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GW200129 的奇特案例:自旋进动推断与数据质量问题的相互作用

广义相对论与量子宇宙学 2022-11-23 v2 高能天体物理现象 天体物理仪器与方法

摘要

通过引力波观测黑洞双星并合中的自旋进动是一项令人振奋的里程碑,因为它既关乎广义相对论动力学,也关乎天体物理双星形成图景。在本研究中,我们重新审视 GW200129 中自旋进动的证据,并将其来源定位在 LIGO Livingston 探测器 20--50\,Hz 频率范围内的数据,在该范围内给定所有其他数据,信号振幅低于预期的非进动双星。这些数据受到已知数据质量问题的困扰,因为已从探测器应变数据中减除一个毛刺(glitch)。LIGO Hanford 中缺乏自旋进动证据,导致两台 LIGO 探测器推断出的双星质量比与进动自旋之间存在明显不一致,这并非仅由不同的高斯噪声实现所预期。我们重新审视 LIGO Livingston 的毛刺缓解,并表明 GW200129 的自旋进动与非进动解释之间的差异小于毛刺减除的统计与系统不确定性,发现对自旋进动的支持敏感地依赖于毛刺建模。我们还研究了灵敏度较低的 Virgo 探测器中信噪比 7\sim7 的触发事件。尽管不影响自旋进动研究,Virgo 触发事件与 LIGO Hanford 和 LIGO Livingston 中的触发事件严重不一致,因为它指向一个重得多的系统。我们在进一步的数据质量问题背景下解释 Virgo 数据。虽然我们的结果并未否定 GW200129 中存在自旋进动,但我们认为任何此类推断都取决于毛刺缓解的统计与系统不确定性。我们的研究凸显了在推断诸如高质量系统所产生的短信号中自旋进动等细微效应时数据质量研究的作用。

关键词

引用

@article{arxiv.2206.11932,
  title  = {The curious case of GW200129: interplay between spin-precession inference and data-quality issues},
  author = {Ethan Payne and Sophie Hourihane and Jacob Golomb and Rhiannon Udall and Derek Davis and Katerina Chatziioannou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2206.11932},
  year   = {2022}
}

备注

17 pages, 14 figures, 2 tables. Data release: https://zenodo.org/record/7259655