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二次引力中旋进黑洞的引力波

广义相对论与量子宇宙学 2023-02-13 v2

摘要

我们在二次引力的框架下研究旋进黑洞发射的引力波。通过在平坦背景周围线性化场方程,我们证明所有自由度均满足类波方程。这些自由度分为三种模式:一个有质量自旋-22 模式、一个有质量自旋-00 模式,以及预期的无质量自旋-22 模式。我们构造了引力波的能量-动量张量,并表明由于有质量自旋-22 模式,它呈现出 Ostrogradski 不稳定性。我们也展示了如何处理这一可能的病态,并获得系统的一致物理解释。利用能量-动量张量,我们研究了各质量模式对轨道动力学的影响,并与广义相对论的标准结果进行比较。此外,我们提出两种方法来约束与有质量自旋-22 贡献相关的参数 α\alpha。第一种方法利用自旋-22 模式的组合波形,得到约束 α1.1×1021m2 \alpha \lesssim 1.1 \times 10^{21} m^{2}。第二种方法利用并合时间,得到约束 α1.1×1013m2 \alpha \lesssim 1.1 \times 10^{13} m^{2}

关键词

引用

@article{arxiv.2206.13672,
  title  = {Gravitational waves from inspiraling black holes in quadratic gravity},
  author = {Matheus F. S. Alves and Luís F. M. A. M. Reis and L. G. Medeiros},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2206.13672},
  year   = {2023}
}

备注

19 pages, 9 figures