利用引力波观测检验低质量间隙中致密天体的本质

随着致密双星目录的持续快速增长，开发和改进检验致密天体本质的测试方法，对于全面理解观测数据及双星群体的基础天体物理学至关重要。我们研究了自旋诱导多极矩和潮汐形变测量在区分具有不同质量和自旋构型的低质量间隙黑洞双星与非黑洞双星方面的有效性。我们使用全贝叶斯推断对双黑洞（BBH）模拟进行模型无关测试，评估 SIQM 和潮汐参数在参数空间中独立及联合的可测量性。我们将分析扩展到自相互作用旋转玻色子星的模拟，使用展现 (a) SIQM 和潮汐效应以及 (b) 各自单独效应的合成信号。对于情况 (a)，我们使用 (i) BBH 模型，(ii) 同时包含 SIQM 和潮汐效应的模型，以及 (iii) 仅包含 SIQM 或潮汐效应的模型进行恢复。对于情况 (b)，我们采用 (i) BBH 模型和 (ii) 与注入一致的、仅包含 SIQM 或潮汐效应的模型。模拟采用 TaylorF2 波形模型，并考虑低质量间隙中具有不同自旋大小的双星。我们发现，使用不正确的模型分析信号会导致参数推断偏差。值得注意的是，当使用 BBH 模型分析一个组分质量为 $\rm{(4, 4) \, M_{\odot}}$ 的模拟双玻色子星状信号时，该系统被错误地识别为具有 $\rm{(8, 2) \, M_{\odot}}$ 的质量。相比之下，使用同时包含 SIQM 和潮汐形变效应的正确恢复模型成功恢复了真实质量，这突显了波形模型精度在对低质量间隙中的致密天体进行可靠区分性测试中的重要性。