SYSTEMATIC EFFECT IN THE STANDARD PROCESSING OF GRAVITATIONAL-WAVE SIGNALS
UDK 53.043 физические UDK 53.088.23 свойствами объекта измерения UDK 53.088.6 Коррекция погрешностей UDK 52 Астрономия. Геодезия UDK 53 Физика UDK 520 Инструменты, приборы и методы астрономических наблюдений, измерений и анализа UDK 521 Теоретическая астрономия. Небесная механика. Фундаментальная астрономия. Теория динамической и позиционной астрономии UDK 523 Солнечная система UDK 524 Звезды и звездные системы. Вселенная Солнце и Солнечная система UDK 52-1 Метод изучения UDK 52-6 Излучение и связанные с ним процессы GRNTI 41.00 АСТРОНОМИЯ GRNTI 29.35 Радиофизика. Физические основы электроники GRNTI 29.31 Оптика GRNTI 29.33 Лазерная физика GRNTI 29.27 Физика плазмы GRNTI 29.05 Физика элементарных частиц. Теория полей. Физика высоких энергий OKSO 03.06.01 Физика и астрономия OKSO 03.05.01 Астрономия OKSO 03.04.03 Радиофизика BBK 2 ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ BBK 223 Физика TBK 614 Астрономия TBK 6135 Оптика BISAC SCI004000 Astronomy BISAC SCI005000 Physics / Astrophysics
Abstract and keywords
Abstract (English):
We analyze a systematic effect in the standard coordinate transformation of a gravitational-wave signal from the source to the detector reference frame. It is shown that, despite the mathematically correct application of the canonical Arnowitt–Deser–Misner transform (ADM formalism), the estimated characteristic mass of the source (a binary system of merging black holes) turns out to be affected by a systematic error if the mass estimation is based on the the time derivative of the signal frequency obtained in the detector reference frame, and not in the source reference frame. This systematic error leads to a significant overestimation of distances to gravitational wave sources, which reduces the probability that large ground-based telescopes detect possible electromagnetic afterglows associated with gravitational wave sources.

Keywords:
stars: black holes; gravitational waves; methods: analytical
Text
Text (PDF): Read Download
References

1. Abbott B.P., Abbott R., Abbott T.D., et al., 2016, Physical Review Letters, 116, id. 061102

2. Abbott B.P., Abbott R., Abbott T.D., et al., 2017, Annalen der Physik, 529, 1-2, id. 1600209

3. Abbott B.P., Abbott R., Abbott T.D., et al., 2019, Physical Review X, 9, id. 031040

4. Abbott B.P., Abbott R., Abbott T.D., et al., 2020a, Astrophysical Journal Letters, 892, L3

5. Abbott R., Abbott T.D., Abraham S., et al., 2020b, Astrophysical Journal Letters, 896, L44

6. Abbott R., Abbott T.D., Abraham S., et al., 2020c, Physical Review D, 102, id. 043015

7. Arnowitt R., Deser S., Misner C.M., 1959, Physical Review, 116, p. 1322

8. Landau L.D. and Lifshitz E.M., 1960, The Course of Theoretical Physics. Volume 2. The Classical Theory of Fields, Fizmatlit, Moscow

9. Nitz A.H., Dent T., Davies G.S., et al., 2020, Astrophysical Journal, 891, 123

10. Peters P.C. and Mathews J., 1963, Physical Review, 131, p. 435.

11. Schafer G., 1985, Annals of Physics, 161, p. 81

12. Schafer G. and Jaranowski P., 2018, Living Reviews in Relativity, 21, id. 7

13. Venumadhav T., Zackay B., Roulet J., et al., 2020, Physical Review D, 101, id. 083030

14. Yershov V.N., Raikov A.A., Popova E.A., 2023, Physica Scripta, 98, 7, id. 070519

15. Zeldovich Ya.B. and Novikov I.D., 1967, Relativistic Astrophysics, Nauka, Moscow, p. 82

Login or Create
* Forgot password?