Improved gravitational waveforms from spinning black hole binaries
已知非旋转黑洞双星的引力波形的标准后牛顿近似（称为T近似）在接近系统最后稳定轨道时不够准确。一种新的近似，称为P-近似，被认为是提高波形的准确性，使他们适用于最后的稳定轨道。在这项研究中，我们应用P-近似的情况下，在赤道轨道上的测试粒子围绕克尔黑洞参数化的自旋参数q，取值范围为-1和1。为了评估这两个近似的性能，我们测量它们的有效性（即与精确信号的较大重叠）和忠实性（即测量信号参数时的较小偏差）与精确（数值）波形。我们发现，在角动量与黑洞的自旋角动量相同的轨道的情况下，T-近似模板在自旋q < 0.75时获得~ 0.99的有效性。对于0.75 < q < 0.95，有效性下降至约0.82。P-近似对于q = 0.95的所有自旋实现> 0.99的有效性。在P-近似的情况下，参数估计的偏差比T-近似的低得多。我们发现，P-近似是有效的和忠实的，应该是更有效的比T-近似作为一个检测模板家庭时，q>0。对于q<0，T-和P-近似函数表现同样好，因此它们中的任何一个都可以用作检测模板族。
2004-06-10 gr-qc
Complete adiabatic waveform templates for a test-mass in the Schwarzschild spacetime: VIRGO and Advanced LIGO studies
在{ \it same relative}后牛顿阶截断的结合能和引力波通量的后牛顿展开式形成了对来自螺旋压缩双星的引力波定相的{ \it标准绝热}近似的基础。从双星动力学的角度来看，标准近似相当于忽略了加速度中某些保守的后牛顿项。在较早的工作中，我们提出了一个新的{ \it完全绝热}近似构造的能量和通量函数。在首阶，它采用2 PN能量函数，而不是标准近似中的0 PN能量函数，因此，有效地近似对应于加速度中没有丢失后牛顿项的动力学。在本文中，我们比较重叠的标准和完整的绝热模板与精确的波形在绝热近似的一个测试质量运动在史瓦西时空，为VIRGO和先进的LIGO噪声谱。结果表明，完全绝热近似在较低的PN（$<$ 3 PN）阶下能显著提高{ \it有效性}，而标准的$\geq$ 3 PN阶近似为构造有效模板提供了一个较好的完全近似下界.除少数后牛顿阶外，完全逼近式的{ \it Faithfulness}优于标准逼近式.标准和完全逼近超越绝热近似也研究了使用拉格朗日模板的Buonanno，陈和Vallisneri。
2005-06-10 gr-qc
Detecting gravitational waves from test-mass bodies orbiting a Kerr black hole with P-approximant templates
在这项研究中，我们应用后牛顿（T-近似）和简化后牛顿（P-近似）的情况下，一个测试粒子在赤道轨道上围绕克尔黑洞。我们通过测量它们的有效性（即与精确信号的较大重叠）和忠实性（即在测量信号参数时的较小偏差）与精确（数值）波形来比较两个近似值。我们发现，在自旋q < 0.75的情况下，T-近似模板的有效性为~0.99。对于0.75 < q < 0.95，有效性下降至约0.82。P-近似对于q = 0.95的所有自旋实现> 0.99的有效性。在P-近似的情况下，参数估计的偏差比T-近似的低得多。我们发现，P-近似是有效的和忠实的，应该是更有效的比T-近似作为一个检测模板家庭时，q > 0。对于q < 0，T-和P-近似函数表现同样好，因此它们中的任何一个都可以用作检测模板族。然而，对于参数估计，P-近似模板仍然优于T-近似。
2005-08-09 gr-qc
Improved filters for gravitational waves from inspiralling compact binaries
后牛顿展开的顺序需要，以可靠和准确的方式提取完全广义相对论性引力波信号从吸入紧凑的双星，进行了探索。基于以下两个输入构造了一类近似波形，称为P-逼近：（a）分别引入两个新的能量型和通量型函数e（v）和f（v），（b）系统地使用Pade逼近构造e（v）和f（v）的逐次逼近。新的P-逼近不仅更有效（更大的重叠）和更忠实（更小的偏差）比标准的泰勒逼近，而且收敛速度更快，单调。目前可用的O（v/c）^5精度的后牛顿结果可用于构造P近似波形，该波形与精确波形的重叠率大于96.5%，这意味着在P近似波形的帮助下可以检测到90%以上的潜在事件，而使用标准后牛顿近似波形只能检测到10- 15%。
1997-08-18 gr-qc
Quasi-5.5PN TaylorF2 approximant for compact binaries: point-mass phasing and impact on the tidal polarizability inference
我们推导出一个质点（nonspinning）频域泰勒F2相位近似在准5.5后牛顿（PN）的引力波从合并紧凑的双星精度。新的近似是通过将有效单体（EOB）的能量和角动量通量沿圆轨道进行泰勒展开得到的，其中所有已知的测试粒子信息达到5.5PN。在4PN阶和超越进入能量通量和能量的-尚未计算-项被考虑为自由参数，然后设置为零。我们比较准5.5 PN和3.5 PN近似对全EOB波形使用规范不变的相位诊断$Q_ω=\hatω^2/\dot{\hatω}$，其中$\hatω$是无量纲引力波频率。准5.5PN的相位被发现是系统更接近EOB一个比3.5PN的。值得注意的是，准5.5 PN（3.5 PN）近似累积的EOB $-$ PN相移$ΔΨ^{\rm EOBPN}\sim10^{-3}$ rad（$0.13$ rad）的频率$\hatω\simeq 0.06$，6轨道合并，（$\hatω\simeq 0.086$，2轨道合并）的基准双星中子星系统。我们探讨了准5.5 PN近似的性能上的测量潮汐极化率参数$\tildeΛ$使用注入的EOB波形与数值相对论合并波形杂交。我们证明，准5.5 PN质点近似增强与6 PN准确的潮汐条款允许一个减少（在许多情况下，甚至消除）的偏差，而不是发现$\tildeΛ$的测量时，使用标准的3.5 PN质点基线。在方法上，我们证明了结合使用$Q_ω$分析和贝叶斯参数估计…
2019-04-21 gr-qc
A Comparison of search templates for gravitational waves from binary inspiral
我们比较了由三种不同类型的方法定义的模板的性能：传统后牛顿模板（泰勒近似），假设绝热近似并在暴跌前停止的“简化”后牛顿模板（P-近似），以及超越绝热近似的进一步的“简化”后牛顿模板，并将暴跌与其从内螺旋的过渡结合起来，（连续单体近似）。信噪比显着提高（主要是因为包括暴跌信号），通过使用这些新的有效的单体模板相对于通常的后牛顿的二进制质量大于$ 30 M_\odot$，最有可能的来源，为初始激光干涉仪。独立于骤降信号的问题，各种模板的比较证实了使用再确认方法的有用性。本文还总结了构建各种模板的关键要素，从而可以作为那些参与编写inspiral搜索软件的资源。
2005-06-17 gr-qc
Circular inspiral templates
最近，一类新的限制引力波搜索模板，称为泰勒模板的搜索的inspiralling紧凑的双星。TaylorEt近似式与通常的时域后牛顿近似式的不同之处在于，它采用轨道结合能而不是轨道频率或密切相关的参数“x”。我们进行了详细的研究，以探讨在3.5pN的TaylorEt的拟合因子为nonspinning可比的质量致密双星相对于TaylorT1，TaylorT4，和TaylorF2在3.5pN的近似LIGO，先进LIGO和处女座干涉仪。
2010-03-25 gr-qc
Detection of gravitational waves from inspiraling compact binaries using non-restricted post-Newtonian approximations
在探测螺旋形致密双星的引力波时，通常采用后牛顿近似建立匹配滤波器：滤波器相位采用后牛顿修正，振幅保持在牛顿量级。在这里，我们调查的后牛顿修正的引入也对振幅的影响，我们讨论了一些信号检测和参数估计的影响。
2000-05-16 gr-qc
Gravitational waves from inspiraling compact binaries: Accuracy of the post-Newtonian waveforms
后牛顿波形的准确性，无论是在标准和帕德形式，是通过计算其匹配滤波重叠积分与参考波形从黑洞微扰理论。
1998-01-12 gr-qc
Gravitational waves from inspiraling compact binaries: Second post-Newtonian waveforms as search templates II
我们提出了进一步的证据，第二后牛顿（PN）近似的引力波所发出的吸入紧凑的双星是足够的检测这些系统。这是通过将2 pN波形与从黑洞微扰理论计算的信号进行比较而建立的。不同的检测器噪声曲线的结果。我们还讨论了这种类型的分析的有效性。
1998-06-19 gr-qc
Using Full Information When Computing Modes of Post-Newtonian Waveforms From Inspiralling Compact Binaries in Circular Orbit
致密双星（特别是双星黑洞）的数值模拟越来越复杂和精确，这为检验后牛顿（PN）理论对发射的引力波的预测是否准确提供了机会。为了将数值结果与后牛顿理论的结果进行比较，可以方便地比较两种波形的多极分解。这里指出，可以通过检查系统的辐射多极矩，而不是通过分解2.5PN极化波形来计算更高的后牛顿阶的各个模式。特别地，主（l = 2，m = 2）模式可以被计算为3PN阶。个别模式计算尽可能高的后牛顿秩序，因为以前的后牛顿的结果。
2007-10-02 gr-qc
Ineffectiveness of Padé resummation techniques in post-Newtonian approximations
我们测试了用于引力波探测的Padé和有效单体（EOB）波形的重建技术。收敛性测试表明，即使在测试质量极限下，引力波能流的Padé近似也不会加速标准泰勒近似的收敛，并且没有理由认为Padé变换应该有助于在数据分析中更好地估计参数。此外，在构造这些Padé近似通量公式时，似乎不需要在通量中添加极点。Padé逼近式在建议拟合公式的形式时可能是有用的。我们比较了15轨道的数值波形的加州理工大学-康奈尔大学集团的建议Padé波形的Damour等人。在质量相等，非自旋准圆形的情况下。比较表明，Padé波形与数值波形的一致性并不比基于标准Taylor的波形好。在此基础上，我们对Buonanno等人的ET EOB模型进行了改进，设计了一个简单的EOB模型，用通量的泰勒级数，带一个未知的参数，在后牛顿第四阶，我们适合。这种简单的EOB模型生成的波形与数值波形的相位差仅为0.002弧度，远小于数值数据本身的相位不确定性的0.04弧度。EOB哈密顿量可以在其构造中使用Padé变换，但这是Padé变换唯一有用的地方。
2008-05-30 gr-qc
On the ability of various circular inspiral templates to capture inspiral gravitational waves from compact binaries having tiny orbital eccentricities
我们探讨了各种类型的后牛顿（PN）精确的圆形模板捕捉inspiral引力波（GW）信号的能力，从紧凑的双星具有微小的轨道偏心率。GW信号通过适应T. Damour，A. Gopakumar和B. R. Iyer，[Phys.Rev.D70，064028（2004）]，采用轨道能量和时间偏心率来描述轨道演化。使用与初始LIGO相关的拟合因子估计，我们表明基于绝热TaylorT1，完全绝热TaylorT1和TaylorT4近似的圆形模板无法从具有微小剩余轨道偏心率的紧凑双星中捕获我们的GW信号。然而，基于最近引入的泰勒近似式的2PN阶圆形内旋模板被发现在从具有中等偏心率的内旋致密双星中捕获GW方面既有效又忠实，并且我们为我们的观察提供了物理解释。
2012-02-28 gr-qc
Frequency and time domain inspiral templates for comparable mass compact binaries in eccentric orbits
具有不可忽略的轨道偏心率的螺旋形紧凑双星是即将到来的GW观测站网络的引力波（GW）源。在本文中，我们提出了两个处方计算后牛顿（PN）准确的inspiral模板，这样的二进制文件。首先，我们对Yunes { \it et al.} [Phys.Rev.D80，084001（2009）]中的方法，以获得包含PN精确轨道偏心率演化的影响的傅立叶域内旋近似。这导致在一个完全解析的频域inspiral波形与牛顿振幅和2 PN阶傅立叶相位，同时将偏心效应高达六阶在每个PN阶。将偏心演化贡献的傅立叶相位在PN一致的方式的重要性也被证明。其次，我们提出了一个准确和有效的处方，将轨道偏心率的准圆时域{ \texttt{TaylorT4} }近似在2 PN阶。新的功能包括使用合理的功能，在轨道偏心率，以实现1.5PN阶尾部的贡献，远区通量。这导致了封闭形式的PN精确微分方程的演变偏心轨道和由此产生的时域近似是准确和有效的处理初始轨道偏心$\leq 0.9$。初步GW数据分析的影响，探讨使用匹配估计。
2016-05-14 gr-qc
Gravitational-wave amplitudes for compact binaries in eccentric orbits at the third post-Newtonian order: Memory contributions
本文在广义相对论中计算了三阶后牛顿（3PN）非线性记忆效应对偏心轨道上紧双星引力波振幅的贡献。这些贡献在本质上是遗传的，因为它们是由双星在整个动力学过程中发出的引力波产生的。将这些与已经可用的瞬时和尾部贡献相结合，我们得到完整的3PN精确重力波形。
2019-10-21 gr-qc
On the comparison of results regarding the post-Newtonian approximate treatment of the dynamics of extended spinning compact binaries
本文简要回顾了迄今为止计算的两体系统后牛顿动力学的所有哈密顿量和有效势。提出了一种方法来比较（保守）约化的哈密顿与非约化的潜力，直接至少到下一个领先的pN阶。
2012-05-21 gr-qc
Second post-Newtonian Lagrangian dynamics of spinning compact binaries
自旋紧密双星的后牛顿拉格朗日方程中包含了首阶自旋轨道耦合，该方程由牛顿项、第一后牛顿非自旋项（1 PN）和2 PN非自旋项以及2 PN自旋-自旋耦合组成.这使得在导出的哈密顿量中出现了3 PN自旋-自旋耦合。自旋-自旋耦合是导致哈密顿量混沌的主要原因。然而，与等价于2 PN自旋-自旋拉格朗日量的2 PN自旋-自旋哈密顿量相比，3 PN自旋-自旋哈密顿量较小并且具有不同的符号。结果表明，在不考虑自旋轨道耦合的情况下，拉格朗日方程出现混沌的概率比考虑自旋轨道耦合的情况下大。数字证据支持这一主张。
2016-04-22 gr-qc
Second post-Newtonian gravitational wave polarizations for compact binaries in elliptical orbits
计算了在椭圆轨道上运动的非自旋致密双星的引力辐射对“正”和“交叉”引力波偏振的第二后牛顿（2PN）贡献。计算从我们早期的2PN产生结果出发，关键地采用了Damour，Schäfer和Wex对椭圆轨道的2PN精确的广义拟开普勒参数化，给出了考虑偏心率和近星点进动影响的引力波偏振模尾项的2PN精确表达式。
2002-03-11 gr-qc
Simulations of black-hole binaries with unequal masses or non-precessing spins: accuracy, physical properties, and comparison with post-Newtonian results
我们提出的引力波形的最后轨道和合并的黑洞-二进制（BBH）系统沿两个分支的BBH参数空间：等质量的二进制与平等的非旋进自旋，和nonspinning不等质量的二进制。波形计算从爱因斯坦方程的数值解的黑洞二进制完成之间的6和10轨道合并之前。沿等质量自旋分支，每个BH的自旋参数为$χ_i = S_i/M_i^2 \in [-0.85,0.85]$，沿不等质量分支，质量比为$q =M_2/M_1 \in [1,4]$。我们讨论了这些情况下的低偏心率穿刺初始数据的建设，最终合并BH的属性，并比较了最后8-10 GW周期高达$Mω= 0.1$的相位和振幅预测的标准后牛顿（PN）近似。在以前的研究中，我们发现，从3.5PN泰勒T4近似的相位是最准确的nonspinning二进制。对于等质量的自旋双星，3.5PN泰勒T1近似（包括自旋项，最多只有2.5PN阶）给出了最稳健的性能，但也可以以这样一种方式处理泰勒T4，即它给出了自旋$χ_i > -0.75$的最佳精度。当包括高阶振幅校正时，$(\ell=2,m=\pm2)$模式的PN振幅比NR振幅大2- 4%。
2010-11-15 gr-qc
Gravitational waves from compact binaries in post-Newtonian accurate hyperbolic orbits
本文从第一性原理出发，导出了双曲轨道非自旋致密双星的第三后牛顿（3 PN）精确开普勒型参数解。在Arnowitt-Deser-Misner型坐标和修正的调和坐标下，利用守恒轨道能量和角动量得到了参数解的轨道元和函数.优雅的检查，包括修改后的解析延拓处方，以获得我们的独立的双曲参数解的偏心版本。利用我们的3 PN-精确参数解，提出了一种模拟经历3.5PN-精确轨道运动的双曲型紧双星的引力波偏振态的方法.
2018-07-06 gr-qc
Third post-Newtonian accurate generalized quasi-Keplerian parametrization for compact binaries in eccentric orbits
我们提出了开普勒型参数化的解决方案的第三后牛顿（3PN）精确的运动方程的两个非自旋紧凑的物体在偏心轨道上移动。的参数化的轨道元素明确给出的3PN精确的守恒轨道能量和角动量在Arnowitt，Deser，和Misner型和谐波坐标。我们的代表将需要构建后牛顿准确的“准备使用”的搜索模板，从紧凑的二进制在吸气偏心轨道的引力波的检测。由于存在某些3PN精确的规范不变轨道根数，参数化应该是有用的，以分析相容性的广义相对论数值模拟，涉及紧凑的双星与相应的后牛顿描述。如果需要的话，本参数化也将需要计算后牛顿修正目前采用的相对论双星射电观测的“计时公式”。
2004-07-13 gr-qc
Performance of Newtonian filters in detecting gravitational waves from coalescing binaries
合并双星系统是最有希望的引力波源之一。匹配滤波技术用于从合并双星中探测引力波，依赖于精确模板的构造。直到最近，以四极杆或牛顿近似为模型的滤波器被认为是足够的。最近，它表明，后牛顿效应有助于实际信号和其相应的牛顿模板之间的相位差的长期增长。在本文中，我们调查的可能性补偿的相位差所造成的后牛顿条款允许在牛顿滤波器参数的转变。我们发现，牛顿滤波器执行足够的检测的初始和先进的LIGO探测器的信号的存在的目的。
1994-04-01 gr-qc
Gravitational-wave amplitudes for compact binaries in eccentric orbits at the third post-Newtonian order: Tail contributions and post-adiabatic corrections
计算了后广义相对论第三阶偏心轨道上紧双星的引力波模振幅的尾部贡献。我们将它们与已有的瞬时件相结合，并包括充分考虑辐射反作用力对运动的影响所需的绝热后修正。我们将小偏心率极限下的波形与圆形波形进行比较，发现完全一致。
2019-09-22 gr-qc
Gravitational waveforms from inspiralling compact binaries to second-post-Newtonian order
两个独立的“加”和"交叉”偏振波形与引力波发射的吸气，非自旋，紧凑的双星，准备用于数据分析的信号接收的激光干涉仪引力波探测器，如LIGO和VIRGO。计算是基于最近推导出的引力场的表达式在第二后牛顿近似的广义相对论超越主导（牛顿）四极场。利用这些理论波形进行测量的天体物理参数和测试的相对论引力的性质进行了讨论。
1996-02-13 gr-qc
Post-Newtonian dynamics of compact binaries with mass transfer
本研究推导了含质量转移的致密双星在二阶半后牛顿阶的运动方程，应用于准圆轨道得到与角动量平衡一致的频率演化，并估计了引力波相位，有助于改进波形。
2025-10-07 gr-qc
Improved resummation of post-Newtonian multipolar waveforms from circularized compact binaries
本文改进和推广了文献[1]中提出的圆紧双星后牛顿多极波形的重建方法。\cite{Damour:2007xr,Damour:2007yf}。该再确认方法的特征之一是通过将复多极波形$h_{\lm}$ { \it乘法}分解为多个子波来代替标准后牛顿方法的通常{ \it加法}分解。（物理激励）因素：（i）“牛顿”波形，（ii）来自“有效源”的相对论修正，（iii）与史瓦西背景上的传播相关的前导阶尾效应，（iv）剩余尾失相，以及（v）剩余相对论振幅校正$f_{\lm}$。我们在这里探索了一种新的方法，通过将$f_{\lm}$替换为它的第$\ell$根：$ρ_{\lm}=f_{\lm}^{1/\ell}$来重新编译$f_{\lm}$。在极端的质量比的情况下，这recrmation过程的结果在一个更好的协议之间的分析和数值波形比使用标准的后牛顿近似。然后，我们表明，我们最好的近似表现在一个强大的和连续的方式，因为我们“变形”他们的对称质量比$ν\equiv m_1 m_2/(m_1+m_2)^2$从0（极端质量比的情况下）到1/4（等质量的情况下）。本论文还完成了我们的知识的第一后牛顿修正多极矩计算准备使用的显式表达式的第一后牛顿贡献的奇宇称（电流）多极。
2009-03-11 gr-qc
Equation of motion for relativistic compact binaries with the strong field point particle limit : Formulation, the first post-Newtonian and multipole terms
在后牛顿近似下，考虑双星的强内引力，导出了相对论性紧双星的运动方程。为此，我们采用点粒子极限方法，其中的运动方程用曲面积分表示。我们仔细检查的行为的曲面积分的推导。结果得到了一阶后牛顿（1 PN）的Einstein-Infeld-Hoffman运动方程，以及一部分依赖于四极矩和分量星自旋的2 PN阶运动方程.因此，通过对质量、自旋和四极矩的适当定义，我们发现后牛顿近似下的运动方程对致密双星是有效的。
2000-05-17 gr-qc
Gravitational waves from inspiralling compact binaries: Angular momentum flux, evolution of the orbital elements and the wave form to the second post-Newtonian order
利用Blanchet，Damour，and Iyer（BDI）的多极后闵可夫斯基方法，得到了沿一般轨道运动的任意质量比的致密双星的后后牛顿（2PN）精确质量四极矩.利用这一点，在一般轨道的双星，2PN的引力波形的贡献，以及相关的远区能量和角动量通量的计算。对于准椭圆轨道，能量和角动量通量在一个轨道周期内平均，并用于确定轨道根数衰减率的2PN修正。
1997-10-15 gr-qc
LISA observations of massive black holes binaries using post-Newtonian wave-forms
我们考虑大质量黑洞双星系统在圆形轨道和可忽略的自旋发出的螺旋信号的LISA观测。我们研究的准确性，源参数可以从数据流中提取。我们表明，使用保留后牛顿修正的波形不仅相位，而且幅度可以大大提高一些参数的估计。
2000-05-16 gr-qc
Spin effects on gravitational waves from inspiraling compact binaries at second post-Newtonian order
我们计算的引力波形的自旋，进动紧凑的双inspirals通过第二后牛顿秩序的振幅。当自旋与轨道角动量共线且轨道为准圆时，我们进一步给出了引力波偏振和分解为自旋加权球谐模的显式表达式.波形中的第二后牛顿自旋项的知识可用于改进用于紧凑双星吸气的数据分析的分析模板的物理内容，并用于与数值相对论模拟进行更准确的比较。
2013-03-18 gr-qc
Perturbative, Post-Newtonian, and General Relativistic Dynamics of Black Hole Binaries
在广义相对论中，可以使用各种近似方案和数值方法来研究吸入和合并的黑洞双星的轨道运动：后牛顿展开，黑洞微扰理论，数值相对论和有效单体形式主义。我们回顾了两个最近的比较，从这些不同的技术的预测。这两个比较依赖于一个坐标不变关系的计算，在非旋转的双黑洞的准圆形轨道的情况下。所有的方法都显示同意非常好，在其共同的域的有效性。
2011-09-30 gr-qc
On the equation of motion of compact binaries in Post-Newtonian approximation
基于表面积分方法和强场点粒子极限，导出了两颗球型致密星在调和坐标系中的第三类后牛顿（3 PN）运动方程。强点粒子极限使我们能够将自引力规则恒星的概念纳入广义相对论。得到的3 PN运动方程是洛伦兹不变的，明确的，并保存了双轨道运动的能量。
2004-01-14 gr-qc
Non-linear multipole interactions and gravitational-wave octupole modes for inspiralling compact binaries to third-and-a-half post-Newtonian order
本文的动机是需要提高后牛顿（PN）的振幅精度的波形引力波产生的吸入紧凑的双星，无论是用于数据分析和后牛顿近似和数值相对论计算之间的比较。它提出：（i）3.5PN以下一般后牛顿物质源多极矩之间的非线性耦合，包括尾、尾之尾和非线性记忆效应的贡献;和（ii）源质量型八极矩（非自旋）紧致双星达到3 PN阶，这允许完成八极模（3，3）和（3，1）重力波形的阶数为3.5PN。在这种情况下，我们重新确认通过独立的计算，我们以前的结果有关的源质量型四极矩订购3 PN。文中还讨论了因子分解后的波形和对数对高阶的贡献。
2015-02-04 gr-qc
Analytical high-order post-Newtonian expansions for extreme mass ratio binaries
本文给出了围绕Schwarzschild黑洞的圆形轨道上的质点的规范不变量的解析计算，给出了15.5后牛顿阶的结果，在在线知识库中给出了21.5后牛顿阶的结果。我们的计算是基于Mano，Suzuki和Takasugi（MST）的函数级数方法和Bini和Damour最近的一系列结果。我们开发了一种优化的方法，用于生成MST系列的后牛顿展开式，从而实现更快的计算。我们还澄清了大值的$\ell$的扩展的结构，并在这样做开发一个有效的新方法产生的MST重整化角动量，$ν$。
2021-05-05 gr-qc
Matching post-Newtonian and numerical relativity waveforms: systematic errors and a new phenomenological model for non-precessing black hole binaries
提出了一个新的非旋进自旋黑洞双星的旋进和并合唯象引力波形模型。我们的方法是基于后牛顿inspiral波形与基于数值相对论的二元黑洞合并波形的频域匹配。我们量化的各种可能的来源，出现在匹配后牛顿和数值相对论波形的系统误差，我们使用的匹配标准的基础上尽量减少这些错误，我们发现，主要的错误来源是那些在合并附近的后牛顿波形。给出了非进动黑洞双星引力辐射主模的解析公式，该公式描述了混合波形的现象。在当前的引力波搜索中实施它应该允许交叉检查其他吸气合并振铃波形族，并提高引力波搜索的范围。
2010-08-03 gr-qc
Gravitational radiation from inspiralling compact binaries completed at the third post-Newtonian order
在广义相对论的第三后牛顿近似下计算了点粒子双星的引力辐射。本文用量纲正则化方法确定了三个由3 PN源型质量四极矩的Hadamard自场正则化得到的模糊参数，并证明了它们的值分别为xi = -9871/9240，kappa = 0和zeta = -7/33。这些结果完成了3.5PN阶以下致密双星螺旋的广义相对论预言的推导，对当前引力波探测器网络中的信号搜索和破译具有一定的参考价值。
2004-06-03 gr-qc
A hybrid post-Newtonian -- effective-one-body scheme for spin-precessing compact-binary waveforms
我们介绍\texttt{TEOBResumSP}：一个有效的，准确的混合方案产生重力波形的自旋进动的紧凑的双星。进动波形是通过欧拉将非进动\texttt{TEOBResumS}波形从进动坐标系旋转到惯性坐标系的既定技术生成的。我们通过求解展开到二阶后牛顿的后牛顿进动方程得到欧拉角。当前版本的\texttt{TEOBResumSP}产生的进动波形贯穿螺旋相位直到合并开始。我们比较\texttt{TEOBResumSP}目前最先进的旋进近似\texttt{NRSur7dq4}，\texttt{SEOBNRv4PHM}，和\texttt{IMRPhenomPv3HM}的200例旋进紧凑型二元吸气轨道倾角高达90度，质量比高达4，和有效的旋进参数$χ_p$高达0.75。我们进一步提供了与\texttt{SEOBNRv4PHM}的扩展比较，涉及使用$χ_p\le 1$的1030次以上吸气，质量比高达10。我们发现91%的\texttt{TEOBResumSP} - \texttt{NRSur7dq4}匹配、85%的\texttt{TEOBResumSP} - \texttt{SEOBNRv4PHM}匹配和77%的\texttt{TEOBResumSP} - \texttt{IMRPhenomPv3HM}匹配大于$0.965$。大多数分歧发生在大质量比和$χ_p \gtrsim 0.6$。我们…
2021-01-04 gr-qc
Half-integral conservative post-Newtonian approximations in the redshift factor of black hole binaries
最近的微扰自作用力计算（Shah，Friedman & Whiting，submitted to Phys. Rev. { \bf D}，arXiv：1312.1952 [gr-qc]），包括数值计算和分析计算，已经确定在正圆轨道上运动的黑洞双星的保守动力学中出现了半积分后牛顿项。我们看看这些条款内的后牛顿近似的可能来源，发现它们基本上来自非线性的“尾尾”积分，并表明，如前所述的文件，他们的第一次出现是在5.5PN顺序。我们使用的后牛顿方法是基于多极后闵可夫斯基处理一般物质源外的场，由于匹配参数，该场在近区重新扩展并在源内扩展。将一般源的计算公式应用于致密双星，得到了在极端质量比极限下，5.5PN级圆形黑洞双星（无自旋）的红移因子。我们的结果完全同意的5.5PN系数的测定通过微扰的自我力计算在以前引用的文件中报告。
2014-03-12 gr-qc
New Class of Gravitational Wave Templates for Inspiralling Compact Binaries
沿准圆轨道盘旋的致密双星是目前运行的、计划的和建议的激光干涉仪最可能的引力波源。我们提供了一类新的限制后牛顿精确GW模板的非自旋致密双星沿PN精确准圆轨道螺旋上升。参数的基础上数据分析，理论和天体物理学的考虑被调用，以显示为什么这些时域泰勒近似应该是有趣的各种GW数据分析社区。
2007-12-19 gr-qc
Gravitational waves from inspiraling compact binaries: Second post-Newtonian waveforms as search templates
我们确定的有效性的第二后牛顿近似的引力波发射过程中的绝热inspiral的一个紧凑的二元系统作为模板的信号搜索与更大规模的干涉检测器。参考信号是通过求解Teukolsky方程获得的，该方程适用于围绕一个大的非旋转黑洞在圆形轨道上运动的小质量。从该信号和这些模板计算的各种类型的二元系统的拟合因子都在90%以上。根据Apostolatos的准则，第二后牛顿波形应该成为可接受的有效搜索模板。
1997-05-13 gr-qc
Post-Newtonian prediction for the (2,2) mode of the gravitational wave emitted by compact binaries
我们提出了我们的3.5PN计算的（2，2）模式的引力波振幅发射的紧凑的双星，准圆轨道和在没有自旋。我们使用多极后牛顿波生成形式主义，扩展和建设以前的作品计算的3PN顺序。该计算需要多极后闵可夫斯基算法的扩展，以及在3.5PN阶的质量源四极子的计算。我们的结果将允许更准确的比较数值相对论，是第一步的计算的完整的3.5PN波形振幅，这将提高估计的源参数的引力波探测器。
2012-10-08 gr-qc
Second post-Newtonian radiative evolution of the relative orientations of angular momenta in spinning compact binaries
本文研究了偏心轨道上双星系统的自旋角动量矢量${\bf S}_{\bf 1}, {\bf S}_{\bf 2}$和轨道角动量矢量${\bf L}$的相对取向的辐射演化，直到第二后牛顿阶。作为一个中间的结果，所有伯克-索恩型的瞬时辐射变化的自旋示出平均超过径向周期。证明了自旋-轨道项和自旋-自旋项对辐射角演化方程有贡献，而牛顿项、后牛顿第一项和后牛顿第二项以及首阶尾项对辐射角演化方程无贡献。作为对前面给出的自旋-轨道贡献的补充，计算自旋-自旋贡献并将其分为两体和自相互作用部分。后者提供了对3/2阶Lense-Thirring描述的第二次后牛顿阶修正。
2000-03-09 gr-qc
Gravitational field and equations of motion of spinning compact binaries to 2.5 post-Newtonian order
我们推导出自旋轨道耦合效应对引力场的影响以及在广义相对论的2.5后牛顿近似下紧双星的运动方程，自旋效应首次出现的地方超出了一个PN阶。我们的方法是基于Blanchet，Faye，和Ponsot，谁使用后牛顿度量有效的一般（连续）流体和代表点状紧凑的对象与δ函数应力能量张量，正则化发散项采取阿达玛有限的一部分。为了获得后牛顿自旋效应，我们使用了贝利和伊斯雷尔引入的不同的δ函数应力-能量张量。在未来的论文中，我们将使用2.5PN运动方程的自旋机构推导引力波光度和相位演化的双inspirals，这将是有用的，在构建匹配滤波器的信号分析。本文导出的引力场可为双黑洞合并的数值演化提供初始数据。
2000-10-04 gr-qc
Gravitational waves from compact binaries inspiralling along post-Newtonian accurate eccentric orbits: Data analysis implications
沿偏心轨道旋转的致密双星是地基激光干涉仪的引力波源。我们探索的损失，在事件发生率时，从紧凑的二进制文件，沿着后牛顿精确偏心轨道与某些明显的非最佳搜索模板的灵感搜索GW。对于本分析，具有2.5后牛顿精确轨道演化的GW信号按照[T. Damour，A. Gopakumar和B. R. Iyer，Phys. Rev. \textbf{70}，064028（2004）]。我们证明了搜索模板，模型在规范不变的方式GWs从紧凑的二进制inspirling qudrupolar辐射反应下沿2 PN精确的圆形轨道是非常有效的捕捉我们有点现实的GW信号。然而，基于绝热、完全绝热和规范依赖的完全非绝热近似的三种类型的搜索模板在[P. Ajith，B. R.伊耶角A. K. Robinson和B. S. Sathyaprakash，%``A new class of post-Newtonian approximants to the dynamics of inspiralling compact binaries：Test-mass in the Schwarzschild spacetime，'' Phys. Rev. D { \bf 71}，044029（2005）]，与四极辐射反应下的圆形内旋相关，发现在捕获上述偏心信号方面效率低下。我们的结论是，将需要进一步的调查，以探测各种类型的PN准确的…
2008-05-23 gr-qc
Gravitational field and equations of motion of compact binaries to 5/2 post-Newtonian order
我们导出了在广义相对论的5/2后牛顿近似下（辐射反应效应首次出现）的紧双星系统的引力场和运动方程。近似后牛顿引力场可用于双黑洞时空数值演化的初始条件问题。另一方面，我们恢复了紧双星系统的Damour-Deruelle 2.5PN运动方程。我们的方法是基于对一般（连续）流体有效的后牛顿度量的表达。我们将适用于两个点状粒子系统的标准应力-能量张量代入流体度规。我们通过Hadamard粒子有限正则化系统地去除了每个粒子的无限自场。
1998-08-11 gr-qc
The third and a half post-Newtonian gravitational wave quadrupole mode for quasi-circular inspiralling compact binaries
在广义相对论的三阶半后牛顿（3.5PN）近似下，计算了旋进致密双星引力波的四极模。计算使用多极后牛顿形式主义，并限制在准圆轨道上移动的二进制没有自旋。新的输入主要包括源的质量四极矩中的3.5PN项，以及对遗传积分贡献（拖尾和非线性记忆效应）所需次优势修正的控制。结果以波形的自旋加权球谐分解中的四极模（2，2）的形式给出，并且可以用于与数值相对论中计算的对应量进行比较。这是朝着计算全3.5PN波形迈出的一步，其知识有望减少源的位置参数上的误差。
2012-09-28 gr-qc
Comparison of Post-Newtonian and Numerical Evolutions of Black-Hole Binaries
在本文中，我们比较了波形从后牛顿（PN）方法与数值模拟的一般黑洞二进制文件，具有质量比$q\sim0.8$，任意取向的自旋大小$S_1/m_1^2\sim0.6$和$S_2/m_2^2\sim0.4$，轨道9倍，从最初的轨道分离的$r\approx11M$合并前。我们观察到PN和数值波形之间相当好的一致性，$(\ell=2,m=\pm2)$模式的前六个周期的重叠超过98%，$(\ell=2,m=1)$和$(\ell=3,m=3)$模式的重叠超过90%。
2009-01-24 gr-qc
Third post-Newtonian angular momentum flux and the secular evolution of orbital elements for inspiralling compact binaries in quasi-elliptical orbits
利用多极后闵可夫斯基波生成方法计算了在准椭圆轨道上运动的紧凑天体的螺旋双星系统的角动量通量。3PN角动量通量包括瞬时、尾和尾中尾对3PN能通量的贡献，此外还有非线性记忆的贡献。我们平均的角动量通量的二进制的轨道使用3PN准开普勒表示的椭圆轨道。平均角动量通量提供了在准椭圆轨道上运动的双星的引力波定相所需的最终输入。在准椭圆情形下，得到了3PN引力辐射反应下轨道根数的演化。对于小的偏心率，我们给出了简单的限制表达式有关逐步阶$e^2$。这项工作是很重要的准偏心双星的模板建设，并为后牛顿的结果与数值相对论模拟的暴跌和合并的偏心双星的比较。
2009-12-16 gr-qc
Filtering post-Newtonian gravitational waves from coalescing binaries
来自吸入双星的引力波预计将使用称为{ \it匹配滤波}的数据分析技术来检测。只要信号的形式是准确已知的，这种技术就适用。虽然我们精确地知道信号的形式，但我们将不知道{ \it先验}其参数。因此，必须通过一系列搜索模板过滤原始输出，每个模板对应于不同的参数值。检测由三个独立参数表征的牛顿波形所需的搜索模板的数量本身是数千个。由于包含后牛顿修正，螺旋波形将有四个独立的参数，人们认为这将导致滤波器数量增加几个数量级-这是一个不利的特征，因为它将大大减慢数据分析。在本文中，我表明，通过明智地选择信号参数，我们可以工作，即使当第一后牛顿修正包括在内，与许多参数在牛顿的情况下。换句话说，我证明了信号参数空间的有效维数不改变时，第一次后牛顿修正考虑。
1994-11-15 gr-qc
Third-and-a-half order post-Newtonian equations of motion for relativistic compact binaries using the strong field point particle limit
我们报告我们的相对论紧凑的双星运动方程的重新推导，通过第三和半后牛顿（3.5 PN）阶近似广义相对论使用强场点粒子限制来描述自引力星，而不是狄拉克δ功能。计算是在调和坐标中进行的。我们的运动方程描述了由球对称非旋转恒星组成的双星的轨道运动。所得的运动方程完全符合3.5 PN运动方程在以前的作品中导出。我们还表明，当地定义的能量的恒星有一个简单的关系，其质量高达3.5 PN顺序。
2009-11-22 gr-qc
Eccentric first post-Newtonian waveforms for compact binaries in frequency domain with Hansen coefficients
具有高轨道偏心率的超大质量黑洞双星系统的螺旋和合并是先进的引力波观测站的重要来源之一。在本文中，我们推导出解析的，即用后牛顿第一偏心波形在傅立叶域与使用汉森系数。引入天体力学中的一般摄动，我们将汉森展开推广到第一后牛顿阶，然后用它来表示波形。考虑到轨道的高偏心率导致在波形中出现长期项，通过引入相移消除长期项。波形有一个系统的结构，并作为我们的主要结果，这些表示在一个表格的形式。
2015-02-01 gr-qc
Post-Newtonian accurate parametric solution to the dynamics of spinning compact binaries in eccentric orbits: The leading order spin-orbit interaction
本文导出了在偏心轨道上运动的自旋紧双星的后牛顿（PN）精确保守动力学解的开普勒型参数化。我们考虑的PN精确动力学由第三类后牛顿精确保守轨道动力学组成，它们受首阶自旋效应的影响，即首阶自旋-轨道相互作用.该表示的轨道要素明确给出的保守轨道能量，角动量和一个数量，表征领先的顺序自旋轨道相互作用在Arnowitt，Deser和Misner型坐标。我们的参数解适用于以下两种不同的情况：（i）双星由质量相等的致密物体组成，具有两个任意自旋，（ii）双星由任意质量的致密物体组成，其中只有一个以任意自旋旋转。作为我们的参数化的一个应用，我们提出了引力波偏振，其振幅被限制在领先的四极阶，适合于描述引力辐射从旋转的紧密双星偏心轨道上移动。目前的参数化将需要建设“随时可用”的参考模板引力波从旋转致密双星在吸气偏心轨道。我们的参数解后牛顿精确的保守动力学的自旋紧密双星清楚地表明，考虑的情况下，在这些系统中没有混乱。最后，我们注意到，我们的参数化提供了第一步，在推导出一个完整的第二后牛顿准确的“定时公式”，这可能是有用的相对论性的双恒星J 0737 -3039的射电观测。
2005-01-05 gr-qc
Post-newtonian analysis of precessing convention for spinning compact binaries
利用牛顿轨道角动量${\bf L_{\rm N}}$构造的进动源坐标系可以用来模拟一般自旋致密双星的内旋引力波。这种旋进惯例的一个吸引人的特征是它能够从轨道相位演化中去除所有自旋旋进引起的调制。然而，这种约定通常采用后牛顿（PN）精确的岁差方程，适用于PN精确的轨道角动量${\bf L}$，以发展基于${\bf L_{\rm N}}$的岁差源框架。这影响了我们开发的inspiral波形自旋致密双星的进动公约，明确采用${\bf L}$来描述的二进制轨道。我们的方法介绍了某些额外的3PN阶项的轨道相位和频率的演化方程相对于通常的${\bf L_{\rm N}}$为基础的实施的旋进公约。我们检查这些额外的条款的实际影响，通过计算采用${\bf L}$和${\bf L_{\rm N}}$为基础的处理约定的inspiral波形之间的匹配。匹配估计被发现是小于最佳值，即$0.97$，为一个不可忽略的部分不等质量自旋致密双星。
2015-08-05 gr-qc
Gravitational waves from inspiralling compact binaries: Parameter estimation using second-post-Newtonian waveforms
通过对激光干涉引力波探测器输出的引力波形模板进行匹配滤波，可以估算出螺旋形紧凑双星的参数。对于频率扫描，使用最近计算的公式，精确到第二后牛顿（2 PN）阶[阶数$(v/c)^4$，其中$v$是轨道速度]（$dF/dt$）的统计误差，研究了在确定“啁啾质量”$\cal M$，约化质量$μ$，以及自旋参数$β$和$σ$（分别与自旋-轨道效应和自旋-自旋效应相关）。我们发现，以前的结果使用模板相位精确到1.5 PN顺序实际上低估了错误的$\cal M$，$μ$，和$β$。对于两颗吸气中子星，测量误差增加不到16%。
1995-02-24 gr-qc
