极端质量比旋进的双时间尺度演化：Schwarzschild 时空中准圆轨道的波形生成方案
广义相对论与量子宇宙学
2021-03-31 v3 高能天体物理现象
摘要
极端质量比旋进是指恒星级致密天体旋入星系核心中的超大质量黑洞，预计将是 LISA 的关键源。以足以满足 LISA 科学要求的精度建模这些系统，需要在引力自力理论中达到第二（或后绝热）阶。在此我们提出一个实用的双时间尺度框架来实现这一点并生成后绝热波形。该框架包含一组适用于快轨道时间尺度的频域场方程，以及一组决定慢旋进时间尺度上演化的常微分方程。我们的分析限于 Schwarzschild 黑洞周围准圆轨道的特殊情形，但其一般结构可推广到 Kerr 时空中一般（倾斜且偏心）轨道的现实情形。在我们受限的语境中，我们还开发了一个在所有情形中都有用的工具：使用双曲面切片对频域场方程进行表述，这显著改善了源在边界附近的行为。我们特别关注中心黑洞的缓慢演化，考察其对双时间尺度演化以及早期自洽演化方案的影响。
引用
@article{arxiv.2006.11263,
title = {Two-timescale evolution of extreme-mass-ratio inspirals: waveform generation scheme for quasicircular orbits in Schwarzschild spacetime},
author = {Jeremy Miller and Adam Pound},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.11263},
year = {2021}
}
备注
41 pages, 3 figures. The third version corrects more typos