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极端质量比极限的几何化有效单体形式论:一般轨道

广义相对论与量子宇宙学 2021-08-04 v2

摘要

旋入超大质量黑洞的致密天体,即极端质量比旋近,是未来星载引力波探测器的重要源。在构建波形模板时,通常采用绝热近似将致密天体短时视为检验粒子,辐射反作用体现于运动常数的变化中。然而,致密天体的质量应对背景有贡献。本文采用有效单体形式论,解析计算致密天体绕大质量Kerr黑洞在一般三维轨道下的轨迹,并以显式表达基本轨道频率。此外,通过构造类似于Carter常数的近似“常数”,将能量、角动量与“Carter常数”等动力学量转化为带质量比修正的半通径、偏心率与轨道倾角。该形式论中的线性质量比项可能不足以构建精确波形,但我们求解运动方程的解析方法可用于构建波形模型的各种途径中。

关键词

引用

@article{arxiv.2102.05391,
  title  = {Geometrized effective-one-body formalism for extreme-mass-ratio limits: Generic orbits},
  author = {Chen Zhang and Wen-Biao Han and Xing-Yu Zhong and Gang Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2102.05391},
  year   = {2021}
}

备注

22 pages, 18figures