极端质量比旋进系统高精度重校准引力波建模

• 作者: 程然 韩文标
• 来源期刊: 中国光学
• 学科: 地球科学
• 关键词: 引力波 极端质量比旋进系统 波形计算
• 年，卷（期）: 2019,（3）
• 所属期刊栏目: "空间引力波探测"专栏
• 页码范围: 441-454
• 页数: 14页
• 分类号: O412.1|P145.8
• 字数: 2751字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CO.20191203.0441

摘要

针对空间引力波探测器的数据处理,需高精度高效率计算极端质量比旋进系统引力波,本文提出了一个完全重校准波形计算模型.该模型基于高精度Teukolsky方程数值求解的数据,对等效单体问题的因子化波形中所有与质量比无关的系数进行重校准,并利用重校准后的系数实现波形的高效计算(相同计算环境下效率是Teukolsky方程数值求解的1400倍).其精度高于已有的校准模型精度至少一个量级,可满足空间引力波探测器对于无轨道倾角准圆轨道EMRI波形的精度要求.文中还研究了致密天体的自旋以及旋进系统的质量比引起的相位偏移,发现在波形计算中自旋和质量比均不可忽略.利用该模型对极端质量比旋进系统的波形实现高精度、高效率计算对于今后的空间引力波探测器波形模版构建将发挥重大作用.