开始，包含全部ℓ ≤ 4自旋加权球谐模式，以及黑洞的进动框架动力学与自旋演化。最终黑洞模型RemnantModel对remnant黑洞的质量、自旋与反冲踢速度建模。在训练参数范围内，两模型均比现有模型精确至少一个数级，误差与数值相对论模拟的估计误差相当。我们还显示替代模型即便外推至训练参数空间外、直至质量比q=6仍表现良好。
引用
@article{arxiv.1905.09300,
title = {Surrogate models for precessing binary black hole simulations with unequal masses},
author = {Vijay Varma and Scott E. Field and Mark A. Scheel and Jonathan Blackman and Davide Gerosa and Leo C. Stein and Lawrence E. Kidder and Harald P. Pfeiffer},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.09300},
year = {2019}
}
备注
Matches published version. Models publicly available at https://zenodo.org/record/3455886#.XZ9s1-dKjBI and https://pypi.org/project/surfinBH