Poincaré与BMS通量平衡定律及其在双星系统中的应用
广义相对论与量子宇宙学
2024-06-05 v4 高能物理 - 理论
摘要
渐近平坦时空容许超平移与洛伦兹变换作为渐近对称性。此外，它们容许超洛伦兹变换，即超旋转与超推进，作为与超角动量与超质心电荷相关的外对称性。在本文中，我们全面给出所有此类BMS电荷的通量平衡定律。我们将Poincaré通量平衡定律与由剪切定义的三种相关记忆效应（即位移、自旋与质心记忆效应）所对应的固有BMS通量平衡定律区分开。我们细察了用于定义角动量与质心的规定。此外，我们以辐射对称无迹多极子给出了所有Poincaré与固有BMS通量平衡定律的精确形式。能量、角动量与八极超角动量通量出现在2.5PN，四极超动量通量出现在3PN，动量、质心与八极超质心通量出现在3.5PN。我们还表明BMS通量平衡定律对作用于源的辐射反作用力给出积分-微分一致性约束。最后，我们导出了初始Kerr双星与最终Kerr黑洞在任意洛伦兹与超平移框架下的所有BMS电荷精确形式，从而可由每条BMS通量平衡定律导出对双星黑洞并合所产生引力波波形的精确约束。
引用
@article{arxiv.1912.03164,
title = {The Poincar\'e and BMS flux-balance laws with application to binary systems},
author = {Geoffrey Compère and Roberto Oliveri and Ali Seraj},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.03164},
year = {2024}
}
备注
32 pages + appendices; v2: minor changes, improved version; v3: published version, refs added; v4: Erratum version: typos corrected