极端与极大质量比旋近事件率的修正

Verónica Vázquez-Aceves; Lorenz Zwick; Elisa Bortolas; Pedro R. Capelo; Pau Amaro-Seoane; Lucio Mayer; Xian Chen

doi:10.1093/mnras/stab3485

极端与极大质量比旋近事件率的修正

星系天体物理 2021-12-15 v2 广义相对论与量子宇宙学

作者: Verónica Vázquez-Aceves , Lorenz Zwick , Elisa Bortolas , Pedro R. Capelo , Pau Amaro-Seoane , Lucio Mayer , Xian Chen

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摘要

激光干涉空间天线(LISA)的主要探测目标之一是极端质量比旋近(EMRIs)和极大质量比旋近(X-MRIs)。当进入LISA频段时,它们的轨道预期具有高度偏心和相对论性。在此情形下,由Peters公式给出的旋近时间尺度会失去精度,且由大质量黑洞自旋引起的最后稳定轨道(LSO)偏移可能影响事件率估计。我们通过采用两种包含LSO偏移的Kerr损失锥角版本,以及考虑了偏心演化、1.5阶后牛顿遗传通量和自旋轨道耦合的Peters时间尺度修正版,重新推导了EMRIs和X-MRIs的事件率。我们研究的主要发现总结如下:(1)采用Kerr损失锥使事件率改变因子介于0.9至1.1之间;(2)Peters公式的高偏心极限为EMRIs和X-MRIs提供了可靠的旋近时间尺度,与采用Peters时间尺度修正版和通常损失锥定义计算出的事件率相比,其事件率估计偏差因子约为0.9至3。(3)具有宽范围偏心度的系统之事件率估计应被修正。与修正值相比,Peters公式将高度偏心系统的旋近率高估了约8至30倍。此外,对于e $_0 \lesssim$ 0.8,有必要采用Peters公式的修正版以获得准确估计。

关键词

极端质量比旋近极大质量比旋近事件率 Kerr损失锥 Peters公式最后稳定轨道激光干涉空间天线

引用

@article{arxiv.2108.00135,
  title  = {Revised event rates for extreme and extremely large mass-ratio inspirals},
  author = {Verónica Vázquez-Aceves and Lorenz Zwick and Elisa Bortolas and Pedro R. Capelo and Pau Amaro-Seoane and Lucio Mayer and Xian Chen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2108.00135},
  year   = {2021}
}

备注

14 pages, 10 figures

极端与极大质量比旋近事件率的修正

摘要

关键词

引用

备注

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