超越Kerr情形下的轨道-过渡-坠落引力波形：Kerr-Newman情形研究

非等质量二体黑洞合并是第三代地面基准器和未来空间基准器的关键目标，为进入引力强场动力学提供了独特的途径。演化常被划分为三个阶段：准静态轨道、过渡和坠落。目前，轨道-过渡-坠落波形的构建主要聚焦于Schwarzschild或Kerr背景时空。本文将这些努力扩展到Kerr-Newman背景，构建此类波形。为简化起见，我们允许主要黑洞带有自旋和电荷，而次要对象保持中性且不自转。我们工作在电荷-质量比例小的情形下，采用Dudley-Finley近似，其中引力和电磁扰动相互独立。在此框架下，引力子域满足类似Teukolsky方程的方程，仅需对Kerr情形进行最小修改即可构建波形。掌握轨道-过渡-坠落波形后，我们研究了约束中心黑洞电荷的观测前景。我们发现，对于以Einstein Telescope观测到的中间质量比例合并，显式建模后轨道动力学显著 tighten 了电荷-质量比例约束。特别是，在后轨道信号占主导的主要质量和自旋区域，电荷-质量比例的界限可达$10^{-3}$量级，这些界限比仅基于轨道的约束或当前以GW150914为界限的约束宽松几个数量级。这些结果为构建超越Kerr时空的轨道-过渡-坠落波形模型奠定了基础，也为探索未来引力波观测中的非Kerr特征铺平了道路。