用于含 Kozai-Lidov 振荡的等级三重系统引力波的即用解析模型
广义相对论与量子宇宙学
2022-03-10 v4
摘要
等级三重系统中内双星的引力波是 Laser Interferometer Space Antenna（LISA）等天基探测器的有趣天体物理候选源。在第三体（如超大质量黑洞）存在下，由中等质量黑洞组成的内双星可因 Kozai-Lidov 机制发生偏心率与倾角的振荡。本工作中，我们构建傅里叶域的解析引力波波形，在牛顿（主导）阶考虑 Kozai-Lidov 效应。利用多尺度分析，我们借助时间尺度的可分离性将 Kozai-Lidov 振荡与辐射反作用效应结合。假设小偏心率，给出其他轨道要素演化的解析解。我们的解析计算可系统推广至偏心率更高阶，并可用于构建旋进-并合-铃宕模型。在此联合演化下对波形的印记于稳相近似下算出。我们发现振荡在波形傅里叶振幅上留下清晰特征，同时在引力波相位上留下可测印记，且解析结果与数值一致。进一步，通过对等级三重系统天体物理参数的研究，我们概述了潜在源候选体及可能对引力波数据分析的影响。
引用
@article{arxiv.2107.00741,
title = {Ready-to-use analytic model for gravitational waves from a hierarchical triple with Kozai-Lidov oscillations},
author = {Rohit S. Chandramouli and Nicolás Yunes},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.00741},
year = {2022}
}
备注
30 pages, 13 figures