偏心极端质量比旋近的引力波作为标量场的探针

我们研究了在带有附加标量场的修正引力理论中，Schwarzschild 时空下极端质量比系统（EMRI）的偏心轨道。由于标量场带走了额外的能量和角动量，修正引力中 EMRI 的轨道比广义相对论中衰减得更快。标量电荷 $d$ 越大，偏心率 $e$ 达到最小值所需的时间越短，且在 $e$ 达到最小值的转折点处半通径 $p$ 和 $e$ 的值越大。除采用数值方法计算能量流外，我们还利用偏心轨道中标量场带走能量的速率的后牛顿（Post-Newtonian）展开来理解能量辐射的行为。通过将标量流加入黑洞微扰工具包（Black Hole Perturbation Toolkit）的开源代码 FastEMRIWaveforms 中，我们数值生成了带标量场的偏心 EMRI 的快速引力波波形，并利用有、无标量电荷波形之间的保真度（faithfulness）来讨论标量电荷 $d$ 的探测问题。标量电荷的探测误差也通过 Fisher 信息矩阵方法进行了估计。