并合黑洞双星非线性演化中的晚期拖尾
广义相对论与量子宇宙学
2024-12-05 v2 高能物理 - 理论
摘要
我们研究双黑洞并合的非线性演化，揭示了由高度弯曲动力学时空的长程行为所产生的幂律贡献。该结果通过利用近期 Albanesi 及其合作者 [PhysRevD.108.084037] 在精确辐射反作用下小质量比双星微扰演化中观测到的、由双星偏心率导致的拖尾相关性显著增强而取得。我们利用公开 RIT 波形目录，证明了即使在偏心轨道等质量双黑洞并合的非线性情形中，这种增强依然存在。模拟的瞬时频率在中晚期呈现大幅振荡，源于快速衰减、恒定频率的准正模驱动机制与幂律、缓慢衰减机制之间过渡的干涉项。幂律指数显示出与微扰预测的广泛收敛，尽管需要更长且更精确的模拟以确定渐近值。我们的结果再次证实了黑洞微扰理论在有源情形下的高度预测能力，即便应用于非线性解时亦如此。拖尾信号的幅度在引力波探测器测量可及范围内，开启了观测研究松弛致密天体长程动力学上额外广义相对论预言的可能性。
引用
@article{arxiv.2310.12968,
title = {Late-time tails in nonlinear evolutions of merging black hole binaries},
author = {Gregorio Carullo and Marina De Amicis},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.12968},
year = {2024}
}
备注
Numerical systematics uncovered in the dataset point towards the need of improved simulations in order to uncover the effect under investigation. These results will be revised by an upcoming study