引力势对双黑洞演化影响的微扰处理

双黑洞（BBH）系统通常位于由一个大质量黑洞（BH）形成的引力势阱中，该大质量黑洞多位于星系中心。在现有的大多数研究中，BBH系统被视为孤立系统处理，而忽略了背景效应。该近似的有效性基于这样一种信念：在演化过程中，来自其他源的背景引力场与BBH自身产生的强引力场相比极其微弱，在引力波探测中可以忽略不计。然而，检验该近似的合理性仍然是有意义的。在本工作中，我们不采用全相对论处理来模拟三黑洞问题，而是使用微扰方案研究背景引力势对BBH演化的影响，特别是对其引力辐射波形的影响。考虑了四种情形，包括向第三个大黑洞自由下落或围绕其做圆轨道运动的BBH的正面碰撞与旋近至并合过程。正面碰撞与圆轨道旋近是所有可能构型的两个极限。背景引力势的存在改变了黑洞引力波前的到达时间，延长了波长，并增加了引力辐射能量。最有趣的是，背景引力势诱导了BBH引力波的高阶模式。这些有趣的现象可以通过引力红移效应以及背景引力势引起的BBH轨道偏心率变化来解释。