绕转动无视界致密天体的极端质量比旋近
广义相对论与量子宇宙学
2024-10-16 v2 高能天体物理现象
高能物理 - 唯象学
高能物理 - 理论
摘要
激光干涉空间天线可探测的极端质量比旋近(EMRIs)是探测超大质量致密天体本质的独特探针。我们计算了一颗恒星级致密天体在绕一类Kerr类无视界超大质量天体(由有效半径和反射率系数定义)的圆赤道轨道上所发射的引力波信号。Teukolsky方程在合适的(频率依赖的)边界条件下被自洽求解,修正后的能量与角动量通量用于绝热演化轨道参数。引力通量具有对应于中心天体低频准正模的共振,其可显著贡献于引力波相位。总体而言,中心天体缺乏经典事件视界会剧烈影响引力波信号,其偏离甚至大于此前通过潮汐加热的模型无关分析所估计者。我们估计EMRIs有望以 的显著水平对超大质量致密天体的反射率给出最严格约束,并将能限制多种未被能区不稳定性排除的模型。特别地,EMRI探测可使人排除(或提供证据支持)具有Boltzmann反射率的量子黑洞视界特征。我们的结果为开展严格参数估计以评估这些效应的可探测性提供了动机。
引用
@article{arxiv.2106.07195,
title = {Extreme mass-ratio inspirals around a spinning horizonless compact object},
author = {Elisa Maggio and Maarten van de Meent and Paolo Pani},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.07195},
year = {2024}
}
备注
11+3 pages, 9 figures. v2: minor revisions to match the version in PRD