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使用有效一体方法计算二进制黑洞合并中的引力反 recoil

广义相对论与量子宇宙学 2009-11-11 v2 天体物理学

摘要

使用有效一体方法,该方法包括对紧凑二体动力学的阻尼和保守部分的非perturbation 汇总估计,我们计算了非旋转质量相当的黑洞在准圆形轨道上的晚期轨道包围及其后续坠落过程中的反 recoil。进一步地,通过一种将坠落阶段平滑地连接到扰动单个黑洞的方案,我们获得了与二进制黑洞合并相关的总 recoil 的估计。我们表明,决定终端 recoil 大小的关键物理特征是,在合并前不久释放出的一束线性动量通量。当使用最自然的表达式计算坠落过程中线性动量通量,并附加 (v/c)^4 修正因子时,我们发现终端 recoil 的最大值约为 74 km/s, occurs 在质比 m_2/m_1 ≈ 0.38 时。我们还指出,上述“最佳估计”存在显著不确定性,因为关键线性动量通量峰的位置和幅值发生在坠落阶段的一个时刻,在此期间,大多数简化的解析假设在有效一体方法中都不再合理。改变解析估计线性动量通量的方式,我们发现最大 recoil 范围在 49 到 172 km/s 之间。(已节选)

关键词

引用

@article{arxiv.gr-qc/0602117,
  title  = {Gravitational Recoil during Binary Black Hole Coalescence using the Effective One Body Approach},
  author = {Thibault Damour and Achamveedu Gopakumar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:gr-qc/0602117},
  year   = {2009}
}

备注

46 pages, new figures and discussions, to appear in PRD