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利用准圆极端质量比旋近约束聚合化黑洞

广义相对论与量子宇宙学 2025-04-11 v2

摘要

本文聚焦于圈量子引力中围绕中心超大质量聚合化黑洞做准圆旋近轨道的恒星质量天体所发出的引力波。将恒星质量天体视为大质量测试粒子,推导其运动方程和对应的径向有效势。我们发现径向有效势的峰值随量子参数 k^\hat{k} 的增大而减小。我们还研究了量子修正对聚合化黑洞周围稳定圆轨道性质的影响。我们将较小天体的轨迹建模为沿稳定圆轨道的绝热演化,采用半相对论方法。在该方法中,天体的运动由相对论测地线描述,由于引力辐射引起的天体能量和轨道角动量变化通过质量四极矩公式计算。使用数值 kludge 方法生成相应的引力波波形,揭示量子修正会导致引力波波形的相位超前。我们进一步分析了未来空间引力波观测对量子参数 k^\hat{k} 的潜在约束,得出结论:这些观测可能会对 k^\hat{k} 施加比黑洞阴影测量更强的约束。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.04302,
  title  = {Constraining polymerized black holes with quasi-circular extreme mass-ratio inspirals},
  author = {Sen Yang and Yu-Peng Zhang and Tao Zhu and Li Zhao and Yu-Xiao Liu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.04302},
  year   = {2025}
}

备注

14 pages, 9 figures