低质量非自旋双黑洞搜寻中现象学引力波波形模型有效性的检验

现象学引力波波形模型（我们称之为PhenomA、PhenomB和PhenomC）生成并合双星黑洞（BBHs）的完整旋进-并合-铃宕波形。这些模型定义在傅里叶域，因此可用于引力波搜寻中的快速匹配滤波。PhenomA是为非自旋BBH波形开发的，而PhenomB和PhenomC旨在为具有非进动（对齐）自旋的BBH系统建模波形，但也可用于非自旋系统。本工作中，我们利用Advanced LIGO研究了现象学模型在低质量非自旋BBH搜寻中的有效性，质量范围为 $m_{1,2}\geq 4 Msun$ 且 $m_1+m_2\equiv M \leq 30 Msun$。作为我们的完整信号波形模型，我们采用EOBNRv2，这是一种时域旋进-并合-铃宕波形模型。为研究现象学模板模型的搜寻效率，我们通过探索重叠曲面计算拟合因子。我们发现，在 $M<15 Msun$ 质量范围内，仅PhenomC能有效获得优于0.97的拟合因子。在 $15 Msun$ 以上，PhenomA在对称质量区域最高效，PhenomB在高度不对称质量区域最高效，PhenomC在中间区域最高效。具体地，我们提出了一种有效的现象学模板族，可通过分别在四个子区域采用现象学模型来构造。我们发现有效模板的拟合因子在整个质量区域优于0.97，且多数大于0.99。