致密双星系统动力学与引力波能量通量中的三次自旋效应

我们研究了旋进致密双星系统中自旋三次项效应，涵盖动力学和引力波辐射的能量通量，在领头后牛顿阶。我们采用拉格朗日形式实现有限尺寸效应，并将其扩展至自旋三次项，对应于多极展开中的八极矩。该形式使我们能够以协变形式推导每个天体的运动方程、自旋进动方程以及应力-能量张量，并可形式化推广至任意多极阶。对于自旋诱导的多极矩，即致密天体自旋是额外多极矩唯一来源的情况，我们发现了代表自旋三次效应的八极矩的唯一结构。我们将这些结果应用于计算致密双星系统动力学中的相关效应，并推导出引力波能量损失率中的对应项。这些效应出现在3.5后牛顿阶，对于涉及快速旋转黑洞的双星系统可能很重要。我们提供了自旋对齐圆轨道的简化结果，并讨论了新贡献的定量重要性。