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下一代引力波探测器中双黑洞种群的波形建模系统偏差

广义相对论与量子宇宙学 2024-05-16 v2 高能天体物理现象

摘要

下一代引力波探测器如爱因斯坦望远镜和宇宙探索者将具有更高的灵敏度和观测体积,从而实现前所未有的参数估计精度。然而,这种增强的精度也可能揭示波形建模引起的系统偏差,从而影响天体物理推断。我们使用线性信号近似,在为期一年的观测运行中,对10510^5个模拟双黑洞源研究了这些偏差的程度。为了建立保守估计,我们从平滑截断幂律种群模型中采样双星,并计算了IMRPhenomXAS和IMRPhenomD波形模型之间的系统参数偏差。对于信噪比高于100的源,我们估计约3%20%3\%-20\%的事件中存在统计显著的参数偏差,具体取决于参数。我们发现,要使99%99\%的信噪比100\geq 100的探测达到偏差1σ\leq 1\sigma,波形模型之间的平均失配应为O(105)\mathcal{O}(10^{-5}),即至少比当前波形精度水平高一个数量级。

关键词

引用

@article{arxiv.2404.00090,
  title  = {Systematic bias from waveform modeling for binary black hole populations in next-generation gravitational wave detectors},
  author = {Veome Kapil and Luca Reali and Roberto Cotesta and Emanuele Berti},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2404.00090},
  year   = {2024}
}

备注

15 pages, 11 figures, 1 table. Matches the version published in Phys. Rev. D 109, 104043