含自旋的旋近致密双星系统的领先阶有限尺寸效应

通过引力自旋物体的有效场论，我们首次推导了一般致密双星系统中由自旋引起的领先阶有限尺寸效应，即自旋三次和四次相互作用所对应的效应。对于快速旋转的致密天体，这些修正分别进入后牛顿展开的三阶半和四阶。由此，我们完成了包含自旋、精度达后牛顿四阶的领先阶有限尺寸效应。我们通过用新的高维非最小耦合世界线算符（涉及引力场的高阶导数）来扩充点粒子有效作用量，并引入新的威尔逊系数（对应于描述天体因自旋而产生的八极和十六极形变的常数）来得到这一结果。在黑洞情形下，这些威尔逊系数被固定为1。非最小耦合世界线算符以偶宇称和奇宇称的外尔张量电分量和磁分量，分别与偶宇称和奇宇称的世界线自旋张量耦合的方式进入作用量。此外，我们采用的非相对论性引力场分解展示了一个耦合层级：引力磁矢势与奇宇称自旋算符耦合，牛顿标势与偶宇称自旋算符耦合，这扩展了最小耦合的层级。这一观察对于构建费曼图很有用，并为领先阶自旋-轨道耦合与自旋三次相互作用之间，以及领先阶自旋二次与自旋四次相互作用之间提供了启发性的类比。