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偏心赤道 Kerr 轨道从旋进到 plunge 的过渡

广义相对论与量子宇宙学 2009-04-03 v1

摘要

Ori 与 Thorne 讨论了恒星质量物体旋入超大质量 (105108M10^{5}-10^{8}M_{\odot}) Kerr 黑洞的圆形赤道旋进到 plunge 的持续时间与(用 LISA)可观测性。我们将他们的计算扩展至偏心 Kerr 赤道轨道。即便轨道参数被近乎精确确定,我们发现过渡无普适长度;相反,过渡长度敏感地——本质上是随机地——依赖于初始条件。尽管如此,Ori 与 Thorne 的零偏心率结果本质上是涉及相似天体(例如固定 aa)的偏心过渡长度的上界。故对观测的启示并不更好:若大质量体为 M=106MM=10^{6}M_{\odot},被俘获体质量为 mm,过程发生于距 LISA 距离 dd,则 S/N(m/10M)(1Gpc/d)×O(1)S/N \lesssim (m/10 M_{\odot})(1\text{Gpc}/d)\times O(1),精确常数依赖于黑洞自旋。对于事件率至少模糊理解的低质量体 (m7Mm \lesssim 7 M_\odot),我们期望 LISA 在其运行期间探测到 S/N>5S/N>5 过渡事件的几率很小(可能[远]小于10%,强烈依赖于天体物理假设);然而,即便少量较高质量体的注入或 LISA 噪声曲线的轻微改善都可能在其寿命期间潜在产生 S/N>5S/N>5 过渡事件。

关键词

引用

@article{arxiv.gr-qc/0211023,
  title  = {Transition from inspiral to plunge for eccentric equatorial Kerr orbits},
  author = {R. O'Shaughnessy},
  journal= {arXiv preprint arXiv:gr-qc/0211023},
  year   = {2009}
}

备注

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