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
Transition from inspiral to plunge in precessing binaries of spinning black holes
我们研究了自旋黑洞双星的非绝热动力学，通过使用一个完整的辐射-反作用力的分析哈密顿量，包含自旋耦合，这符合已知的准圆轨道上的能量和角动量损失率。我们考虑一个简单的后牛顿扩展的哈密顿量（包括自旋依赖项），和一个版本的有效的单体方法定义的图解后牛顿哈密顿量。我们重点讨论了自旋项对动力学和波形的影响。我们计算了在最后的螺旋和暴跌阶段释放的能量和角动量。对于等质量的双星，当使用更可靠的有效单体动力学时，发现在40 Hz和超过我们的分析处理变得不可靠的频率之间释放的能量为：反对齐的最大自旋黑洞为0.6% M，对齐的最大自旋黑洞为5% M，非自旋配置为1.8% M。为了证实以前的结果，我们发现，对于所考虑的所有双星，无量纲旋转参数J/E^2在螺旋的末端总是小于1，因此克尔黑洞可以在螺旋阶段之后立即形成。通过匹配准正常模式衰荡的最后一个可靠的阶段的暴跌，我们构建完整的波形近似描述的引力波信号发射的整个过程中的旋进双星的旋转黑洞。
2005-08-16 gr-qc
Fundamental frequencies and resonances from eccentric and precessing binary black hole inspirals
双黑洞，这是偏心的，并进行岁差仍然在数值模拟探索。我们提出了这样的系统，覆盖约50个轨道在相对较高的质量比5和7的模拟。这些组态对应于Kerr时空中非自旋体的一般运动，并被用来研究Kerr时空中有限质量比吸气到点粒子运动的转变。我们开发的技术来提取类似物的三个基频的克尔测地线，比较我们的频率的克尔，并表明，差异是一致的自作用力校正进入在一阶质量比。这种分析也定位了轨道共振，在那里我们的频率比取合理的值。在所考虑的质量比，二进制通过共振在一到两个共振周期，我们发现没有明显的影响轨道演化。我们还计算了离心率的衰减过程中的inspiral和发现很好的协议与领先的顺序后牛顿预测。
2017-02-07 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
A sparse representation of gravitational waves from precessing compact binaries
引力波物理学中的许多相关应用都有一个重要的共同问题：来自旋进致密双星吸气和聚结的引力波形的7维参数空间足够大，无法以足够的密度覆盖波形空间。我们发现，通过使用减少的基础方法与基于其相位和进动的波形参数化一起，我们可以构建这个大空间的超紧凑但高精度的表示。作为一个示范，我们表明，小于$100$明智地选择旋进inspiral波形所需的$200$周期，质量比从$1$ $10$和自旋幅度$\le 0.9$。事实上，仅使用第一个$10$简化基础波形在所考虑的整个参数范围内产生$0.016$的最大失配。我们测试是否从inspiral政权的结果，在一个准确的减少的基础上，包括合并和振铃的参数选择，我们发现，这确实是一个非旋进有效的单体模型的情况下。这一证据表明，只要$\sim 100$数值模拟的二进制黑洞聚结可以准确地表示所考虑的范围内的进动波形的七维参数空间。
2014-01-27 gr-qc
Parameter Estimation of Gravitational Waves from Precessing BH-NS Inspirals with higher harmonics
进动黑洞-中子星（BH-NS）双星产生了丰富的引力波信号，编码了双星的性质和螺旋运动学。使用lalinference\_mcmc马尔可夫链蒙特卡罗参数估计代码，我们使用两个基准的例子来说明如何将几何和运动学编码到调制的引力波信号中，使用适合于进动的坐标。即使对于处理二进制，我们表明，详细的参数估计的性能可以估计的“有效”的估计：比较的原型信号与其最近的邻居，采用固定的天空位置和理想化的两个检测器网络。我们使用详细和有效的方法来显示高次谐波提供非零，但小的局部改善时，估计参数的旋进BH-NS二进制。也就是说，我们表明高次谐波可以提高旋进二进制的参数估计准确度，排除近似简并的源方向。我们的工作说明了引力波测量可以提供的数量，例如可靠的组件质量和相对于视线的进动短伽马射线暴祖先的精确方向。"有效"估计可以提供一种简单的方法来估计下一代探测器中通用处理BH-NS二进制的参数估计性能的趋势。例如，我们的研究结果表明，轨道啁啾率，进动率，和进动几何是粗略独立的可观测量，定义自然变量组织在高维BH-NS二进制参数空间的相关性。
2014-04-11 astro-ph.HE 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
Hybrid waveforms for generic precessing binaries for gravitational-wave data analysis
我们构建混合二元黑洞合并波形使用分析模型波形的早期inspiral阶段和数值相对论波形的后期inspiral合并和合并后的阶段。为了混合分析和数值波形，我们首先执行三维旋转以在某个基准频率下对齐与两个波形相关联的瞬时轨道平面，然后找到适当的相位和时间平移，以最大化混合间隔中两个波形的重叠。我们讨论的准确性和限制，通过这种方法构建的混合动力的背景下，LIGO-Virgo-KAGRA观测。我们的目标是杂交波形更通用的进动二进制和构造更长的波形，足够准确的参数估计技术即将到来的LIGO观测。
2020-07-07 gr-qc
Gravitational Waveforms for Precessing, Quasicircular Compact Binaries with Multiple Scale Analysis: Small Spin Expansion
我们得到的分析重力波形在频域进动，准圆形紧凑的双星与小自旋，适用，例如，二进制中子星inspirals。首先，我们计算的进动方程，通过扩大在无量纲的自旋参数和使用多尺度分析，以分离的时间尺度得到的解析解。我们继续通过分析计算时域波形的傅立叶变换，通过固定相位近似。我们表明，后者是有效的小自旋系统。最后，我们表明，这些波形有很高的重叠数值波形通过直接集成的进动方程和离散傅立叶变换。由此产生的，分析波形的家庭是理想的探测和参数估计的引力波发射的吸入双中子星与地面探测器。
2013-09-29 gr-qc
Extracting the orbital axis from gravitational waves of precessing binary systems
本文提出了一种仅从进动双星系统的引力波应变中提取瞬时轨道轴的新方法。这种方法使我们能够重建的共同处理帧波形只从观察量的理想情况下，信噪比是足够高的直接分析的波形。具体地说，我们不假设知识的瞬时轨道轴的时间演变和co-precessing波形分析数据之前，在我们的方法。利用SXS星表中进动双星黑洞的数值相对论模拟数据，对本文方法的精度进行了测试和测量。我们发现，轨道轴的方向提取$\approx0.02~{\rm rad}$误差内从引力波在inspiral阶段发射。还以高精度重构共处理波形;它们与原始共处理波形之间的失配（假设白噪声）通常是包括合并振铃阶段的$10^{-3}$的几倍，并且可以仅集中于螺旋波形的数量级来改善。在该方法中，共处理帧波形不仅是理解处理波形复杂性的纯技术工具，而且是直接观测量。
2018-02-19 gr-qc
Fast Frequency-domain Waveforms for Spin-Precessing Binary Inspirals
从致密双星合并事件中探测和表征引力波信号依赖于频域中精确的波形模板。固定相位近似（SPA）可用于计算非旋进、准圆形二元吸气的闭合形式频域波形。然而，到目前为止，没有快速频域波形已经存在的通用，自旋旋进准圆形紧凑的二元螺旋。这些系统的模板必须通过精细采样的时域波形的离散傅立叶变换来计算，这比直接在频域中构建的那些要昂贵得多，特别是对于那些由inspiral部分主导的系统。推导旋进系统的频域波形存在两个障碍：（i）自旋旋进方程不允许一般系统的封闭形式解;（ii）SPA灾难性地失败。第一个问题目前还没有普遍的解决办法，因此我们必须求助于自旋进动方程的数值积分。这不是一个显著的障碍，因为在慢进动时间尺度上的数值积分对生成波形的计算成本增加很少。我们的主要结果是解决第二个问题，通过提供一种替代SPA的方法，我们称之为移位一致渐近方法，或SUA，它可以治愈SPA中的发散。使用SUA的频域模板的构造可以比通过离散傅立叶变换获得的时域模板更有效几个数量级。此外，该方法是非常忠实的离散傅立叶变换，与$10^{-5}$的顺序的失配。
2014-12-09 astro-ph.HE gr-qc
Parity Violation in Spin-Precessing Binaries: Gravitational Waves from the Inspiral of Black Holes in Dynamical Chern-Simons Gravity
Illinois Center for Advanced Studies of the Universe, Department of Physics, University of Illinois at Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校物理系前沿宇宙学中心）；Dipartimento di Fisica, “Sapienza” Università di Roma & Sezione INFN Roma1（罗马第一大学物理系及INFN罗马第一分部）
该研究在动力学Chern-Simons引力中，首次构建了自旋进动黑洞双星旋进阶段引力波的解析波形，揭示了宇称破缺对进动相位和振幅的PN阶修正，为修正引力波形建模奠定基础。
2026-09-29 gr-qc
Searching for Gravitational Waves from the Inspiral of Precessing Binary Systems: Astrophysical Expectations and Detection Efficiency of "Spiky'' Templates
相对论性的自旋-轨道耦合和自旋-自旋耦合已经被证明可以改变由黑洞和中子星组成的螺旋双星的引力波形。因此，如果在引力波搜索中忽略岁差效应，由于信噪比的显著损失，可能会错过螺旋信号。我们研究的灵敏度预期损失的信噪比的两个因素：作为真实信号和自旋轨道倾角的预期分布的进动波形的准确性，鉴于目前的理解，他们的物理起源。我们发现，使用近似技术产生的信号所获得的结果是在良好的协议，通过集成的2 PN方程所获得的。这表明，一个完整的帐户，所有高阶后牛顿效应通常是不必要的检测效率的测定。根据我们目前的天体物理学预期，大倾角是不受欢迎的，因此，探测率的下降相对于黑洞自旋幅度变化相当缓慢，在最大可能值的20- 30%范围内。
2004-04-08 astro-ph gr-qc
IMRPhenomXHM: A multi-mode frequency-domain model for the gravitational wave signal from non-precessing black-hole binaries
提出了准圆非旋进黑洞双星的旋进、并合和衰荡的IMRPhenomXHM频域唯象波形模型。该模型扩展了IMRPhenomXAS波形模型，它描述了占主导地位的四极模$\ell = |m| = 2$，谐波$(\ell, |m|)=(2,1), (3,3), (3,2), (4,4)$，并包括模式混合效应的$(3,2)$球面谐波。IMRPhenomXHM校准对混合波形，匹配的有效单体模型和后牛顿振幅的次谐波数值相对论波形和数值解的扰动Teukolsky方程的大质量比高达1000所描述的inspiral相位。该模型的计算效率实现可作为LSC算法库套件的一部分。
2020-11-03 gr-qc
Inspiralling, Non-Precessing, Spinning Black Hole Binary Spacetime via Asymptotic Matching
我们构建了一个新的全球性的，完全解析的，近似的时空，它准确地描述了非进动，旋转黑洞双星的动力学在相对论合并过程的inspiral阶段。真空爱因斯坦方程的这种近似解可以通过将两个黑洞附近的扰动克尔解与远离两个黑洞的有效后牛顿度规渐近匹配来获得。然后，这个度量与波区更远的后闵可夫斯基度量相匹配。渐近匹配的过程被推广到所有的空间超曲面，而不是在以前的工作中讨论的一小群初始超曲面。这个度规非常适合于合并前自旋黑洞双星时空的长期动力学模拟，例如需要数百个双星轨道的环双星气体吸积研究。
2016-03-23 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Mapping the asymptotic inspiral of precessing binary black holes to their merger remnants
研究黑洞双星的演化需要多种方法。虽然后牛顿近似足以描述早期的螺旋（即使是无限大的轨道分离），但只有数值相对论才能捕捉合并附近动力学的全部复杂性。我们结合多时间尺度后牛顿积分与数值相对论代理模型，从而映射的二进制从其渐近配置在过去的时间无限的合并后的残余物的整个历史。这种方法自然使我们能够评估岁差和轨道相位对合并残余物的性质（质量、自旋和反冲）的影响。这些阶段在连接二元演化的两个极值时引入了基本的不确定性。
2020-10-19 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Ready-to-use post-Newtonian gravitational waveforms for binary black holes with non-precessing spins: An update
对于自旋与轨道角动量成（反）直线的黑洞双星，我们计算了频域相位系数，包括自旋平方项到第三后牛顿（3 PN）阶，自旋平方项到第一阶（3.5PN），以及自旋轨道效应到第四PN阶.此外，我们得到的2 PN自旋贡献的频域重力波形的振幅为非旋进双星，使用最近推导出的表达式的时域偏振振幅的二进制与通用的自旋，完成在该精度水平。这两个结果是对Arun等人（2009）[1]振幅和Wade等人（2013）[2]相位的更新。他们应该是有用的，以构建银行的模板，模型准确的非旋进的inspiraling二进制，参数估计研究，和/或构建分析模板家庭，占的inspiral-merger-ringdown阶段的二进制。
2016-01-21 gr-qc
Searching for Gravitational Waves from the Inspiral of Precessing Binary Systems: New Hierarchical Scheme using "Spiky" Templates
在最近的一项研究中，我们发现：（i）如果忽略岁差，引力波inspiral信号的检测率几乎可以降低10倍，（ii）以前提出的“模仿”模板不能显着提高检测率（超过2倍）。在本文中，我们提出了一个新的家庭的模板，可以提高检测率的5- 6倍的情况下，进动是最重要的。我们提出的方法，这些新的“模仿”模板涉及一个层次的计划，有效的，两个参数的模板搜索，可以占一个序列的尖峰出现在残留的inspiral阶段，在一个纠正任何振荡修改的阶段。我们提出了我们的结果为两种情况下的紧凑的物体质量（10和1.4太阳质量和7和3太阳质量）作为一个函数的自旋属性。虽然还需要进一步的工作来充分评估这个新提出的模板家族的计算效率，我们得出结论，这些“尖刺模板”是一个家庭的进动模板在现实的搜索，可以提高检测率的inspiral事件的很好的候选人。
2003-01-24 astro-ph gr-qc
Parametrized spin-precessing inspiral-merger-ringdown waveform model for tests of general relativity
本文提出参数化自旋进动波形模型pSEOBNRv5PHM，用于在强场动力学区域检验广义相对论，通过贝叶斯估计验证并分析真实事件，限制准正则模偏离参数。
2025-06-18 gr-qc
EFPE: Efficient fully precessing eccentric gravitational waveforms for binaries with long inspirals
在本文中，我们推导出一组运动方程的偏心轨道上的双星经历自旋诱导进动，可以有效地集成的辐射反应时标。我们找到了一个家庭的解决方案的计算成本提高了一个因素$10$ - $50$下降到$\sim 10$ ms每个波形的评估相比，通过直接集成的进动方程，保持了不匹配的顺序$10^{-4}$ - $10^{-6}$的波形持续一百万个轨道周期和一千个自旋引起的进动周期。我们表示它的参数，使解决方案经常在等质量限制，从而绕过了以前类似的解决方案的问题。我们指出的方法，在本文中提出的解决方案可以扰动，以考虑到一般的四极矩和后牛顿修正的进动方程的影响。这种新的波形，其改进的效率和准确性，使贝叶斯参数估计使用完整的自旋和偏心率参数体积的长期持续的inspiralling信号，如恒星起源黑洞二进制观测LISA。
2021-06-18 astro-ph.HE gr-qc
Towards models of gravitational waveforms from generic binaries II: Modelling precession effects with a single effective precession parameter
一般黑洞双星发射的引力波（GWs）具有丰富的结构，直接反映了轨道面进动引入的复杂动力学，这对一般波形模型的发展提出了真正的挑战。最近的进展，这些信号的建模依赖于一个近似的解耦之间的非进动长期inspiral和岁差引起的旋转。然而，后者一般取决于所有的二进制的物理参数，这使得建模工作，以及了解参数估计的前景过于复杂。在这里，我们表明，占主导地位的进动效应可以被捕获的一组减少的自旋参数。具体来说，我们引入一个单一的\emph{effective precession spin}参数，$χ_p$，这是定义的自旋组件，位于轨道平面中的一些（任意）瞬间在螺旋。我们测试这个参数的有效性，通过考虑指定的物理参数的相应的非旋进二进制配置（总质量，质量比，和自旋分量（反）平行于轨道角动量），加上有效的旋进自旋适用于较大的黑洞。我们表明，对于绝大多数的随机进动配置，进动动力学在螺旋的近似我们的等价配置。我们的研究结果表明，在可比质量制度的波形模型，只有三个自旋参数忠实地代表通用的波形，这对GW搜索，参数估计和数值探索的进动二元参数空间的前景具有实际意义。
2014-08-25 gr-qc
Constructing Gravitational Waves from Generic Spin-Precessing Compact Binary Inspirals
紧凑物体的合并是地面干涉探测器（如先进的LIGO和Virgo）最有希望的引力波源之一。一般来说，双星中的致密物体会以与轨道角动量不一致的自旋角动量旋转，导致轨道平面进动。这种岁差给引力波增加了丰富的结构，引入了如此复杂的解析封闭形式描述，直到现在还没有。在这里，我们构建了第一个封闭形式的频域重力波形，是有效的通用自旋进动准圆紧凑的二元螺旋。我们首先通过多尺度分析，通过求解后牛顿运动方程和辐射反应，构造了时域引力波。然后，我们对这些时域波形进行傅立叶变换，用移位一致渐近的方法得到频域波形的封闭形式的表达式。我们研究了这些分析，频域波形相对于通过数值演化后牛顿运动方程获得的波形的准确性，发现它们适用于我们在信噪比为10（25）时研究的99.2%（94.6%）的二元配置的无偏参数估计。这些新的频域波形可用于检测和参数估计的研究，由于其准确性和低计算成本。
2017-11-15 astro-ph.HE gr-qc
Modelling gravitational waves from precessing black-hole binaries: Progress, challenges and prospects
两个绕轨道运行的黑洞的螺旋和合并是最有希望的来源之一，用于第一次（希望即将到来）直接探测引力波（GW），这些信号的测量可以提供有关天体物理学，基础物理学和宇宙学的丰富信息。探测和测量需要对来自所有可能的黑洞-双星配置的GW信号进行理论描述，其中可能包括由于黑洞自旋而引起的复杂的进动效应。因此，从一般进动双星的GW信号建模是GW天文学面临的最紧迫的理论挑战之一。本文简要回顾了一般二元动力学和波形的现象学，以及最近在模拟它们方面的进展。
2013-12-12 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
A physical template family for gravitational waves from precessing binaries of spinning compact objects: Application to single-spin binaries
由旋转致密天体的进动双星发射的引力波（GW）的检测是复杂的，需要大量的参数（如自旋的幅度和初始方向，以及双星相对于检测器的位置和方向）来精确地模拟GW信号的进动诱导调制。在本文中，我们描述了一种快速匹配滤波搜索方案的旋进二进制，我们采用的物理模板家庭提出的Buonanno，陈，和Vallisneri [物理。Rev。D 67，104025（2003）]地基干涉仪。这个系列提供了基本上精确的波形，直接用物理参数写出来，用于具有单个显著自旋的双星，并且观察到的GW信号在绝热螺旋上升阶段发射（对于LIGO-I和VIRGO，这对应于总质量M <15 Msun）。我们展示了如何在所有参数上自动最大化检测统计量（包括双星相对于探测器的位置和方向），除了四个（两个质量、单个自旋的大小以及自旋与轨道角动量之间的张角），因此搜索中使用的模板库仅为四维;该技术也与使用星载探测器LISA从极端质量比的螺旋和超大质量黑洞螺旋中搜索GW有关。利用LIGO-I的设计灵敏度，我们计算了10^（-3）/年的虚警概率所需的探测阈值（~10），以及0.97的最小匹配所需的模板数量（~ 76，000），质量范围（m1，m2）=[7，12]Msun*[1，3]Msun。
2006-07-26 gr-qc
A simple model of complete precessing black-hole-binary gravitational waveforms
从自旋黑洞双星的一般结构出发，通过螺旋、合并和衰荡，建立引力波（GW）信号模型，是GW天文学时代最紧迫的理论问题之一。我们提出了第一个这样的模型在频域中，“PhenomP”，它捕获的基本现象的七维参数空间的二元配置只有三个关键的物理参数。其中两个（双星的质量比和平行于轨道角动量的有效总自旋，这决定了内旋速率）定义了一个潜在的非进动双星模型。然后，非进动二进制波形与进动运动的近似表达式“扭曲”，这只需要一个额外的物理参数，有效的进动自旋，$χ_p$。所有其他参数（总质量、天空位置、方向和偏振以及初始相位）都可以简单地指定。该模型是在频域中构建的，这对于有效的GW搜索和源测量至关重要。我们已经测试了模型的保真度GW应用程序的比较，在各种配置的混合后牛顿数值相对论波形-虽然我们没有使用这些数值模拟模型的建设。我们的模型可用于开发GW搜索，研究天体物理测量的影响，并作为一个简单的概念框架，形成在先进的探测器时代的通用二进制波形建模的基础。
2014-09-19 gr-qc
Frequency-domain gravitational waves from non-precessing black-hole binaries. II. A phenomenological model for the advanced detector era
我们提出了一个新的频域唯象模型，描述非旋进（对准自旋）黑洞双星的旋进、合并和衰荡过程中的引力波信号。该模型被校准到19个混合有效单体-数值相对论波形的质量比为1：18和黑洞自旋的$|a/m| \sim 0.85$（$0.98$等质量系统）。该模型的inspiral部分由频域后牛顿表达式的扩展组成，使用适合混合动力车的高阶项。合并振铃是基于一个现象学的分析，已显着改善了以前的模型。该模型表现出通常小于1%的失配对所有19个校准混合，和额外的29个验证混合，这提供了强有力的证据表明，在校准区域，该模型是足够准确的所有相关的引力波天文学应用与先进的LIGO和处女座探测器。在校准区域之外，模型产生物理上合理的结果，尽管我们建议在假设\emph{any}合并振铃波形模型在其校准区域之外是准确的时要谨慎。作为一个例子，我们注意到，一个替代的非旋进模型，SEOBNRv 2（校准到只有0.5的自旋不等质量的系统），表现出高达10%的失配误差的高自旋以外的校准区域。我们得出的结论是，波形模型将从大量高排列自旋不等质量二元系的数值相对论模拟中受益最大。
2015-09-25 gr-qc
Addressing the spin question in gravitational-wave searches: Waveform templates for inspiralling compact binaries with nonprecessing spins
本文提出了一个后牛顿（PN）模板家庭的引力波形从吸入紧凑的双星与非旋进的自旋，其中的自旋效应是由一个单一的“约化自旋”参数。这个模板族，它重新参数化的所有自旋相关的PN条款的首阶（1.5 PN）自旋轨道耦合项\emph{in an approximate way}，有很高的重叠（拟合因子> 0.99）与非旋进双星与任意质量比和自旋。我们还证明了这个模板族对于相当大一部分质量相当的自旋双星（m_2/m_1 <~ 10）的探测是“有效的”，为从自旋低质量双星中寻找引力波（GW）提供了一种有吸引力和可行的方法。我们还指出，在相当质量（m_1 ~= m_2）区域，相位演化中的长期（非振荡）自旋相关效应（非旋进模板考虑到的）比旋进的振荡效应更重要。因此，与非旋进旋转模板相比，非旋转模板的有效性在这种情况下特别差。对于高级LIGO观测到的双星中子星，即使是中等自旋（L。S/m^2 ~= 0.015 - 0.1）将导致与非纺丝模板相当大的失配（~ 3% - 25%）。这与中子星自旋可能与GW探测无关的预期相反。
2011-09-12 astro-ph.HE gr-qc
On the equal-mass limit of precessing black-hole binaries
我们利用多时间尺度技术分析了等质量进动黑洞双星的内旋动力学。轨道平均后牛顿演化方程在等质量极限下允许两个运动常数，即总自旋$S$和有效自旋$ξ$。这个特征使得整个动力学与一般的不等质量情况相比有质的不同，在一般的不等质量情况下，只有$ξ$是恒定的，而变量$S$参数化了进动动力学。对于固定的单个质量和自旋大小，等质量黑洞的内旋是唯一的特征由两个参数$(S,ξ)$：这两个数字完全决定了整个演化的辐射反应的影响。特别地，对于等质量双星，我们发现：（i）黑洞双星自旋形态在整个内旋中是恒定的;（ii）两个黑洞自旋绕总自旋的进动运动发生在比总自旋和轨道平面绕总角动量的进动更长的时间尺度上。
2017-03-02 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
A quasi-physical family of gravity-wave templates for precessing binaries of spinning compact objects: Application to double-spin precessing binaries
由两个质量相当的旋转致密天体组成的进动双星在绝热螺旋过程中发射的引力波形，在后牛顿近似下进行评估，可以通过将两个自旋之一设置为零而获得的波形相当准确地再现，至少对于地基引力波干涉仪的检测来说。本文提出用这种准物理的单自旋模板族搜索双自旋进动双星发射的信号，发现它对[3，15]Msun × [3，15]Msun中的源质量（m1，m2）的信号匹配性能是令人满意的。对于这个质量范围，使用LIGO-I设计灵敏度，我们估计产生0.97的最小匹配所需的模板数量约为320，000。我们还讨论了单自旋模板族可以用来估计原始双自旋进动双星的参数的精度。
2006-07-26 gr-qc
Post-Newtonian inspiral waveform model for eccentric precessing binaries with higher-order modes and matter effects
Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)（马克斯·普朗克引力物理研究所（爱因斯坦研究所））；Instituto de Física Teórica UAM/CSIC, Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学理论物理研究所）；School of Physics and Astronomy and Institute for Gravitational Wave Astronomy, University of Birmingham（伯明翰大学物理与天文学院及引力波天文研究所）；Department of Physics, University of Maryland, College Park（马里兰大学帕克分校物理系）
本文提出pyEFPEHM模型，用于研究偏心和自转预cessing紧凑双星的后牛顿inspiral波形，包含更高阶模式和物质效应，验证其在参数空间中的鲁棒性和计算效率。
2026-08-12 astro-ph.HE gr-qc
Improved post-Newtonian waveform model for inspiralling precessing-eccentric compact binaries
针对引力波信号中自旋进动和轨道偏心率测量的挑战，提出频域后牛顿波形模型pyEFPE，通过解析表达式、插值方案等改进实现15倍加速，验证了其准确性并展示了模拟事件分析能力，为完整模型奠定基础。
2025-04-18 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Searching for Gravitational Waves from the Inspiral of Precessing Binary Systems: Problems with Current Waveforms
本文研究了在双星系统内旋阶段由于相对论自旋-轨道耦合而使轨道平面进动时，寻找所发射的引力波的问题。当双星成员的自旋相对于轨道角动量不对齐时，就会发生这种效应。作为第一步，我们评估了岁差的重要性，特别是第一代LIGO探测器。我们调查的程度的信噪比降低，因此，检测率时发生的进动效应不占模板波形。我们将我们的分析限制在经历所谓的简单岁差并且总质量接近10个太阳质量的双星系统。我们发现，对于具有相当高质量比的二元系统（例如，1.4太阳质量的中子星和10太阳质量的黑洞），检测率几乎可以降低一个数量级。目前的天体物理学估计的速率的二inspiral事件表明，LIGO最多可以检测到几个事件每年，因此，减少检测率，即使是一个因素的几个是至关重要的。在我们的分析的第二部分中，我们检查是否可以通过捕获的相位调制的主要特征，通过少量的额外参数的模板中包括的进动的影响。具体来说，我们检查和测试的第一次3参数家庭建议Apostolatos。我们发现，即使这些“模仿”的模板提高了检测率，他们仍然不足以恢复在所需的水平的信噪比。我们的结论是，在不久的将来需要一个更复杂的模板家庭，仍然保持尽可能小的额外参数的数量，以减少计算成本。
2003-01-03 astro-ph gr-qc
Precessing Binary Black Holes Simulations: Quasicircular Initial Data
在双黑洞（BBH）的数值演化过程中，人们希望能方便地控制BBH的轨道偏心率和通过合并完成的轨道数。本文提出了拟合公式，允许选择初始数据参数的通用进动BBH导致的轨道偏心率$\sim 10^{-4}$，并允许预测轨道合并的数量。我们进一步展示了如何这些拟合可以用来选择所需的非零偏心率的初始数据参数。对于这两种使用场景，不需要昂贵的探索性BBH演进，但这两种使用场景都保留了根据BBH演进的结果进一步细化拟合参数的自由。所提出的拟合公式是基于729 BBH配置，这些配置被迭代地减少到偏心率$\lesssim 10^{-4}$，覆盖质量比在1和8之间，自旋幅度高达0.5。其中101种构型是通过BBH内旋阶段演化而来的。
2012-10-10 gr-qc
Systematic bias due to mismodelling precessing binary black hole ringdown
本文揭示共进动参考系中铃振频率建模不当会造成参数估计与IMR一致性检验的系统性偏差，并用IMRPhenomXPHM结合Fisher分析和注入研究界定其影响。
2024-08-05 gr-qc
Prototype effective-one-body model for nonprecessing spinning inspiral-merger-ringdown waveforms
我们首先利用5个非旋进和2个轻度旋进（chi_i \simeq-0.44，+0.44）的黑洞双星数值相对论波形，标定了非旋进旋转双星的有效单体（EOB）模型，特别是它的动力学和主导的（2，2）引力波模式。然后，我们将上述结果与Teukolsky方程产生的小质量比模拟的最新结果相结合，并建立了一个用于检测目的的原型EOB模型，该模型能够为具有任何质量比和单个黑洞自旋的非旋进自旋黑洞双星产生吸气合并振铃波形。我们将原型EOB模型与自旋chi_i =-0.95，+0.97的两个等质量高自旋黑洞的数值相对论波形进行比较，这两个波形在EOB模型校准时是不可用的。在Advanced LIGO的情况下，我们发现对于总质量为20-200 M_（\odot）的样品，原型EOB波形和数值相对论波形之间的失配总是小于0.003，失配仅通过在初始相位和时间上最大化来计算。为了成功地生成单个黑洞自旋chi_i \gtrsim 0.7的合并波形，原型EOB模型需要通过以下方式进行改进：（i）更好地模拟坍缩动力学;（ii）在引力波模式和辐射-反作用力中包括高阶PN自旋项。
2012-08-21 gr-qc
Horizon absorption in eccentric precessing binary black hole inspirals and its importance for gravitational wave data analysis
Instituto de Física Teórica UAM/CSIC, Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学理论物理研究所）；Atmospheric Research and Instrumentation Branch, National Institute for Aerospace Technology (INTA)（国家航空航天技术研究院大气研究与仪器分支）；Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)（马克斯·普朗克引力物理学研究所（爱因斯坦研究所））
首次在领头阶后牛顿近似下推导了偏心且自旋进动双黑洞旋进中视界吸收的效应，并将其纳入波形模型。分析表明，该效应在特定系统（大自旋分量、极端质量比、长旋进）中显著，偏心轨道可打破简并，使其在高信噪比事件中可测量。
2026-08-12 astro-ph.HE gr-qc
Effective-one-body waveforms calibrated to numerical relativity simulations: coalescence of non-precessing, spinning, equal-mass black holes
我们提出了第一次尝试校准的有效单体（EOB）模型，以准确的数值相对论模拟旋转，非旋进黑洞双星。在1000 M的时间间隔内以低频对齐EOB和数值波形，我们首先估计数值波形中的相位和幅度误差，然后通过校准少数EOB可调参数来最小化数值波形和EOB波形之间的差异。在等质量，自旋对齐的情况下，我们发现，数值和EOB（2，2）模式之间的相位和分数振幅差可以减少到0.01弧度和1%，分别在整个inspiral波形。在等质量、自旋反对齐的情况下，这些差异在螺旋和切入期间可以减小到0.13弧度和1%，并且在合并和振铃期间可以减小到0.4弧度和10%。在自旋对齐的情况下，波形一致性在数值误差范围内，而在自旋反对齐的情况下，波形一致性略高于数值误差。使用增强型LIGO和高级LIGO噪声曲线，我们发现EOB和数值（2，2）模式之间的重叠，在初始阶段和到达时间最大化，大于0.999的总质量为30- 200 Ms的二进制文件。除了前导（2，2）模式，我们比较了四个子前导模式。我们发现良好的振幅和频率之间的协议的EOB和数值模式的自旋配置考虑，除了（3，2）模式的自旋反对齐的情况下。我们认为，在（3，2）模式的较大差异是由于缺乏知识的后牛顿自旋效应在更高的模式。
2010-01-26 gr-qc
Spin-Precessing Black Hole Binaries in Dynamical Chern-Simons Gravity
自旋旋进双星的引力波表现出振幅振荡，这为提取吸入的致密天体的自旋提供了一种宝贵的方法。导致这种效应的自旋-自旋和自旋-轨道相互作用对引力的基本性质很敏感，这将使我们能够利用进动双星的引力波观测来约束修正的引力理论。在这里，我们考虑进动黑洞二进制动力学陈-西蒙斯引力，一个有效的引力理论，增强宇称违反相互作用。我们利用有效场论将黑洞模型化为修正的点粒子，并在后牛顿形式下导出了双星系统的自旋进动方程。我们发现，由于两个黑洞的标量偶极与修正的黑洞四极之间的相互作用违反了无毛定理，广义相对论中的自旋-自旋相互作用和四极-自旋相互作用被修正了.这些修改进入领先的后牛顿秩序的岁差方程。我们进一步指出，在忽略辐射反应时，这些旋进方程允许7个运动常数，只有质量加权的有效自旋是从广义相对论修正而来的.我们将讨论如何使用这些可以减少岁差方程的正交和构造分析傅立叶域波形的可能性通用自旋进动二进制dCS重力。
2018-10-02 gr-qc
Validating the effective-one-body model of spinning, precessing binary black holes against numerical relativity
在文献[1]中，LIGO探测到的第一个引力波GW 150914的性质是通过采用进动双黑洞的有效单体（EOB）模型测量的，其基础动力学和波形被校准到数值相对论（NR）模拟。在这里，我们进行了第一次广泛的比较，这样的EOBNR模型70进动NR波形，跨度质量比从1到5，无量纲自旋幅度高达0.5，通用的自旋方向，约20轨道的长度。我们在观测者的惯性系中工作，并包括引力波偏振中的所有$\ell=2$模式。我们介绍了EOB振铃信号的频谱和发病时间的新处方。当总质量在10 Msun和200 Msun之间时，我们发现当考虑Advanced-LIGO设计噪声曲线时，旋进EOBNR波形对NR波形的不忠实性在3%以内。这一结果是在没有重新校准基础的非旋进EOBNR模型的吸气暴跌。利用EOBNR波形的到达时间和相位、天空位置和极化的最大化来计算不忠实性，并且将其在NR信号的天空位置和极化上平均。我们还提出了NR和EOBNR波形之间的比较，跟踪轨道进动的帧。
2016-07-19 gr-qc
Efficient gravitational-wave model for fully-precessing and moderately-eccentric, compact binary inspirals
本文提出了适用于中等偏心率的全进动致密双星旋近引力波模型 EFPE_ME，将主导阶引力波振幅的适用范围扩展至 $e \leq 0.8$，并发现对于 $e_0 > 0.5$ 的系统该模型能有效避免 LISA 参数估计中的系统偏差。
2024-08-28 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Multi-timescale analysis of phase transitions in precessing black-hole binaries
进动双星黑洞（BBH）在后牛顿体系中的动力学具有很强的时间尺度等级：轨道时间尺度与自旋进动时间尺度相比非常短，而自旋进动时间尺度又比辐射反应时间尺度短得多，辐射反应时间尺度上轨道由于引力波发射而收缩。我们利用这个时间尺度层次来开发BBH动态的多尺度分析，详细阐述了Kesden等人的分析。（2015）。我们求解自旋进动方程的进动时间解析，然后实施一个准绝热的方法来发展这些解决方案的辐射反应时间较长。这一过程导致了一个创新的“岁差平均”后牛顿的方法来研究进动BBHs。我们使用我们的新的解决方案，BBH自旋进动分为三个不同的形态，然后研究这些形态之间的相变作为BBH螺旋。这些岁差平均的后牛顿吸气可以有效地计算从任意大的分离，从而取得进展，弥合天体物理学和数值相对论之间的差距。
2015-09-15 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Hybrid waveforms for precessing quasi-circular binary systems
本文提出了一种构建预cession准圆形二体系统混合波形的方法，通过四极矩对齐框架减少模式混合，提高引力波数据分析的灵活性和准确性。
2025-10-01 gr-qc
Analytic gravitational waveforms for generic precessing compact binaries
由两个致密物体组成的双星系统通过发射引力波而形成环形并螺旋形地相互靠近。每个物体的自旋与轨道角动量的耦合导致轨道平面进动，这导致引力波信号的调制。到目前为止，为用于引力波数据分析的全旋进系统生成频域波形意味着对运动方程进行数值积分，然后对结果进行傅立叶变换，这对于在探测器的敏感波段完成数百或数千个周期的系统来说是非常计算密集的。以前，解析解仅适用于某些特殊情况或简化模型。在这里，我们描述的封闭形式，频域波形的建设，全旋进，准圆形二进制inspirals。
2017-02-07 astro-ph.HE gr-qc
Convergence of post-Newtonian for quasi-circular non-precessing comparable mass ratios BBHs
California Institute of Technology（加州理工学院）；Radboud University（拉德堡德大学）；Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University（冲绳科学技术大学院大学）；University of Mississippi（密西西比大学）
本文研究了双黑洞准圆形非预cession质量比系统中后牛顿展开系列的收敛性，通过比较后牛顿能量流与高精度数值相对论模拟结果，发现随着轨道速度增加，后牛顿阶数越高，能量流与NR的差异越小，但存在局部极值点，表明最优截断阶数不能仅通过第一个局部极小值确定。
2026-05-19 gr-qc
Theoretical groundwork supporting the precessing-spin two-body dynamics of the effective-one-body waveform models SEOBNRv5
本文为 SEOBNRv5 推导含完整 4PN 进动自旋信息的 EOB 两体动力学及高效哈密顿量，并据此构建 SEOBNRv5PHM 波形模型。
2023-06-06 gr-qc
Effect of orbital eccentricity on the dynamics of precessing compact binaries
本文利用[M]中导出的基于有效势的形式研究了一般双黑洞在偏心轨道上的进动动力学。Kesden等人，PRL { \bf 114}，081103（2015）]。这个有效势被用来将二元黑洞分为三种相互排斥的自旋形态。在螺旋阶段，双星从一种形态过渡到其他形态。利用后牛顿精确演化方程，研究了一个二元黑洞群体从初始分离的$1000\mathbf{M}$到最终分离的$10\mathbf{M}$的演化过程.我们发现，在适当的初始条件下，一个二进制的偏心率可以遵循三个不同的演化模式之一：（一）偏心率单调增加，直到最终分离，（二）偏心率上升后衰减到最小值，（三）偏心率单调减少整个inspiral。这种单调增长或达到某一最小偏心率后的增长是由于2 PN自旋-自旋耦合的作用。进一步，我们研究了偏心双星中的形态转变，发现这种双星从一个到另一个的转变概率与圆轨道中的相似，这意味着偏心率在进动双星黑洞的自旋形态演化中起着次主导作用.因此，我们认为，自旋进动动力学的形态分类是一个强大的工具，以限制形成通道的任意偏心率以及。
2019-10-22 astro-ph.HE gr-qc
Multipolar Effective-One-Body Waveforms for Precessing Binary Black Holes: Construction and Validation
随着引力波探测器变得越来越灵敏，我们将获得紧凑双星系统发出的更多种类的信号，从而揭示它们的天体物理起源和环境。一个关键的物理效应，可以区分形成的情况是不对准的自旋与轨道角动量，导致自旋和二进制的轨道平面进动。为了准确地模拟这样的系统，关键是要包括多极超越主导四极。在这里，我们开发了第一个多极进动波形模型的有效单体（EOB）形式主义的螺旋，合并和衰荡（IMR）的二元黑洞：SEOBNRv 4PHM。在nonprecessing限制，该模型减少到SEOBNRv 4 HM，这是校准的数值相关性（NR）模拟，和波形微扰理论。我们通过将SEOBNRv 4PHM与模拟极端时空（SXS）合作的1405个旋进NR波形的公共目录进行比较，以及与新的118个旋进NR波形进行比较来验证SEOBNRv 4PHM，这些波形的质量比为1-4，自旋高达0.9。我们强调，SEOBNRv 4PHM没有校准到旋进部门的NR模拟。我们计算了1523个SXS处理NR波形的不忠实性，发现对于$94\%$（$57\%$）的病例，在总质量范围$20-200 M_\odot$中的最大值低于$3\%$（$1\%$）。当使用IMR、多极、旋进现象学模型IMRPhenomPv 3 HM时，这些数字变为$83\%$（$20\%$）。我们调查的影响，这样的不忠实值与两个参数估计的研究合成信号。我们还计算这些波形模型之间的不忠实性，并确定它们…
2020-04-20 gr-qc
Final spins from the merger of precessing binary black holes
当双星间距r < 1000 M时，双黑洞的内旋是由引力辐射反应控制的，然而当初始间距r > 10 M时，数值相对论模拟的计算成本太高。幸运的是，后牛顿运动方程很好地描述了这些分离之间的二元演化。我们研究如何后牛顿的演变影响的自旋方向的分布在分离r ~ 10 M的数值相对论模拟通常开始。虽然在r ~ 1000 M时的各向同性自旋分布在r ~ 10 M时仍保持各向同性，但最初与轨道角动量部分对齐的分布在后牛顿螺旋期间可能会显着扭曲。如果质量更大的黑洞的自旋最初与轨道角动量部分对齐（反对齐），那么自旋进动倾向于使二元黑洞的自旋彼此对齐（反对齐），从而增加（减少）平均最终自旋。对于质量相当的双星来说，自旋进动更强，并且在超大质量和恒星质量的黑洞双星合并之前，都可能产生显著的自旋对齐。我们还指出，岁差导致的内在精度限制（< 0.03的无量纲自旋星等，< 20度的方向），在预测的最终自旋所产生的合并广泛分离的双星。
2010-02-25 astro-ph.GA gr-qc
Spin effects in Spherical Harmonic Modes of Gravitational Waves from Eccentric Compact Binary Inspirals
本文首次完整解析推导了非圆轨道致密双星引力波球谐模式中直至2PN阶的自旋-轨道和自旋-自旋效应，为偏心并合建模和参数估计提供了闭合形式表达式。
2023-08-04 astro-ph.HE gr-qc
Frequency-domain gravitational waves from non-precessing black-hole binaries. I. New numerical waveforms and anatomy of the signal
在本文中，我们讨论了非旋进黑洞并合的频域引力波信号的解剖与建立准确的唯象波形模型的目标。我们首先提出了新的数值相对论模拟质量比高达18，包括自旋。从不同的后牛顿近似与数值相对论数据的比较中，我们选择了未校准的SEOBNRv2模型作为最合适的目的，构建混合后牛顿/数值相对论波形，我们讨论了我们如何准备时域和频域混合数据集。然后，我们使用我们的数据与文献中的结果一起校准简单的显式表达式的最终自旋和辐射能量。配备了我们的预测的最终状态，然后我们开发了一个简单而准确的合并振铃模型的基础上修改洛伦兹在引力波振幅和相位，我们讨论了一个简单的方法来表示低频信号增强泰勒F2后牛顿近似项对应于更高的订单后牛顿展开。最后，我们讨论了不同的选择建模的小中频制度之间的螺旋和合并振铃。一个完整的唯象模型的基础上，目前的工作是在一个配套文件。
2015-09-25 gr-qc
Phenomenological model for the gravitational-wave signal from precessing binary black holes with two-spin effects
致密双星的性质，如质量和自旋，都印在它们发出的引力波中，可以使用参数化的波形模型来测量。在这些波形模型中准确而有效地描述系统的各种角动量的复杂进动动力学是积极研究的目标。在LIGO和Virgo数据分析中广泛使用的关键模型之一是单旋进自旋波形模型IMRPhenomPv2。在这篇文章中，我们提出了一个新的模型IMRPhenomPv3，其中包括两个独立的自旋在进动动力学的影响。而IMRPhenomPv2利用一个单自旋频率依赖后牛顿旋转来描述岁差效应，改进的模型，IMRPhenomPv3，采用了双自旋旋转，这是基于最近的发展，在描述岁差动力学。除了双自旋进动，改进的模型受益于更准确的描述岁差的影响。我们验证了我们的新模型对一个大型的进动数值相对论模拟。我们发现，IMRPhenomPv3有更好的协议与旋进的二进制黑洞模拟的inspiral部分，是更强大的参数空间的更大的区域比IMRPhenomPv2。作为第一个应用程序，我们分析，第一次，引力波事件GW 151226与波形模型，描述双自旋进动。在统计不确定性范围内，我们的结果与已发表的结果一致。IMRPhenomPv3将允许使用GW研究二元黑洞的单个自旋的可测量性，并可用作进一步改进的基础，例如通过合并建模进动，扩展到更高的多极，并包括潮汐效应。
2018-09-26 gr-qc
Effective-one-body waveforms for precessing coalescing compact binaries with post-newtonian Twist
自旋进动是致密双星合并的一个普遍特征，它在引力波形中留下了清晰的印记。在前人工作的基础上，我们提出了一个有效的时间域inspiral合并衰荡有效单体模型（EOB）的进动二元黑洞，它包括次主导模式超越$\ell=2$，和第一EOB频域近似进动二元中子星。我们验证了我们的模型对99“短”的数值相对论处理波形，我们发现$5\times 10^{-3}$，$7 \times 10^{-3}$的中位数不匹配的$0$，$π/3$的倾角，和21“长”的波形与中位数不匹配的$4 \times 10^{-3}$和$5 \times 10^{-3}$在相同的倾角。进一步与现有技术的$\texttt{NRSur7dq4}$波形模型进行比较，得到了5000个旋进配置在$0, π/3$倾角处的$4\times 10^{-3}, 1.8 \times 10^{-2}$的中值失配，其中旋进参数$χ_p$高达0.8，质量比高达4。为了证明我们的模型的计算效率，我们将其应用于参数估计和重新分析引力波事件GW150914，GW190412和GW170817。
2022-07-22 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational Waveforms for Precessing, Quasi-circular Binaries via Multiple Scale Analysis and Uniform Asymptotics: The Near Spin Alignment Case
我们计算分析重力波形在时域和频域旋进准圆双星与任意大小的自旋，但几乎对齐的轨道角动量。我们首先推导出一个分析解决方案的进动方程扩展的失调角，并使用多尺度分析，以分离的时间尺度。然后，我们使用统一的渐近展开分析傅立叶变换的时域波形，从而延长了固定相位近似，当进动是失败的。所得到的频域波形家族具有高度重叠的数值波形通过直接整合后牛顿运动方程和离散傅立叶变换。这一波形族为在解析引力波形中准确地包含自旋进动效应奠定了基础，从而有助于从旋进双星系统的旋进相位中探测引力波信号并进行参数估计。
2013-05-08 astro-ph.CO gr-qc
