Electrodynamic Radiation Reaction and General Relativity
我们认为,著名的问题与自力(辐射反作用力)在经典电动力学的不稳定性可能是稳定的引力通过广义相对论的引入。
2008-03-27 gr-qc
Radiation Backreaction in Spinning Binaries
研究了由黑洞和伴星组成的双星系统在辐射反作用下的演化,当伴星的自旋与黑洞的自旋S相比可以忽略时,在极限情形下的演化.对于自旋中的一阶,质量约化粒子的运动(不包括辐射效应)可用三个常数来表征:能量E、角动量的大小L和角动量沿自旋S的投影L_S。该运动是准周期性的,其周期由r_{min}和r_{max}确定。我们引入了一个新的参数化,使一个通用的轨道,特别简单的一段时间的积分。我们给的平均损失的“运动常数”在一个时期的一般轨道,自旋的线性顺序。
1998-01-02 gr-qc
Gravitational radiation, energy and reaction on quasi-spherical black holes
引力辐射是局部定义的,其中波前大致是球形的。定义了引力辐射的局部能量张量。将这个能量张量作为源包含在截断的爱因斯坦方程中,描述了引力辐射反应,例如在大致球形的黑洞上的反反应。正则系中的能量动量是协变守恒的。由远距离检测器测量的应变被简单地定义。
2001-02-05 gr-qc
Angular velocity of gravitational radiation from precessing binaries and the corotating frame
本文定义了球上含时函数的角速度,并将其应用于致密双星的引力波形。由于角速度具有几何意义和明确的物理动机,因此它在帮助解决紧凑双星模型中的一个重要--但在很大程度上被忽视--问题方面是非常有用的:仅从引力波推导系统物理参数的逆问题。它还用于定义波形的共转标架。当在该帧中分解时,波形没有旋转动力学,因此尽可能缓慢地演变。由此产生的简化导致直接的方法,准确地比较波形和构建混合。如本文所述,这些方法可以稳健地应用于处理和非处理波形,为波形分析提供了一个清晰、全面和一致的框架。所有这些方法的显式实现都在附带的计算机代码中提供。
2013-04-10 gr-qc
Third post-Newtonian spin-orbit effect in the gravitational radiation flux of compact binaries
引力波包含尾部效应,这是由于线性波在源周围的弯曲时空几何中的后向散射。最近,通过计算3PN阶引力波能流中由尾效应引起的自旋轨道项,两体螺旋后牛顿(PN)动力学和引力波信号的知识和精度得到了提高。在这里,我们勾勒出这个推导过程,它产生的相位公式,包括SO尾效应通过相同的3PN阶。这些结果可以用来提高分析模板的准确性,旨在描述整个过程的螺旋,合并,和振铃。
2012-10-02 gr-qc
Scalar emission from neutron star-black hole binaries in scalar-tensor theories with kinetic screening
本文通过3+1数值相对论模拟研究动力学屏蔽标量-张量理论中中子星-黑洞双星的标量辐射,发现偶极辐射被有效抑制而四极辐射抑制较弱,表明四极辐射可用于下一代引力波探测器约束K-essence理论。
2024-10-21 gr-qc
Higher-order spin effects in the dynamics of compact binaries II. Radiation field
受寻找双黑洞发射的引力波的启发,我们在多极后牛顿波产生理论的框架下研究了具有自旋的点粒子的引力辐射场.我们计算:(i)自旋-轨道(SO)耦合对双星质量和电流四极矩的影响,(ii)SO对引力波能流的贡献,(iii)双星轨道相位的长期演化,直至2.5PN阶。获得2.5PN轨道相位贡献的关键要素是双星的能量和自旋进动方程,在本系列的论文I中推导。这些结果提供了更精确的引力波模板,用于快速旋转的克尔型黑洞双星的数据分析与地面探测器LIGO,Virgo,GEO 600和TAMA 300,和空间探测器LISA。
2010-03-05 gr-qc
Dynamics and gravitational radiation of binaries with spin precession and eccentricity in dynamical Chern-Simons gravity
University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);Kyoto University(京都大学)
本文研究了具有自旋进动和偏心率的二体系统在动态Chern-Simons引力中的动力学和引力辐射,提出了改进的波形构建方法,为未来引力波parity对称性测试提供理论支持。
2025-12-01 gr-qc
Optimizing the third-and-a-half post-Newtonian gravitational radiation-reaction force for numerical simulations
将作用在理想流体上的3.5后牛顿阶引力辐射-反作用力转换成可直接用于数值模拟的形式。广泛使用的是由函数坐标变换引起的度量系数的变化,连续性方程,以及运动方程。我们还提出了一个表达式,适用于数值模拟的辐射场造成的工作了反作用力。
2003-05-27 gr-qc
Radiation-reaction correction to scattering binary dynamics at the Next-to-Leading Post-Newtonian Order
本文计算了散射双体动力学在次领头后牛顿阶的辐射反作用修正,并在时域和频域中分析了轨道参数修正,为3.5PN精度的辐射损失和波形构建提供了关键输入。
2025-09-22 gr-qc
Next-to-leading tail-induced spin-orbit effects in the gravitational radiation flux of compact binaries
引力波传播中的非线性印记-尾部效应-是自旋黑洞双星的新自旋贡献的能流和轨道相位的原因。自旋-轨道(线性自旋)对这种效应的贡献目前已知在领先的后牛顿阶,即3 PN的最大自旋黑洞在准圆形轨道。在目前的工作中,我们推广这些尾部起源的自旋轨道项的下一个领先的4PN顺序。这需要特别是扩展以前的结果的动态演变的进动紧凑的二进制文件。我们表明,尾巴代表唯一的自旋轨道项在该顺序的准圆轨道,我们发现完美的协议与已知的结果为测试粒子围绕克尔黑洞,微扰理论计算。BH层吸收项必须加到这里计算的PN结果中。我们的工作完成的知识的自旋轨道效应的相位的紧凑的双星的4PN顺序,并允许建立更忠实的PN模板的黑洞双星的螺旋相位,提高地基和天基引力波探测器的能力。
2013-12-23 gr-qc
Gravitational radiation from compact binaries in scalar-tensor gravity
广义相对论(GR)已经在太阳系和双星系统中得到了广泛的验证,但从未在强场动力学领域得到验证。很快,像Advanced LIGO和eLISA这样的引力波(GW)探测器将能够通过测量来自吸入和合并紧凑双星的GW来探测这一机制。一个特别有趣的替代GR是标量张量引力。我们目前的进展,在计算第二后牛顿(2 PN)引力波形的吸入紧凑的双星在一般类的标量张量理论。波形是使用标准GR方法构造的,该方法被称为“松弛爱因斯坦方程的直接积分”,适当地适应于标量张量的情况。我们发现,与广义相对论的差异可以通过合理少量的参数来表征。其中的差异是新的遗传条款,这取决于过去的历史来源。在一个特殊的情况下,双黑洞系统,我们发现,波形是无法区分的广义相对论。在另一个混合黑洞-中子星系统中,与GR的所有差异都可以用一个参数来表征。
2014-08-05 gr-qc
Gravitational radiation reaction along general orbits in the effective one-body formalism
我们推导了引力辐射-反作用力,修正了二元系统守恒动力学的有效单体描述。我们的结果是适用于一般的轨道(椭圆或双曲),并保持分数第二后牛顿秩序(但不包括尾部效应)。我们推导辐射反应是基于一种新的方式,需要能量和角动量平衡。我们给出了我们的结果的几个应用程序,特别是(最小)的“肖特”贡献的能量,辐射反作用力的径向分量的值,和辐射的散射角双曲遇到。我们还提出了新的结果保守相对论动力学的双曲运动。
2012-10-10 gr-qc
Tail-induced spin-orbit effect in the gravitational radiation of compact binaries
引力波包含尾部效应,这是由于线性波在源周围的弯曲时空几何中的后向散射。本文通过计算尾效应引起的自旋轨道项,提高了对两体螺旋后牛顿动力学和引力波信号的认识和精度。值得注意的是,我们推导出这些项在3PN阶的引力波能流,和2.5PN和3PN阶的波极化。然后,这是用来推导的自旋轨道尾效应的相位通过3PN顺序。我们的结果可以用来进行更精确的比较与数值相对论模拟,并提高精度的分析模板,旨在描述整个过程的螺旋,合并和衰荡。
2011-09-12 gr-qc
Adiabatic radiation reaction to the orbits in Kerr Spacetime
克尔几何中点粒子的测地运动有三个运动常数,能量$E$、方位角动量$L$和卡特常数$Q$。在绝热近似下,辐射反应效应可用这些常数随时间的变化来表征。在这封信中,我们表明,计划来评估他们可以大大简化。
2005-06-17 gr-qc
Self-force approach for radiation reaction
我们综述了最近提出的模式总和正则化处方(MSRP)的本地辐射反作用力,这是至关重要的双星轨道演化的计算。然后,我们描述了一些新的结果,得到了使用MSRP,并讨论了它们的引力波天文学的重要性。
1999-12-13 gr-qc
Spin effects in gravitational radiation backreaction III. Compact binaries with two spinning components
本文分析了偏心轨道上自旋大质量双星系统的长期演化,扩展和推广了我们以前对Lense-Thirring运动和单自旋极限的处理。自旋-轨道和自旋-自旋效应被认为是3/2后牛顿秩序,无论是在运动方程和辐射损失。根据真实异常参数化对轨道的描述提供了一种基于留数定理的偏心轨道上的简单平均技术。描述自旋和轨道角动量相对取向的角变量的演化方程揭示了偏心率的加速效应。相关的动力学和角度变量的耗散演化的形式提出了一个封闭的系统的微分方程。
1998-08-24 gr-qc
Electromagnetic Radiation Accompanying Gravitational Waves from Black Hole Binaries
重新讨论了大质量黑洞双星合并产生的强大引力波在外部磁场中向电磁辐射的转化。与以前的类似效应的计算相比,我们研究了引力辐射频率低于周围介质的等离子体频率的现实情况。在等离子体中传播的引力波不断地产生电磁辐射,并将其拖在一起,尽管频率很低。在具有强磁场的热稀薄等离子体中,由未衰减的电磁波加热等离子体可能是显著的,并且可以导致具有更高频率的电磁辐射的显著突发。本文讨论了等离子体中引力子到光子的转换效应,并与GW 150914和GW 170104的可能的电磁对应物作了比较。
2017-08-26 astro-ph.HE gr-qc
Controversies in the History of the Radiation Reaction problem in General Relativity
本文考察了引力束缚系统(如双星)是否由于引力辐射的发射而经历轨道阻尼的历史争论,特别关注20世纪50年代,但也讨论了爱因斯坦和罗森在20世纪30年代关于柱面引力波的工作以及后来的四极公式争论。
1997-04-01 gr-qc
Spin effects in radiating compact binaries
我们回顾和总结了我们的结果有关的影响,一个紧凑的双星系统的自旋对运动的双星和其引力反应。我们简要地描述了我们的方法,使我们计算的长期变化后牛顿运动和平均辐射损失。我们的描述是有效的1.5后牛顿秩序。所有的自旋轨道和一些自旋自旋效应被认为是在这个精度作出贡献。这种方法使我们能够给出辐射反应下的非辐射运动常数和相关角变量的演化。
1998-11-17 gr-qc
Radiation-reaction-induced evolution of circular orbits of particles around Kerr Black Holes
证明了在绝热近似下,Kerr度规中粒子的非赤道圆轨道(即具有常数Boyer-Lindquist半径的轨道)在引力辐射反应的影响下仍然是圆的。简要讨论了绝热性破裂的条件,以及稍微非圆的轨道对偏心率的增长是否是稳定的。
1995-12-08 gr-qc
Effective metric of spinless binaries with radiation-reaction effect up to fourth Post-Minkowskian order in effective-one-body theory
本文利用散射角构造至第四后闵可夫斯基阶且含辐射反作用的无自旋双星有效度规,并通过要求 $Ψ_4^B$ 解耦来固定参数自由度,以建立自洽的有效单体理论。
2023-07-12 gr-qc hep-th
Towards the solution of the relativistic gravitational radiation reaction problem for binary black holes
本文给出了广义Riemann zeta函数正则化方法在引力辐射反应问题中的应用结果。详细分析了两个非自旋的极端质量比黑洞的迎头碰撞。在较小的孔上产生的反作用力是排斥力。我们讨论了这些方法的可能扩展到一般的轨道和自旋黑洞。校正轨迹的确定允许添加第二微扰校正,从而增加计算波形的精度。
2001-07-11 gr-qc
Gravitational Radiation from Close Binaries with Time-Varying Masses
在弱场极限下的广义相对论四极近似中,时变的四极矩产生引力辐射。双星轨道是产生引力波的主要机制之一,也是多波段引力波探测器的主要源和背景。在这篇论文中,我们介绍了来自密近双星的引力辐射的额外贡献,这些贡献来自于随时间变化的质量以及轨道运动产生的质量。我们在二元点质量的四极极限下推导出这些效应的相位相关公式,该公式简化为Peters和Mathews(1963)在每个分量的质量取常数时推导出的公式。我们表明,从质量变化的引力辐射可以是数量级大于轨道运动。
2019-08-21 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational radiation reaction and balance equations to post-Newtonian order
本文研究了四极近似下3/2后牛顿(1.5PN)阶的引力辐射反作用力和能量动量平衡方程,相当于孤立系统孤立系运动方程中的4PN阶。通过将系统内部引力场的后牛顿解与系统外部引力场的后闵可夫斯基解相匹配,确定了Burke和Thorne的“牛顿”辐射反应势的1 PN相对论修正. 1 PN反应势涉及标量和矢量分量,标量分量取决于系统的质量型四极矩和八极矩,矢量分量特别取决于电流型四极矩。在双星系统的情况下,1 PN辐射反应势已被证明在双星的运动方程中产生与3.5PN近似一致的结果。将尾效应加起来,辐射反应可写为1.5PN级。在本文中,我们建立的有效性,以1.5PN阶,一般的系统,平衡方程的能量,线动量,角动量的损失,在系统中的辐射场远离系统的相应的通量。
1996-09-20 gr-qc
Radiation-reaction and angular momentum loss at the second Post-Minkowskian order
计算了引力相互作用双星系统在第二类后闵可夫斯基延迟动力学下的Fokker-Wheeler-Feynman三线动量和角动量的变化。由此产生的$O(G^2)$方程的运动为基础的,总的系统的角动量的变化被认为是同意与现有的计算,假设在辐射区的角动量通量的平衡。
2022-11-11 gr-qc
A supplementary radiation-reaction force between two binaries
辐射--源自引力波(GW)发射的反作用力使双星非常接近,因此几乎是我们在GW干涉仪中观察到的所有合并的原因。我们证明了在引力相互作用的双星之间存在一个补充辐射-反作用力,特别是在GW辐射下改变了双星半长轴的衰变率。这种新的二元二元力在某些设置相同的数量级比通常的2.5PN力的孤立的二元,并提出了一些引人注目的功能,如依赖于延迟时间,即使在后牛顿制度,所有的速度是任意小。使用有效场论工具,我们提供了一般配置的力的表达式,并表明它在不同的限制之间的几个直观的结果插值。特别是,我们的公式推广了标准的后牛顿估计辐射反作用力的$N$体系统,这是有效的,只有在GW波长趋于无穷大的限制。
2023-03-28 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Post-Newtonian gravitational radiation and equations of motion via direct integration of the relaxed Einstein equations. III. Radiation reaction for binary systems with spinning bodies
利用包含2.5和3.5后牛顿(PN)阶辐射反应项(超出牛顿阶的辐射反应项为O[(v/c)^5]和O[(v/c)^7])的流体的后牛顿运动方程,我们导出了具有自旋体的二元系统的运动方程。特别是,我们确定的辐射反应耦合到自旋轨道效应的两体运动方程的影响,并对自旋的演变。对于自旋的一个合适的定义,我们再现的标准方程的运动和自旋旋进在第一后牛顿秩序。在3.5PN阶,我们确定了自旋-轨道诱导反应对轨道运动的影响,但我们发现辐射阻尼对自旋的大小和方向都没有影响。利用该运动方程,我们发现自旋-轨道效应引起的总能量和总角动量的损失精确地平衡了Kidder等人计算的这些量的辐射通量。该运动方程可能对发展紧密自旋双星的螺旋轨道是有用的。
2005-04-29 gr-qc
Adiabatic Expansion for Metric Perturbation and the condition to solve the Gauge Problem for Gravitational Radiation Reaction Problem
本文研究了在绝热近似下,考虑引力辐射反应的相对论性两体问题。我们最近指出,通常的度规微扰计划使用的应力-能量张量的扰动可能不适合于研究的机构,由于辐射反应的耗散动力学。我们最近提出了一种可能的方法来解决这个问题的线性黑洞扰动。本文提出了一种非线性推广的方法,一般应用这个问题。我们表明,在一个特定的规范条件下,该方法实际上允许我们避免规范问题。
2006-01-05 gr-qc
Post-Newtonian gravitational radiation and equations of motion via direct integration of the relaxed Einstein equations. IV. Radiation reaction for binary systems with spin-spin coupling
利用包含2.5和3.5后牛顿(PN)阶O[(v/c)^5]和O[(v/c)^7](超出牛顿阶)辐射反应项的流体后牛顿运动方程,我们导出了包含自旋-自旋效应的自旋体二元系统的运动方程。特别是,我们确定的辐射反应耦合到自旋自旋效应的两体运动方程的影响,并对自旋的演变。我们发现辐射阻尼引起了3.5PN阶的自旋-自旋诱导旋进。这与自旋-轨道耦合的情况形成对比,在自旋-轨道耦合的情况下,在3.5PN阶下对自旋没有影响。采用运动方程和自旋进动,我们验证了自旋自旋效应引起的总能量和总角动量的损失精确地平衡了Kidder等人计算的这些量的辐射通量。
2007-03-16 gr-qc
Application of energy and angular momentum balance to gravitational radiation reaction for binary systems with spin-orbit coupling
我们研究了具有自旋轨道耦合的双星系统运动方程中的引力辐射反应,其量级超过牛顿引力的量级为(v/c)^7,对于非自旋天体,其量级超过主导辐射反应效应的量级为O(v/c)^2。我们使用表达式的能量和角动量通量在无穷远,包括自旋轨道校正,连同能量和角动量平衡的假设,推导出的运动方程,是有效的一般轨道和一类坐标计。我们表明,运动方程是兼容的那些推导出较早的直接计算。
2007-04-20 gr-qc
Gravitational Radiation Reaction to a Particle Motion II: Spinning Particle
讨论了任意时空中自旋粒子运动方程的首阶修正。在弯曲时空中运动的粒子,如果质量小到可以忽略不计,那么它会沿着背景时空的测地线运动。对于一个自旋粒子,已知会出现一个项,这是由于自旋与背景时空的黎曼张量的耦合。最近我们发现了一个包含引力辐射反应影响的非自旋粒子的运动方程。本文讨论了用自旋-黎曼耦合和引力辐射反应修正后的运动方程的一致性推导。
1997-05-27 gr-qc
Gravitational radiation from inspiralling compact binaries to N$^3$LO in the Effective Field Theory approach
在有效场论框架内,通过$d$维多极展开和维数正规化计算了螺旋致密双星至N$^3$LO阶的哈密顿量与引力波能流,首次无歧义地证实了3PN阶准圆轨道能流值,并为后续自旋效应与高阶计算奠定基础。
2024-08-25 gr-qc
Gravitational and electromagnetic radiation from binary black holes with electric and magnetic charges: Circular orbits on a cone
导出了带电荷和磁荷的双音黑洞双星的运动方程,并探讨了静态轨道的特征。利用包含辐射反应的牛顿方法,计算了圆轨道上引力辐射和电磁辐射的能量和角动量的总发射率。此外,我们还得到了双子双星的轨道演化和并合时间。我们发现,电和磁电荷显着抑制的合并时间的双子双星。我们的结果提供了关于双子双星的丰富信息,并可用于检验带磁荷的黑洞。
2020-11-18 gr-qc hep-ph
The Effect of Orbital Eccentricity on Gravitational Wave Background Radiation from Supermassive Black Hole Binaries
在偏心轨道上的致密双星辐射的引力波(GW)的轨道频率的所有整数谐波。本文研究了轨道偏心率对星系核中超大质量黑洞双星引力背景辐射的影响。为此,我们制定了一个功率谱的GWBR从宇宙学演化的偏心双星。然后,我们将这个公式应用到SMBH二进制的GWBR的情况下。这样做的关键是正确估计合并SMBH二进制文件的数密度。在这项研究中,我们使用一个半解析模型的星系和SMBH的形成。我们发现,GWBR从SMBH二进制的偏心轨道上的频率$f \lesssim 1~{\rm nHz}$的抑制,如果初始偏心率,$e_0$,满足$e_0 > 0.2$和初始半长轴是300倍的Scwarzschild半径。我们的模型预测,虽然功率谱的整体形状和振幅强烈依赖于星系形成的过程,但双星的偏心率会影响低频功率谱的形状,即,$f \lesssim 1~{\rm nHz}$。脉冲星定时测量,可以检测GW在这个频率范围内,可以限制偏心率的影响,从SMBH二进制的GWBR的功率谱。
2007-02-23 astro-ph gr-qc
Radiation Reaction fields for an accelerated dipole for scalar and electromagnetic radiation
计算了标量场和电磁辐射场中加速变化偶极子的辐射反应场。加速度反应示出改变时变偶极子的阻尼在EM的情况下,但不是标量的情况下。在EM情况下,偶极辐射反应场可以对与加速偶极相关联的加速负电荷施加力。加速电荷的辐射反应不会对加速磁偶极子施加扭矩,但加速偶极子会对电荷施加力。所使用的技术是最初由彭罗斯开发的非奇异领域和作者扩展的一个加速电荷。
1998-02-25 gr-qc physics.class-ph
The Origin of the Radiation Reaction Force
分析了加速电荷的辐射发射。发现在零速度时,电荷发射的辐射不对发射电荷产生反动量,辐射不产生辐射反作用力。电荷的弯曲电场中存在的应力产生了一个反作用力,克服这个力所做的功就是辐射所携带能量的来源。
1999-11-24 gr-qc physics.class-ph
Gravitational Waves from Low-Mass X-ray Binaries: a Status Report
总结了快速吸积中子星自旋周期的观测结果。如果引力辐射负责平衡在观测到的~300 Hz的自旋频率下的吸积扭矩,那么这些系统中最明亮的系统将成为LIGO-II及以后的优秀引力波源。本文综述了引力波发射的两种机制:形变中子星壳的质量四极辐射和中子星核中r模脉动的电流四极辐射的理论研究进展。
2000-01-08 astro-ph gr-qc
One-cycle radiation-reaction Magnusian for eccentric binaries through relative 1PN order
Dipartimento di Fisica e Geologia, Università di Perugia, I.N.F.N. Sezione di Perugia(佩鲁贾大学物理与地质学系,意大利国家核物理研究所佩鲁贾分部)
该研究推导了偏心双星经1PN阶的单周期一阶Magnusian,构造了近星点返回映射,对比了严格一阶与部分指数化映射的残差,为致密双星轨道演化研究提供了关键的理论结果。
2026-09-03 gr-qc hep-th
Radiation reaction in various dimensions
讨论了任意维平坦时空中运动电荷的辐射反应问题。它表明,四是唯一的维度,其中存在一个局部微分方程占辐射反应,并承认一致的质量重整化(狄拉克-洛伦兹方程)。在奇数维中,惠更斯原理不成立;因此,辐射反作用力取决于电荷(辐射尾)过去的全部历史。结果表明,只有在2+1理论中,质量重整化才能消除尾积分中的发散。在大于四维的情况下,发散不能通过重整化来消除。
2001-12-12 gr-qc hep-th
Scalar Gravitational Radiation from Binaries: Vainshtein Mechanism in Time-dependent Systems
我们开发了一个完整的四维数值代码来研究标量引力辐射发射的二元系统和探测的Vainshtein机制的情况下,打破静态和球对称性,相关的二元双星以及黑洞和中子星双星。本研究的重点是立方Galileon出现的大规模引力理论的去耦限制。与数值方法相关的限制,使我们无法达到一个物理上现实的层次结构的尺度,然而,在这种情况下,我们观察到相同的功率定律缩放的辐射功率作为以前的分析估计,并确认一个强大的抑制发射的功率在偶极子和偶极子相比,四极辐射。随着物理参数的趋向更接近实际,我们证实了标量引力辐射的功率被抑制,广义相对论的恢复具有很好的精度。这为未来的数值工作铺平了道路,探索更通用的,物理相关的情况和可能表现出Vainshtein机制的相互作用集。
2018-10-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Hawking radiation and black hole gravitational back reaction - A quantum geometrodynamical simplified model
本文的目的是在量子几何动力学的背景下,在一个简化的黑洞蒸发模型中,分析霍金辐射与黑洞之间的反反应问题。这个想法是将惠勒-德威特方程最重要的特征转化为薛定谔方程。随后,我们考虑了霍金辐射和黑洞的量子态的演化势的影响下,包括反反应。最后,在这个模型中,熵被估计为黑洞与霍金辐射态之间纠缠的度量。
2021-08-13 gr-qc hep-th
Radiation and Reaction at One Loop
本研究利用散射振幅方法分析非弹性散射产生的次领头阶经典辐射场,揭示单圈振幅虚实部的不同物理作用,明确虚部对应自场驱动的辐射反作用,并关联多理论中的单圈Compton振幅,探讨相关理论间的相互作用。
2024-05-15 gr-qc hep-th
Gravitational Radiation from Coalescing Supermassive Black Hole Binaries in a Hierarchical Galaxy Formation Model
我们研究了由宿主星系合并而产生的合并中的超大质量黑洞(SMBH)双星的引力波辐射。我们采用了半解析模型的星系和类星体形成的层次聚类方案的基础上,估计预期的随机引力波背景的振幅,由于鼓舞SMBH二进制和爆发率由于SMBH二进制合并事件。我们发现背景辐射的特征应变振幅为$h_c(f) \sim 10^{-16} (f/1 μ{\rm Hz})^{-2/3}$。背景辐射对总应变幅的贡献主要来自$0<z<1$的SMBH合并事件。我们还发现,未来的天基引力波干涉仪,如计划中的\textit{Laser Interferometer Space Antenna}({ \sl LISA})可能会检测到强烈的引力波爆发与合并的SMBH二进制与总质量$M_{\rm tot} < 10^7 M_{\odot}$在$z \gtrsim 2$的速度$ \sim 1.0 {\rm yr}^{-1}$。我们的模型预测,具有较大幅度$h_{\rm burst} \sim 10^{-15}$的爆发信号对应于总质量为$M_{\rm tot} \sim 10^8 M_{\odot}$的大质量SMBH双星在低红移$ z \lesssim 1$下以$ \sim 0.1 {\rm yr}^{-1}$速率的合并事件,而具有较小幅度$h_{\rm burst} \sim 10^{-17}$的爆发信号对应于总质量为$M_{\rm…
2005-02-28 astro-ph gr-qc
Gravitational radiation-reaction in arbitrary dimension
我们使用有效场论工具来研究一般时空维中引力物体系统的非保守效应。利用经典的封闭时间路径形式,我们把辐射引力场和它的动力学源都放在一个作用量原理中。新的结果包括在任意维的领先和+1PN阶的辐射反应有效作用,以及+1PN阶的广义四极公式。
2015-02-25 gr-qc hep-th
Do we expect to detect electromagnetic radiation from merging stellar mass black binaries like GW150914? No
内容:LIGO联盟宣布首次直接探测到来自两个合并黑洞的引力波事件GW 150914;然而,黑洞的性质仍然不清楚。目的:研究合并恒星质量的黑色双星GW 150914是否能探测到电磁辐射。研究方法:我们简要地探讨了aLIGO观测到的GW 150914合并事件中两个恒星质量黑洞的可能生长和合并过程。我们的主要结果是:(1)用已有黑洞的定态度规描述黑洞的生长,预言了合并黑洞的强电磁辐射,这与GW 150914不一致;(2)在两个黑洞的并合中,如在GW 150914事件中,只能产生引力波辐射,如果黑洞的增长是使用时间相关的度量来描述的,考虑到落入的物质对预先存在的黑洞的影响,如由远处的外部观察者所计时的。结论:未来对合并黑洞产生的引力波的高灵敏度探测可能被用于探测视界附近的物质分布和时空几何。也许只有当黑洞在最后合并之前嵌入到极其稠密的介质中时,才能用传统的天文学观测来识别类似GW 150914的事件,此时会产生非常强的电磁辐射并可以从系统中逃逸。
2016-05-15 astro-ph.HE gr-qc
On Hawking Radiation as Tunneling with Back-Reaction
最近,Angheben等人[hep-th/0503081]提出了一种通过隧道范例计算(树级)黑洞温度的改进方法。在这封信中,我们展示了如何适当地调整它们的形式以适应引力反作用的(高阶)效应。
2005-04-22 gr-qc hep-th
X-ray spectra of black hole X-ray binaries with returning radiation
本文在盘-冕模型的灯柱状冕假设下改进黑洞X射线双星光谱计算,考虑直接辐射与返回辐射共同产生反射光谱,并自洽计算电离参数,展示不同状态下的模型预测并讨论局限与改进方向。
2024-11-26 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational Radiation, Inspiraling Binaries, and Cosmology
我们展示了如何使用一个或多个引力波探测器中的双中子星或黑洞系统的观测来测量宇宙学参数。为了说明,我们专注于固定质量的情况下,在一个单一的激光干涉仪引力波天文台(LIGO)类探测器观察到的双星系统。使用现实的探测器噪声估计,我们的特征作为一个阈值的信号-噪声比$ρ_0$,哈勃常数$H_0$,和二进制"啁啾“质量的函数的检测率。对于$ρ_0 = 8$、$H_0 = 100$ km/s/Mpc和$1.4 \msun$中子星双星,样品的中值红移为$0.22$。在相同的假设下,但独立于$H_0$,一个保守的率密度合并二进制($8\times10^{-8}\,{\rm yr}^{-1}\,{\rm Mpc}^{-3}$)意味着LIGO将观察到$\sim 50\,{\rm yr}^{-1}$二进制螺旋事件。可以确定$H_0$和减速参数$q_0$的精度取决于观察到的吸气次数。对于固定质量的双星系统,在LIGO探测器中使用$ρ_0 = 10$进行的$\sim 100$观测将使$H_0$达到Einstein-DeSitter宇宙学中的10%,3000将使$q_0$达到20%。对于并合双星的守恒速率密度,用$ρ_0 = 10$探测100次需要4年左右。
1993-04-15 astro-ph gr-qc
Leading-order spin-orbit and spin(1)-spin(2) radiation-reaction Hamiltonians
本文计算了首阶后牛顿自旋轨道和自旋(1)-自旋(2)辐射反应Hamilton量。我们利用规范的形式主义的Arnowitt,Deser,和Misner(ADM),这已被证明是有价值的这种计算。结果对任意多个对象都是有效的。然后计算能量损失,并将其与众所周知的能通量结果进行比较作为检查。
2012-01-30 astro-ph.HE gr-qc
Back reaction of the gravitational radiation on the metric of spacetime
研究了两个并合黑洞的引力辐射对时空度规的反作用问题。结果表明,在某些模型中,合并点附近较大的引力波能量密度会导致合并后的黑洞吸积盘消失.
2018-03-06 astro-ph.HE gr-qc
Quantum Radiation Reaction and the Green's Function Decomposition
在量子电动力学的$\hbar \to 0$极限下,分析了辐射反应引起的带电标量粒子波包的位置变化(位移)。特别是,我们重新表达的公式先前获得的位置移动的格林函数的电磁场,从而澄清之间的关系的辐射-反作用力的量子和经典的导数。
2006-08-04 gr-qc hep-th quant-ph
Exact Hawking Radiation of Scalars, Fermions, and Bosons Using the Tunneling Method Without Back-Reaction
在$\hbar$中,采用隧道方法,对任意标量、费米子和自旋1玻色子的霍金辐射进行了研究,但忽略了反反应效应。结果表明,附加量子项对霍金温度没有新的贡献。事实上,它被发现,在标准量子WKB近似的小$\hbar$的限制被取代的引力WKB方法中的近视界的限制。
2011-02-24 gr-qc hep-th
Gamma-radiation sky maps from compact binaries
我们研究的天空地图和光变曲线的伽玛射线发射的中子星在紧凑的双星,并在隔离。我们简要回顾了一些伽玛射线辐射模型,并从一个标准的孤立脉冲星的分界线层模型再现天空地图。我们考虑孤立的双极磁场的几种变化,包括叠加,并预测其伽马射线发射。我们的研究结果提供了新的理论,什么可以和不可以推断的磁场配置的恒星从高能观测。我们发现,典型的双峰光变曲线,可以产生显着的多极结构超过一个单一的偶极子的双光子晶体。对于二元系统,我们也提出了一个简单的近似,是有用的快速探索的二元磁场结构。最后,我们预测的伽玛射线辐射模式从一个紧凑的黑洞中子星双星合并前的时刻,通过应用分界线层模型的数据模拟在全广义相对论,我们发现,面对的观察者收到很少的发射,赤道观察者看到一个宽峰,更一般的观察者通常看到两个峰。
2022-02-17 astro-ph.HE gr-qc