旋转致密天体的潮汐形变
广义相对论与量子宇宙学
2015-07-01 v2 高能天体物理现象
太阳与恒星天体物理
摘要
扰动潮汐场引起的致密天体可形变性的信息编码在潮汐 Love 数中，这些数敏感依赖于天体的内部结构。这些数目前仅知于静态、球对称天体。作为计算旋转致密星潮汐 Love 数的第一步，在此我们将强大的微扰技术推广到计算被轴对称潮汐场扭曲的旋转天体之外几何，展开到角动量的二阶。天体的自旋引入了电形变与磁形变之间的耦合，并出现了新型诱导 Love 数。例如，浸在四极电潮汐场中的旋转天体可以获得某些诱导质量、自旋、四极矩、八极矩和十六极矩，直至自旋的二阶。这些形变被编码在一组非齐次微分方程中，值得注意的是，它们可以在真空中解析求解。我们讨论了定义中心天体多极矩的某些微妙之处，这源于在解中难以将潮汐场与天体的线性响应分离。通过推广静态情形下识别线性响应的标准步骤，我们解析证明了 Kerr 黑洞的 Love 数在自旋二阶内仍为零。作为副产品，我们给出了缓慢旋转、受潮汐形变的 Kerr 黑洞在自旋二次阶的显式形式，并讨论了其测地线和几何性质。
引用
@article{arxiv.1503.07365,
title = {Tidal deformations of a spinning compact object},
author = {Paolo Pani and Leonardo Gualtieri and Andrea Maselli and Valeria Ferrari},
journal= {arXiv preprint arXiv:1503.07365},
year = {2015}
}
备注
27 pages, 1 figure, 6 appendices; v2: improvements and clarifications, version to appear in PRD