后闵可夫斯基引力中二体哈密顿量的能量学
广义相对论与量子宇宙学
2019-05-21 v2 高能物理 - 理论
摘要
用于计算微扰量子引力散射振幅的先进方法在增进我们对经典引力动力学的认识方面展现出巨大前景。这在弱场且任意速度（后闵可夫斯基，PM） regime 尤为如此，其中保守动力学在 3PM 阶已首次通过振幅计算确定。此类 PM 结果最相关地适用于相对论散射（非束缚轨道），而束缚/旋进双星系统——LIGO 和 Virgo 探测器最频繁的引力波源——最适合由弱场和慢运动（后牛顿，PN）近似建模。尽管如此，有建议称 PM 结果可独立导致束缚双星动力学建模的改进，特别是当作为旋进双星的有效单体 (EOB) 模型输入时。此处，我们通过比较 PM、EOB 和 PN 对准圆旋进轨道上二体系统束缚能的预测与数值相对论 (NR) 模拟结果，启动了对该可能性的定量研究。束缚能是进入 LIGO 和 Virgo 探测器所用引力波波形计算的两个核心要素之一（另一个是引力波能量流），且对（准）圆轨道它提供了模型保守部门的准确诊断。我们发现，尽管 3PM 结果确实相对于 2PM 改善了与 NR 的一致（尤其在 EOB 框架中使用时），但若想取得优于当前用于 LIGO/Virgo 数据分析的波形模型的性能，推动更高阶 PM 计算至关重要。
引用
@article{arxiv.1901.07102,
title = {Energetics of two-body Hamiltonians in post-Minkowskian gravity},
author = {Andrea Antonelli and Alessandra Buonanno and Jan Steinhoff and Maarten van de Meent and Justin Vines},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.07102},
year = {2019}
}
备注
13 pages, 7 figures. v2: published