结构化和随机环境中相对论性双星系统的动力学:拉格朗日-傅里叶-汉森框架
广义相对论与量子宇宙学
2026-06-25 v1 星系天体物理
高能天体物理现象
摘要
我们开发了一个通用框架来描述引力波(GW)驱动状态下相对论性双星系统的非真空扰动,用于GW参数估计研究。平滑、结构化和随机扰动对双星运动的影响被简化为定义在滚动平均窗口上的共振谱投影,权重由Hansen系数给出。这与识别和评估相应动力学响应的实用标准相结合,可以从解析模型或双星在环境中运动的数值模拟出发。结果是一组耦合的轨道要素常微分方程,这些方程捕获了外旋、近星点进动和节点共振,一致地包含了辐射反应的反馈,并且可以在粗时间网格上高效求解。我们在两个具有代表性的天体物理场景中展示了该框架的实际应用:变潮汐场中的致密双星和吸积盘中的极端质量比旋近。我们提出拉格朗日-傅里叶-汉森框架作为在GW模板中建模偏心且进动的双星源环境效应的统一工具,特别是用于弥合唯象学描述与环境中双星真实模型之间的差距。
引用
@article{arxiv.2606.27526,
title = {Dynamics of Relativistic Binaries in Structured and Stochastic Environments: A Lagrange-Fourier-Hansen Framework},
author = {Lorenz Zwick and Conor Dyson and Brian C. Seymour and János Takátsy and Johan Samsing},
journal= {arXiv preprint arXiv:2606.27526},
year = {2026}
}
备注
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