用于在先进引力波探测器中搜索低质量双黑洞的模板库
广义相对论与量子宇宙学
2013-12-10 v2 宇宙学与河外天体物理
高能天体物理现象
摘要
合并双黑洞（BBHs）是激光干涉引力波天文台（LIGO）及其国际合作伙伴Virgo和KAGRA最有可能的源之一。对BBH的最优搜索需要精确的波形作为信号模型，以及覆盖感兴趣质量空间的有效模板库。我们研究了二阶后牛顿TaylorF2六边形模板放置度量在使用有效单体波形（调谐到数值相对论，EOBNRv2）作为模板波形时，构建有效模板库的能力。我们发现，通过将现有的TaylorF2放置度量与EOBNRv2波形结合，可以构建对分量质量在3 Msolar <= m_1, m_2 <= 25 Msolar范围内的BBH的有效搜索。我们还表明，当M <~ 11.4 Msolar时，可以使用计算成本较低的TaylorF2后牛顿波形代替EOBNRv2波形。最后，我们研究了除主导l=m=2模式以外的模式对BBH搜索的影响。我们发现，对于质量比(m_1/m_2)<=1.68或倾角ι<=0.31或ι>=2.68弧度的系统，由于在模板波形中忽略除l=m=2以外的模式，总可能信噪比没有显著损失。对于空间体积均匀分布的源群体，在整个分量质量空间的采样区域，探测率的损失（对倾角和天空位置/偏振角的均匀分布取平均）保持在约11%以下。对于高质量比且0.31<=ι<=2.68的双星，包含高阶模式可以使Advanced LIGO的信噪比增加多达8%。我们的结果可用于在Advanced LIGO和Advanced Virgo中构建匹配滤波搜索。
引用
@article{arxiv.1211.6184,
title = {Template banks to search for low-mass binary black holes in advanced gravitational-wave detectors},
author = {Duncan A. Brown and Prayush Kumar and Alexander H. Nitz},
journal= {arXiv preprint arXiv:1211.6184},
year = {2013}
}
备注
12 pages, 10 figures