旋转黑洞时空中粒子运动与引力波形：来自循环量子引力的黑洞

我们研究了循环量子引力（LQG） holonomy 校正参数 $\xi$ 对黑洞视界结构、时类测地运动以及引力波发射的影响。本文基于两个由来自两个不同球对称初始度规（类型 BH-I 和 BH-II）通过 Newman-Janis 算法构造的两个旋转 LQG 灵感黑洞时空，进行系统研究。通过要求事件视界、 marginally bound 轨道和最内层稳定圆形轨道同时存在，确定了 $\xi$ 的物理可接受范围，并发现其随自旋参数 $a$ 的增大而单调缩小。对于平赤道周期轨道，固定角动量时，$\xi$ 的增大扩大了 bound 能量范围；而对于非平赤道轨道，则抑制了 Carter 常数的允许范围，有效地将轨迹限制在平赤道附近。$\xi$ 和 $a$ 对轨道动力学的影响呈系统性的对抗性。基于领先阶后牛顿极端质量比潮汐脉冲（EMRI）模型计算的引力波形显示，较大的 $\xi$ 会产生更显著的对 Kerr 波形的偏离，类型 BH-II 的偏离尤为突出。所得特征应变位于 $(10^{-3}, 0.1)$ Hz 频率带，但低于当前及近期空间基准探测器的灵敏度曲线（考虑到的 EMRI 参数为 $M=10^7 M_\odot$，$m=10 M_\odot$，$D_L = 200$ Mpc）。热力学脉冲计算确认，$\xi$ 和 $a$ 驱动轨道演化的方向相互对立，其相对大小决定了量子修正是加速还是延缓脉冲。这些结果确立了旋转 LQG 黑洞中 holonomy 校正的系统性观察特征，为未来空间基准引力波探测器的更高保真度波形建模提供动机。