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后牛顿第三亚阶的引力自旋-轨道耦合:探索自旋规范灵活性

广义相对论与量子宇宙学 2024-01-24 v1

摘要

我们在 Antonelli 等人近期工作 [Phys. Rev. Lett. 125 (2020) 1, 011103] 的基础上,在有效单体(EOB)形式体系内,针对任意规范选择,获得了自旋对齐双星自旋-轨道保守动力学中后牛顿第三亚阶(4.5PN)修正。随后,将其特化至:(i) 著名的 Damour-Jaranowski-Schäfer(DJS)规范,其中陀螺-引力磁函数 (GS,GS)(G_S,G_{S_*}) 对角动量的依赖性被移除;(ii) 另一种规范(称为反 DJS 规范,DJS\overline{\rm DJS}),该规范的选择旨在精确重现粒子自旋线性阶下的自旋测试粒子哈密顿量,并保留 (GS,GS)(G_S,G_{S_*}) 对径向和角动量的完整依赖性。我们利用这些结果,在 PN 意义上将近星点进动的解析知识扩展了一个微扰阶。在对 (GS,GS)(G_S,G_{S_*}) 进行适当的因子化和重求和后,通过 EOB 最后稳定圆轨道上的各种规范不变量,比较了 DJS 和 DJS\overline{\rm DJS} 规范的性能。我们最终发现一些迹象表明,DJS\overline{\rm DJS} 规范在描述圆化双星的旋进动力学方面可能具有优势。

关键词

引用

@article{arxiv.2401.12290,
  title  = {Gravitational spin-orbit coupling through the third-subleading post-Newtonian order: exploring spin-gauge flexibility},
  author = {Andrea Placidi and Piero Rettegno and Alessandro Nagar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2401.12290},
  year   = {2024}
}

备注

17 pages, 2 figures