利用自旋诱导多极矩测量检验中等质量与超大质量双黑洞的 Kerr 性质

双黑洞系统自旋诱导多极矩系数的引力波测量可用于区分黑洞与其他致密天体 [N. V. Krishnendu 等, PRL 119, 091101 (2017)]。在此，我们将 [N. V. Krishnendu 等, PRL 119, 091101 (2017)] 中提出的想法应用于由中等质量和超大质量黑洞组成的双星系统，并利用未来的天基引力波探测器推导其 Kerr 性质的预期界限。使用双黑洞群体的天体物理模型，我们研究了利用 LISA 和 DECIGO 对自旋诱导四极矩和八极矩系数的可测性。发现对于 LISA 可探测的几乎 $3\%$ 的总超大质量双黑洞群体，双星系统的自旋诱导四极矩参数误差为 $\leq 0.1$，而对于 DECIGO 在其设计灵敏度下可观测的中等质量黑洞双星，该比例为 $\sim 46\%$。我们发现，对于 LISA 和 DECIGO 探测器，分别有 $\sim 2\%$ 和 $\sim 50\%$ 的群体，其四极矩和八极矩参数误差均可估计为 $\leq 1$。我们的发现表明，信噪比阈值分别大于 200（LISA）和 100（DECIGO）的双黑洞事件子群体，将允许以 10\% 精度检验黑洞性质。