第五与五阶半后牛顿阶下的双星动力学
广义相对论与量子宇宙学
2020-07-29 v1 高能物理 - 理论
摘要
利用近期一篇快报 [Phys. Rev. Lett. {\bf 123}, 231104 (2019)] 中引入的新方法，我们给出引力相互作用双星系统保守动力学在第五后牛顿（5PN）阶计算的细节，及其在五阶半后牛顿（5.5PN）阶的推广。我们还给出第三后闵可夫斯基（3PM）动力学的第六后牛顿（6PN）贡献。我们的策略结合了多种理论形式：后牛顿、后闵可夫斯基、多极-后闵可夫斯基、引力自力、有效单体以及 Delaunay 平均。我们确定了 5PN 哈密顿量的完整函数结构（涉及 95 个非零数值系数），除两个与对称质量比立方以及引力常数 的五次方和六次方成正比的未定系数外。我们不仅给出散射角的 5PN 精确 3PM 贡献，还给出其 6PN 精确的推广。两个结果均与 Bern 等人近期 3PM 结果 [Phys. Rev. Lett. {\bf 122}, 201603 (2019)] 的相应截断一致。我们还计算了散射角的 5PN 精确第四后闵可夫斯基（4PM）贡献，包括其非局域贡献，从而为未来 4PM 计算提供检验。我们指出径向作用与有效单体能量和角动量之间规范不变函数关系中存在一种显著的隐藏简单性。
引用
@article{arxiv.2003.11891,
title = {Binary dynamics at the fifth and fifth-and-a-half post-Newtonian orders},
author = {Donato Bini and Thibault Damour and Andrea Geralico},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.11891},
year = {2020}
}
备注
39 pages; 2 figures