Estimación de parámetros de binarios en rotación y pruebas de teorías alternativas de gravedad con LISA

Investigamos el efecto de los acoplamientos spin-órbita y spin-spin en la estimación de parámetros para binarios compactos en espiral de agujeros negros masivos y para estrellas de neutrones en espiral hacia agujeros negros de masa intermedia, utilizando datos hipotéticos de la propuesta de la Antena Espacial de Interferometría Láser (LISA). Trabajamos tanto en la teoría de Einstein como en teorías alternativas de gravedad de los tipos escalar-tensor y graviton-masivo. Restringimos el análisis a binarios en rotación no precesantes, es decir, a casos en los que los giros están alineados normales al plano orbital. Encontramos que la precisión con la que se pueden estimar parámetros intrínsecos de binarios como la masa de chirp y la masa reducida dentro de la relatividad general se degrada entre 1 y 2 órdenes de magnitud. Encontramos que el límite en el parámetro de acoplamiento ₁₃ de la gravedad escalar-tensor se reduce significativamente por la presencia de acoplaciones de giro, mientras que la reducción en el límite de la masa del graviton es más suave. Usando rápidas simulaciones de Monte Carlo de 10^4 binarios, mostramos que la inclusión de términos de giro en binarios de agujeros negros masivos tiene poco efecto en la resolución angular o en la precisión de la determinación de distancias. Para las inspiraciones de masa estelar hacia agujeros negros de masa intermedia, la resolución angular y la distancia se determinan solo de manera deficiente, en todos los casos considerados. También mostramos que, si la sensibilidad al ruido de baja frecuencia de LISA puede ser extrapolada de 10^-4 Hz a tan bajo como 10^-5 Hz, la precisión en la determinación de parámetros extrínsecos (distancia, ubicación en el cielo) y parámetros intrínsecos (masa de chirp, masa reducida) de binarios masivos puede mejorar significativamente.