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史瓦西黑洞最内稳定圆轨道的引力自力修正

广义相对论与量子宇宙学 2009-06-30 v2 高能天体物理现象

摘要

围绕质量为MM的史瓦西黑洞的测试粒子的最内稳定圆轨道(ISCO)的(面积)半径为risco=6MG/c2r_{\rm isco}= 6M G/c^2。如果粒子具有质量μ(M)\mu(\ll M),它会受到引力自力的作用,其保守部分会改变ISCO的位置。这里我们计算了在质量比μ/M\mu/M的领头阶下,ISCO半径和频率的相应偏移Δrisco\Delta r_{\rm isco}ΔΩisco\Delta\Omega_{\rm isco}。在Lorenz规范下,我们得到Δrisco=3.269(±0.003)μG/c2\Delta r_{\rm isco}=-3.269 (\pm 0.003)\mu G/c^2ΔΩisco/Ωisco=0.4870(±0.0006)μ/M\Delta\Omega_{\rm isco}/\Omega_{\rm isco}=0.4870 (\pm 0.0006) \mu/M。我们讨论了我们的结果在极端质量比双星旋近问题背景下的意义。

关键词

引用

@article{arxiv.0902.0573,
  title  = {Gravitational self-force correction to the innermost stable circular orbit of a Schwarzschild black hole},
  author = {Leor Barack and Norichika Sago},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0902.0573},
  year   = {2009}
}

备注

4 pages. v2: Added clarifications re. the definition of the conservative self-force and the gauge dependence of the frequency; some other minor changes. Accepted for publication in PRL