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一般黑洞双星的旋近:自旋、进动与偏心率

广义相对论与量子宇宙学 2011-07-29 v3 宇宙学与河外天体物理

摘要

鉴于尚未观测到黑洞双星,全面探索可及参数空间对于未来利用引力波探测器进行观测至关重要。为此,我们汇编了由 Will 及其合作者计算出的描述最一般黑洞双星保守动力学的哈密顿运动方程,并引入了通过引力辐射耗散的有效处理。我们对具有轨道偏心率和自旋进动的系统演化了这些方程。我们发现,尽管自旋-自旋耦合修正原则上可以破坏恒定半径轨道,但该效应非常小,以至于随着角动量和能量因引力辐射而损失,轨道将可靠地趋向于准球状轨道。尽管如此,初始高偏心率的双星在进入地面引力波探测器的可探测带宽时仍可能保留偏心率。我们还表明,对于同时表现出自旋进动和近星点进动的轨道,一组有用的自然频率由以下三者组成:(1) 轨道面内的角运动频率,(2) 轨道面进动频率,以及 (3) 径向振荡频率。这三个自然谐波塑造了观测到的波形。

关键词

引用

@article{arxiv.1009.2533,
  title  = {Inspiral of Generic Black Hole Binaries: Spin, Precession, and Eccentricity},
  author = {Janna Levin and Sean T. McWilliams and Hugo Contreras},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1009.2533},
  year   = {2011}
}

备注

29 pages, 8 figures, published in CQG