利用有理滤波器揭示 GW150914 中的首个铃宕泛音
广义相对论与量子宇宙学
2023-04-06 v2
摘要
文献中关于 GW150914 铃宕中首个泛音是否存在一直存在争论。我们开发了一个新颖的贝叶斯框架来重新分析该事件的数据，其中引入了一项新技术——“有理滤波器”，可从铃宕信号中清除特定模式。我们从多个新颖角度考察 GW150914 中首个泛音的存在性。首先，我们确认在铃宕早期阶段（推断信号峰值刚过之后）纳入首个泛音时，对 remnant 黑洞质量与自旋的估计与从完整 IMR 信号所得结果更为一致；这种改善在较晚时刻消失。其次，我们提出了一种比较含与不含首个泛音的铃宕模型的新方法，通过在铃宕期间不同时刻计算贝叶斯因子实现。在信号幅度达到峰值时刻，我们得到贝叶斯因子为 600。该因子偏离峰值时刻后急剧下降，并在泛音信号预期已衰减时围绕一较小值振荡。第三，我们从 GW150914 铃宕中清除基模，并利用滤波后数据通过 MCMC 估计各模式幅度。推断的基模幅度约为 0，而首个泛音幅度几乎不变，意味着滤波后数据与仅含首泛音的模板一致。类似地，若从 GW150914 数据中移除首个泛音，滤波后数据与仅含基模的模板一致。最后，在移除基模后，我们利用 MCMC 仅从首个泛音推断 remnant 黑洞质量与自旋。我们发现后验仍具信息量且与从基模推断者一致。
引用
@article{arxiv.2301.06639,
title = {Using rational filters to uncover the first ringdown overtone in GW150914},
author = {Sizheng Ma and Ling Sun and Yanbei Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.06639},
year = {2023}
}