多モードブラックホールリングダウン重力波の縮約基底表現

我々は、単一および複数の準正規モード（QNM）のコンパクトで高精度な縮約基底（RB）表現を構築する。 RB法は、最も関連性の高い波形の階層的で比較的小さなセットを決定する。この方法の指数収束により、リングダウン探索に使用されるテンプレートバンクの劇的な圧縮が可能であることがわかった。最小一致MM = 0.99でカタログを圧縮すると、選択されたRB波形は、元のバンクにないものを含む任意のQNMを非常に高い精度（通常は10^(-13)未満）で表現できることがわかった。次に、我々は二モードQNMへの研究を拡張する。第二のモードを含めることは検出に役立つと期待されており、最終的なブラックホールの先駆者の詳細を推測することが可能になるかもしれない。上記の高精度で任意の二モードリングダウン波形を表現するために必要なRB波形の数は、MM = 0.99のメトリックベースの一モードテンプレートの数よりも少ない。一般相対性理論の整合性テストを可能にする無制約の二モードに対して、我々の高精度RBはMM = 0.99のメトリックベースのテンプレートの数よりも約10⁴少ない波形を持つ。RB要素の数は多極モードの数に対して線形に増加し、標準アプローチでは指数的に増加するため、非常に多くの複数モードに対しても非常にコンパクトな表現になる。この論文の結果は、多モードリングダウン重力波の探索の可能性を開く。