标量引力理论中的致密双星系统：2.5后牛顿阶运动方程
广义相对论与量子宇宙学
2013-05-14 v3
摘要
在一大类标量引力理论中，我们计算了非自旋致密天体直到2.5后牛顿阶（即超越牛顿引力 阶）的显式运动方程。我们采用了松弛爱因斯坦方程直接积分（DIRE）形式体系，并将其调整以适用于标量引力理论，同时结合了 Eardley 首创的用于处理致密自引力天体内部引力的方法。对于运动的保守部分，我们求得了直到第二后牛顿阶的双体拉格朗日量以及守恒能量和动量。我们发现了引力辐射反作用的1.5后牛顿阶和2.5后牛顿阶贡献，前者对应于偶极引力辐射的效应，并验证了由此产生的能量损失与早期的能流计算结果一致。对于双黑洞，我们证明其直到2.5后牛顿阶的运动在观测上与广义相对论的预测完全相同。对于黑洞-中子星混合双星系统，其运动直到第一后牛顿阶与广义相对论一致，但从1.5后牛顿阶开始偏离广义相对论，部分原因是偶极引力辐射的出现。但直到2.5后牛顿阶，混合系统运动中的这些偏离均由单一参数控制，该参数仅依赖于标量引力耦合常数和中子星的结构，并且对于一大类标量引力理论，这些偏离在形式上与纯 Brans-Dicke 理论相同。
引用
@article{arxiv.1301.4680,
title = {Compact binary systems in scalar-tensor gravity: Equations of motion to 2.5 post-Newtonian order},
author = {Saeed Mirshekari and Clifford M. Will},
journal= {arXiv preprint arXiv:1301.4680},
year = {2013}
}
备注
32 pages, closely matches version published in Phys. Rev. D