基于空间引力波探测器探测由双星绕超大质量黑洞激发的引力波可观测性
广义相对论与量子宇宙学
2026-03-11 v3
摘要
我们产生了极大质量比例潮汐系统(EMRIs)的引力波波形，即双星绕中心超大质量黑洞(SBH)的系统，称为B-EMRIs。我们通过常用的方法Hamilton-Jacobi(HJ)计算双星的外部轨道，并通过拉格朗日方法计算双星的内部轨道。为提高精度，我们采用引力波(GW)的二极子-四极子表达式，并研究了辐射反应的贡献。与EMRIs的波形相比，B-EMRIs的波形上叠加了更高频率的振荡。我们对GW波形进行频谱分析，发现更高频率的信号在B-EMRIs的波形中尤为突出。为获得未来空间探测器观测精确结果，我们考虑了重力-电磁(GEM)力的作用，并将B-EMRIs的波形（考虑GEM效应）与不考虑GEM效应的B-EMRIs波形以及EMRIs波形进行比较。结果表明，在考虑GEM力的情况下，空间基准GW探测器可可靠地区分B-EMRIs的波形。
引用
@article{arxiv.2405.07113,
title = {Observability of gravitational waves excited by binary stars orbiting around a supermassive black hole by space-based gravitational wave observatory},
author = {Kun Meng and Hongsheng Zhang and Xi-Long Fan and Yuan Yong and Fei Du},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.07113},
year = {2026}
}
备注
23 pages, 15 figures. EPJC accepted