LISA双星参数估计中的系统性偏差：排除高阶多极矩对无自旋双星的影响

计划中的激光干涉空间天线（LISA）将达到卓越的灵敏度，使我们能够观测到总信噪比（SNR）达数百甚至数千的大质量黑洞双星（MBHB）的引力波信号。在如此高的信噪比下，从探测信号中精确推断MBHB参数的能力将受到所用波形模板精度的限制。在本文中，我们探讨了若使用不包含高阶多极矩辐射的波形模板，参数估计中会产生何种系统性偏差。这对LISA预期观测到的大量高质量事件是一个重要考虑因素。我们研究了不同总质量、质量比和倾角下MBHB事件的偏差变化。我们发现，对于总红移质量$\gtrsim10^6\,M_\odot$的事件，由模式内容不足导致的系统性偏差是严重的。随后，我们比较了多种在不执行完整贝叶斯参数估计的情况下预测此类系统性偏差的方法。特别地，我们证明通过直接似然优化，可以以显著的计算效率和准确性预测系统性偏差。最后，我们设计了一种构建包含$\ell\geq5$角多极矩的近似波形的方法，以更好地理解当前近似方法中可用的模式之外还需要多少额外模式，才能对LISA探测到的MBHB信号进行无偏参数估计。