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动力学捕获对两个等质量非自旋黑洞的影响

广义相对论与量子宇宙学 2026-01-26 v2 宇宙学与河外天体物理

摘要

动力学捕获的黑洞是独特的事件,为探索引力物理强场规律提供了绝佳机会。本文我们进行数值相对论模拟,研究两个等质量非自旋黑洞的动力学捕获事件。我们考虑一系列情景,初始线性动量范围为 p/M=0.0950.75p/M=0.095-0.75,入射角范围为 θ=6.362.83\theta=6.36^\circ-2.83^\circ,并研究每种情况的散射 Weyl 标量(Ψ4\Psi_4),以及捕获合并前后的黑洞自旋和质量。我们提供一个简单解析模型,准确拟合引力波辐射。我们研究了从捕获到合并辐射之间时间间隔与入射角的依赖关系,这一关系可用一阶发散行为来参数化,从而确定分离散射事件与动力学捕获事件的临界角。我们还发现,一般而言,第一束辐射的参数可准确地用入射角的线性或指数衰减函数描述,而其他参数则表现出更复杂的行为,这为理解这些事件的本质提供了宝贵的见解。

关键词

引用

@article{arxiv.2510.19699,
  title  = {Effects of dynamical capture on two equal-mass nonspinning black holes},
  author = {Jorge L. Rodríguez-Monteverde and Santiago Jaraba and Juan García-Bellido},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.19699},
  year   = {2026}
}

备注

18 pages, 13 figures and 4 tables. Changes match published version