克尔几何中的螺旋密度波与力矩平衡

相对论性吸积盘中的极端质量比旋近 (EMRI) 是即将到来的 LISA 任务的一个关键科学目标。现有的盘-EMRI 相互作用模型通常依赖于粗略的动力学摩擦或牛顿行星迁移处方，这无法捕捉由双星势引起的相对论性流体响应。在这项工作中，我们通过提供相对论性计算来填补这一空白。我们应用自引力理论、黑洞微扰论和相对论性恒星微扰论的标准方法，首次对行星迁移的相对论性类似物进行了完整的流体计算。我们计算了在 EMRI 的扰动势下流体的响应，并一致地纳入了压力效应。利用一个主焓类变量和线性化流体理论，我们重构了克尔几何中一系列自旋值下的流体扰动和相对论性旋臂结构。最后，我们推导了一个相对论性力矩平衡方程，该方程能够计算和比较局部力矩与通过盘的平流角动量。这为建立由流体扰动产生的积分盘力矩与作用于嵌入物质的 EMRI 上的力之间的力矩平衡关系开辟了一条有前景的途径。