charged material body 的潮汐诱导多极矩
广义相对论与量子宇宙学
2024-12-04 v1
摘要
我们定义并计算由质量 和电荷 的物体的质量多极矩，这一物体被质量为 、电荷为 的粒子潮汐变形所致，粒子位于距离该物体 处。给定 和 ，我们选择 使得物体与粒子之间的引力吸引与电静力排斥平衡；此时，该系统可以保持静止状态。多极矩是在允许该物体自重较强但要求物体与伴侣之间引力较弱的setting 中定义的。在此setting下，物体以完整的广义相对论描述，采用扰动度规和电磁势，由潮汐常数特征；而物体与伴侣之间的相互引力则在广义相对论的后牛顿近似中描述，采用具有多极结构的量。将不同描述下的同一场匹配，可获得潮汐常数与多极矩之间的关系。在本研究的实现中，计算在完整的 Einstein-Maxwell 理论中完成（作为未扰动场的线性扰动），无需依赖后牛顿近似。事后我们取 小，对度规进行 的幂级数展开，以获得多极矩及其相关 Love 数。计算针对由均匀电荷密度比例构成的物体进行，物体服从多项式态方程。我们表明，处于引力与电静力平衡情形下的带电物体的 Love 数为负。即使 非常小，该论断也成立，我们得出结论，带电物体的潮汐可塑性与无电荷物体截然不同，后者的 Love 数为正。
引用
@article{arxiv.2412.02431,
title = {Tidally induced multipole moments of a charged material body},
author = {Victoria Leaker and Tristan Pitre and Eric Poisson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.02431},
year = {2024}
}
备注
47 pages, 15 figures. A long and technical paper, but the introductory section summarizes the essential points