黑洞微扰加后牛顿理论：中子星双星的混合波形
广义相对论与量子宇宙学
2022-06-01 v2
摘要
我们考虑绕 Kerr 黑洞作潮汐耦合轨道运动的非自旋致密天体。潮汐诱导的四极矩同时修正了轨道能量与外向辐射通量，从而在旋进时间尺度上造成轨道与引力波相位的累积偏移。先前关于致密天体潮汐效应的研究已在后牛顿（PN）与有效单体（EOB）形式体系中展开。本工作中，在黑洞微扰框架下，我们提出以质量比展开来刻画潮汐影响，同时自然包含了高阶PN修正。对于赤道面圆轨道，我们推导了首项、频率相关的潮汐相位偏移，其在低频处与后牛顿结果一致，但在高频处偏离。我们还发现该相位偏移对主黑洞自旋的依赖较弱（）。将此外黑洞微扰波形与后牛顿波形结合，我们提出了一种频域混合波形，在刻画潮汐效应方面与EOB波形精度相当（经数值相对论模拟校准）。随着纳入质量比的次首项与更高阶PN潮汐修正，有望进一步改进。该混合方法亦适用于生成双黑洞波形。
引用
@article{arxiv.2104.11848,
title = {Black-Hole Perturbation Plus Post-Newtonian Theory: Hybrid Waveform for Neutron Star Binaries},
author = {Xuefeng Feng and Zhenwei Lyu and Huan Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.11848},
year = {2022}
}
备注
20 pages, 5 figures