双星系统中高阶相对论潮汐相互作用的有效作用量方法及其有效单体描述

来自旋进的中子星-中子星（或黑洞-中子星）双星系统的引力波信号将受到系统中潮汐耦合的影响。这些系统引力波探测的一个重要科学目标是通过测量中子星的潮汐极化率参数来获取中子星物质的状态方程信息。要提取这一信息，需要对潮汐相互作用双星的运动和辐射都有精确的解析描述。我们通过计算潮汐相互作用能量的次次领头阶相对论修正，改进了晚期旋进动力学的解析描述。我们的计算基于潮汐相互作用的有效作用量方法，以及其在有效单体形式体系中的转换。我们发现，二阶相对论效应（相对论引力势 $u=G(m_1 +m_2)/(c^2 r)$ 的二次项）显著增加了中子星的有效潮汐极化率，其距离依赖的放大因子形式为 $1 + \alpha_1 \, u + \alpha_2 \, u^2 +...$，例如对于等质量双星，$\alpha_1=5/4=1.25$（先前已知），$\alpha_2=85/14\simeq6.07143$（本文首次确定）。我们认为高阶相对论效应将导致进一步的放大，并建议采用Padé型方式对其进行重求和。我们建议通过将分辨率外推的旋进双中子星数值模拟与有效单体描述进行比较来检验我们的结果。