从引力波信号追踪致密双星的进动

我们提出了一种仅利用引力波(GW)信号信息来追踪黑洞双星系统进动的简单方法。该方法通过定位使$(\ell=2,|m|=2)$模式幅度最大化的参考系（我们称之为“四极对齐”参考系）来实现。我们展示了该方法应用于数值模拟波形时的有效性。在等质量无自旋双星的测试案例中，我们的方法将轨道角动量的方向定位在$(\Delta \theta, \Delta \phi) = (0.05^{\circ},0.2^{\circ})$以内。随后，我们将该方法应用于一个$q = M_2/M_1 = 3$且表现出显著进动的双星。一般而言，自旋双星的轨道角动量$\mathbf{L}$并不垂直于轨道平面。通过与后牛顿(PN)结果的比较，有证据表明我们的方法定位的是$\mathbf{L}$的方向而非轨道平面的法线方向。此外，我们观察到该方法能准确再现与可比拟的无自旋（因此无进动）双星相似的高阶模式幅度，并且$(\ell=2,|m|=2)$模式的频率与双星运动的“总频率”一致。四极对齐波形的简单形式将有助于解析建模进动双星的旋近-合并-铃宕(IMR)信号，并有助于标准化波形表示，以用于数值和解析源建模工作的准确性和一致性研究。