自旋黑洞双星在 2PN 阶的反冲速度
广义相对论与量子宇宙学
2009-10-27 v2 天体物理学
摘要
我们计算了自旋双星黑洞在一般轨道下于 2PN 阶发射的引力波所携带的线动量通量。特别地，我们给出了三类新项的显式表达式，即 1.5PN 阶的次领头阶自旋-轨道项、2PN 阶的自旋-轨道尾项以及 2PN 阶的自旋-自旋项。在限制为准圆轨道的情况下，我们对线动量通量进行时间积分，得到反冲速度作为轨道频率函数的表达。我们发现，在所谓的 superkick 构型中，高阶自旋修正可使反冲速度相对于领头阶 PN 预测增加至约 3 倍。此外，我们给出了适用于一般轨道且在 2PN 阶精确的自旋双星黑洞发射引力波所携带的能量与角动量表达式。在特化为准圆轨道时，我们计算了轨道频率演化表达式中 2PN 阶的自旋-自旋项，并与 Mikóczi、Vasúth 和 Gergely 的结果一致。我们还验证了，在极端质量比极限下，我们的能量与角动量通量表达式与 Tagoshi、Shibata、Tanaka 和 Sasaki 在黑洞微扰理论框架下获得的结果一致。
引用
@article{arxiv.0812.4413,
title = {Recoil velocity at 2PN order for spinning black hole binaries},
author = {Etienne Racine and Alessandra Buonanno and Lawrence E. Kidder},
journal= {arXiv preprint arXiv:0812.4413},
year = {2009}
}
备注
28 pages (PRD format), 1 figure, reference added, version published in PRD, except that the PRD version contains a sign error: the sign of the RHS of Eqs.(4.26) and (4.27) is wrong; it has been corrected in this replacement