轨道偏心率对进动致密双星动力学的影响
广义相对论与量子宇宙学
2019-12-11 v2 高能天体物理现象
摘要
我们利用 [M. Kesden 等人, PRL {\bf 114}, 081103 (2015)] 中导出的基于有效势的形式体系，研究偏心轨道中一般双黑洞的进动动力学。该有效势用于将双黑洞分类为三种互斥的自旋形貌。在旋进阶段，双星会从一种形貌过渡到其他形貌。我们使用后牛顿精度演化方程，将双黑洞种群从 的初始间距演化至 的最终间距。我们发现，在合适初始条件下，双星的偏心率会遵循三种不同的演化模式之一：(i) 偏心率单调递增直至最终间距，(ii) 偏心率在衰减至最小值后回升，以及 (iii) 偏心率在整个旋进过程中单调递减。偏心率的单调增长或在达到某最小值后的增长是由 2PN 自旋-自旋耦合效应所致。进一步，我们探究了偏心双星中的形貌转变，发现此类双星从一种形貌转为另一种的概率与圆轨道情形相似，意味着偏心率在进动双黑洞的自旋形貌演化中起次要作用。因此我们认为，自旋进动动力学的形貌分类也是一种稳健工具，可用于限制任意偏心率双星的形成通道。
引用
@article{arxiv.1904.03985,
title = {Effect of orbital eccentricity on the dynamics of precessing compact binaries},
author = {Khun Sang Phukon and Anuradha Gupta and Sukanta Bose and Pankaj Jain},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.03985},
year = {2019}
}
备注
Matches version accepted in Physical Review D