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潮汐加热作为极端质量比旋近中视界的判别依据

广义相对论与量子宇宙学 2020-02-12 v2 高能天体物理现象

摘要

经典黑洞的定义性特征是完全吸收体。任何相反的证据都将表明偏离了标准的黑洞图景。黑洞视界对能量和角动量的吸收是双星系统中潮汐加热的原因。这一效应在绕旋转超大质量天体进行的极端质量比旋近的最后阶段尤为重要,而此类旋近是未来LISA任务的主要目标之一。我们研究如何以模型无关的方式利用这一效应来探测超大质量天体的本质。我们计算了在质量比领先阶下,一个点粒子绕旋转超大质量天体作圆形赤道运动时的轨道相位差和发射的引力波信号。中心天体不吸收能量会显著影响引力波信号,尤其是在高自旋情况下。这一效应将使我们能够对奇异致密天体的反射率设定前所未有的上限,达到 O(0.01)%{\cal O}(0.01)\% 量级。这一严格界限将排除在超大质量双星并合铃宕阶段观测到回声的可能性。

关键词

引用

@article{arxiv.1910.07841,
  title  = {Tidal heating as a discriminator for horizons in extreme mass ratio inspirals},
  author = {Sayak Datta and Richard Brito and Sukanta Bose and Paolo Pani and Scott A. Hughes},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1910.07841},
  year   = {2020}
}

备注

v2: 8+4 pages, 5 figures, one new plot. Version to appear in PRD