最内稳定圆轨道的保守自力修正：与多种基于后牛顿方法的比较
广义相对论与量子宇宙学
2011-01-25 v2 高能天体物理现象
摘要
[已删节] Barack & Sago最近计算了由于轨道测试粒子有限质量引起的保守自力所导致的最内稳定圆轨道(ISCO)的偏移。这是自力计划的首批具体成果之一，为ISCO的近似后牛顿(PN)计算提供了精确的比较点。这里，将这个精确的ISCO偏移与几乎所有已知的基于PN的方法进行了比较。这些方法包括“非重求和”和“重求和”方法（后者通过构造再现了测试粒子极限）。与精确结果的最佳一致性来自拟合数值相对论模拟的有效单体(EOB)计算。然而，如果考虑仅基于当前已知的3PN阶保守动力学的未经校准的方法，则最佳一致性来自Blanchet和Iyer (2003)的规范不变ISCO条件。该方法无需任何重求和即可再现精确的测试粒子极限。还进行了PN方法与等质量ISCO的比较。这项研究的结果表明，EOB方法——虽然精确地包含了保守的测试粒子动力学——但（在没有校准的情况下）并不比标准PN方法更准确地包含保守自力效应。我还考虑了如何将保守自力ISCO偏移与数值相对论计算的ISCO结合起来，以约束我们对(1) EOB有效度规、(2) 现象学旋近-并合-铃宕模板以及(3) PN轨道能量中4PN和5PN阶项的认识。这些约束可能有助于构建更好的引力波模板。最后，我提出了一种新方法，利用数值相对论计算来校准旋近模板中未知的PN项。
引用
@article{arxiv.1008.4622,
title = {Conservative self-force correction to the innermost stable circular orbit: comparison with multiple post-Newtonian-based methods},
author = {Marc Favata},
journal= {arXiv preprint arXiv:1008.4622},
year = {2011}
}
备注
27 pages, 2 figures, 2 tables. v2: some changes to Sec. VI in response to referee comments; references added; other minor changes to match published version