引力波透镜效应:拍频模式中的普适特征
广义相对论与量子宇宙学
2022-07-14 v2 宇宙学与河外天体物理
摘要
当引力波在大质量天体附近传播时,其路径发生弯曲导致引力透镜效应,这有望成为天体物理学中一种有前景的新工具。若不同路径间的时间延迟与波周期相当,透镜可能在波形中诱发拍频模式,而这类效应很可能是在非常接近焦散时方可观测。然而,在焦散附近,与几何光学近似相关的短波渐近失效。为恰当描述从波光学到几何光学机制的过渡,除 Fresnel 数(透镜的 Schwarzschild 直径与波长之比)外,还必须引入另一参数——即源相对于焦散的角位置。通过考虑点质量透镜模型,我们表明在二维参数空间中,透射因子的波节线与反波节线在焦散附近很宽的值域内紧密遵循双曲线。这使我们能提出一个几何光学振荡起始的简单公式,将 Fresnel 数与以 Einstein 角为单位的源角位置联系起来。我们发现,透镜质量可由分析特定透镜波形的干涉条纹推断得出。
引用
@article{arxiv.2112.10773,
title = {Lensing of gravitational waves: universal signatures in the beating pattern},
author = {Oleg Bulashenko and Helena Ubach},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.10773},
year = {2022}
}
备注
31 pages, 13 figs. Some modifications, version accepted by JCAP