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准圆旋进致密双星引力波记忆的后牛顿修正

广义相对论与量子宇宙学 2010-04-23 v2 太阳与恒星天体物理

摘要

Christodoulou记忆是引力波场的一种非线性贡献,其源为引力波应力-能量张量。对于准圆旋进双星,Christodoulou记忆在引力波“plus”偏振中产生一个增长的、非振荡的变化,导致波通过后一对自由下落测试质量的永久位移。除了其非振荡行为外,Christodoulou记忆之所以有趣,是因为即使它源于2.5后牛顿(PN)阶多极相互作用,它也会在首阶(牛顿/四极)影响波形。该记忆在双黑洞并合中也有可能被探测到。虽然准圆旋进致密双星的引力波偏振的振荡部分已被计算至3PN阶,但偏振的记忆贡献仅被计算至首阶(次首阶0.5PN项先前已被证明为零)。在此,准圆旋进双星记忆的计算被扩展至3PN阶。虽然记忆的角依赖性在定性上保持不变,但PN修正项倾向于减小记忆的幅度。给出了记忆对plus偏振以及度规和曲率微扰的自旋加权球谐模式的贡献的显式表达式。结合Blanchet等人(2008)的最新结果,这完成了至3PN阶的波形。本文还讨论了: 从数值模拟中提取记忆的困难, 进入高PN阶波形的其他非振荡效应,以及 关于记忆可观测性的问题。

关键词

引用

@article{arxiv.0812.0069,
  title  = {Post-Newtonian corrections to the gravitational-wave memory for quasicircular, inspiralling compact binaries},
  author = {Marc Favata},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0812.0069},
  year   = {2010}
}

备注

25 pages, 6 figures; v2: 27 pages, expanded discussion and presentation, corrected typos, main results unchanged. Matches published PRD version