五阶半后牛顿精度下的引力自旋-轨道动力学
广义相对论与量子宇宙学
2021-12-15 v2
摘要
精确的波形模型对引力波数据分析至关重要，且由于自旋对双星动力学有显著影响，改进这些模型中的自旋描述十分重要。在本文中，我们推导了五阶半后牛顿 (5.5PN) 精度的自旋-轨道 (SO) 耦合。我们使用的方法将保守动力学拆分为局域与非局域时间两部分，然后通过利用散射角的后闵可夫斯基展开中简单的质量比依赖关系，将局域时间部分与引力自力结果相联系。我们计算了束缚轨道小偏心率展开至八阶以及非束缚轨道大偏心率展开至首阶的 5.5PN SO 动力学的非局域贡献。对于局域贡献，我们从红移和自旋进动不变量的首阶自力结果得到了所有 5.5PN SO 系数，除一个未知系数外，该系数未来可由二阶自力结果确定。然而，通过将我们的 5.5PN 结果纳入有效单体形式体系并将其结合能与数值相对论比较，我们发现剩余未知量对 SO 动力学影响很小，证明了该阶精度的改进。
引用
@article{arxiv.2110.12813,
title = {Gravitational spin-orbit dynamics at the fifth-and-a-half post-Newtonian order},
author = {Mohammed Khalil},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.12813},
year = {2021}
}
备注
19 pages, 1 figure, ancillary file. v2: minor improvements, matches published version