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宽章动:双黑洞自旋在完全对齐与完全反对齐之间反复振荡

广义相对论与量子宇宙学 2019-04-16 v2 星系天体物理 高能天体物理现象

摘要

在 2PN 黑洞双星自旋进动的框架下,我们探索了在单个进动周期内,两个自旋之一从与轨道角动量完全对齐振荡到与其完全反对齐的构型。这种“宽章动”是黑洞双星中自旋章动这一普遍现象的极端极限。关键在于,宽章动发生在较短的进动时间尺度上,而非由引力波辐射反作用引起的长期(secular)效应。因此,当进入这些特殊构型之一时,这些双星的自旋会反复翻转。总质量为 MM、质量比为 qq、较重(较轻)黑洞的无量纲自旋为 χ1\chi_1 (χ2\chi_2) 的双星,在双星间距 rrwide[(qχ2χ1)/(1q)]2Mr \leq r_{\rm wide} \equiv [(q \chi_2 - \chi_1)/(1-q)]^2 M 时允许发生宽章动。更可能发生宽章动的源具有相近的质量和接近于零的有效自旋。

关键词

引用

@article{arxiv.1811.05979,
  title  = {Wide nutation: binary black-hole spins repeatedly oscillating from full alignment to full anti-alignment},
  author = {Davide Gerosa and Alicia Lima and Emanuele Berti and Ulrich Sperhake and Michael Kesden and Richard O'Shaughnessy},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1811.05979},
  year   = {2019}
}

备注

Animated version of Fig. 3 available at https://davidegerosa.com/spinprecession - Published in CQG