旋转奇异致密天体的引力波回声:来自 Teukolsky 方程的数值波形
广义相对论与量子宇宙学
2021-11-10 v1
摘要
我们给出由双星黑洞并合产生的旋转奇异致密天体(ECO)的引力波回声数值波形。我们通过求解 Teukolsky 方程得到与传播至 Kerr 时空视界的引力波相关的 ,并处理随后由位于 Kerr 视界正上方的 ECO 表面对视界入射波的反射,从而获得这些回声。落入物体的轨迹由 Kerr 测地线修改,使得传播至未来零无穷远的引力波与来自质量相近黑洞并合的引力波相匹配。以此方式,相应回声近似于来自相近质量并合的回声。对于 ECO 表面的边界条件,我们采用近期基于膜范式的工作,其将视界入射波相关的 与离开 ECO 表面的波的 联系起来。我们利用 Teukolsky-Starobinsky 关系由 得到视界入射波的 。我们得到的回声明显弱于先前那些通过将双星黑洞并合波形中的铃宕部分建模为源自过去视界来生成回声波形的研究。
引用
@article{arxiv.2105.12313,
title = {Gravitational-wave echoes from spinning exotic compact objects: numerical waveforms from the Teukolsky equation},
author = {Shuo Xin and Baoyi Chen and Rico K. L. Lo and Ling Sun and Wen-Biao Han and Xingyu Zhong and Manu Srivastava and Sizheng Ma and Qingwen Wang and Yanbei Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.12313},
year = {2021}
}