Regular Rotating MOG Dark Compact Object
本文导出了一个规则旋转的MOG(modified gravity)紧致天体,当参数$α=0$ .研究了对$α> α_{\rm crit}=0.674$来说在时空中处处正则的致密暗天体和对$α< α_{\rm crit}$来说是旋转的Kerr-MOG黑洞的物理结果.
2021-02-12 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational fields with sources: From compact objects to black holes
我们报告的并行会议BH 4“引力场与源:从紧凑的对象到黑洞“的第14届马塞尔格罗斯曼会议在罗马大学举行的2015年。
2016-08-30 astro-ph.HE gr-qc
Ondas gravitacionales y objetos compactos (Gravitational waves and compact objects)
本文对引力波(GWs)作了简要的回顾。它显示了如何从爱因斯坦方程得到波动方程,以及这些波的偏振模式有多少和如何。讨论了为什么GWs源应该是天体物理学或宇宙学起源的原因。因此,讨论了目前正在运行的全球Ws探测器最有可能探测到的全球Ws源和将来应该运行的全球Ws源,特别强调了涉及紧凑物体的源。致密天体,如中子星、黑洞和包含致密星的双星系统,可能是引力波的重要来源。最后但并非最不重要的是,它是讨论的GWs天体物理学已经有可能做的,特别是涉及紧凑的对象。
2013-05-10 astro-ph.HE gr-qc
Testing the binary black hole nature of a compact binary coalescence
我们提出了一种新的方法来测试的二进制黑洞(BBH)的性质,可检测的引力波(GW)干涉仪的紧凑的双星,从而限制其他外来紧凑对象的参数空间。测试的精神在于黑洞的“无毛”猜想,其中黑洞的所有属性都由黑洞的质量和自旋来表征。该方法依赖于观测测量的四极矩的紧凑的二进制成分诱导由于其自旋。如果致密物体是一个克尔黑洞(BH),它的四极矩只能用它的质量和自旋来表示。否则,四极矩可以取决于附加参数(例如对象的状态方程)。引力波的相位和振幅中的高阶自旋效应,明确地包含了致密天体的自旋诱导四极矩,因此唯一地编码了致密双星的性质。因此,我们认为,一个独立的测量的自旋引起的四极矩的紧凑的双星GW观测可以提供一个独特的方式来区分二进制BH系统的二进制组成的外来紧凑的对象。
2017-09-06 astro-ph.HE gr-qc
A Ray-Tracing Algorithm for Spinning Compact Object Spacetimes with Arbitrary Quadrupole Moments. I. Quasi-Kerr Black Holes
我们描述了一个新的数值算法的射线追踪的外部时空的旋转致密物体的特点是任意四极矩。这样的时空描述了非克尔真空解,可以用来检验无毛定理,并结合对吸积黑洞的观测。它们也适用于自旋频率在300-600 Hz范围内的中子星,这是低质量X射线双星中典型的爆发源。我们用我们的算法表明,允许时空的四极矩采取任意值导致可观察到的影响,在相对论性增宽荧光铁线的轮廓从几何薄吸积盘。
2010-11-17 astro-ph.HE gr-qc
Lower bound on the compactness of isotropic ultra-compact objects
描述空间规则超紧致物体的无视界时空,像黑洞时空一样,具有闭合的零圆测地线(光环),最近引起了物理学家和数学家的广泛关注。在本文中,我们提出了以下物理上有趣的问题:如何紧凑的是超紧凑的对象?利用解析方法证明了具有光环的超紧各向同性物质组态的整体紧性参数的无量纲下界$\text{max}_r\{2m(r)/r\}>7/12$.
2018-10-08 astro-ph.HE gr-qc hep-th
A Compact theorem on the compactness of ultra-compact objects with monotonically decreasing matter fields
本文针对球对称超紧致天体,利用爱因斯坦-物质场方程证明当密度或径向压力单调递减时,其全局紧致参数存在下界1/3。
2025-02-04 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Second post-Newtonian Lagrangian dynamics of spinning compact binaries
自旋紧密双星的后牛顿拉格朗日方程中包含了首阶自旋轨道耦合,该方程由牛顿项、第一后牛顿非自旋项(1 PN)和2 PN非自旋项以及2 PN自旋-自旋耦合组成.这使得在导出的哈密顿量中出现了3 PN自旋-自旋耦合。自旋-自旋耦合是导致哈密顿量混沌的主要原因。然而,与等价于2 PN自旋-自旋拉格朗日量的2 PN自旋-自旋哈密顿量相比,3 PN自旋-自旋哈密顿量较小并且具有不同的符号。结果表明,在不考虑自旋轨道耦合的情况下,拉格朗日方程出现混沌的概率比考虑自旋轨道耦合的情况下大。数字证据支持这一主张。
2016-04-22 gr-qc
Analytic Keplerian-type parametrization for general spinning compact binaries with the leading order spin-orbit interaction
本文导出了ADM规范下自旋双星守恒运动的一个完全解析的开普勒型参数化解。该解能描述任意偏心率、质量比和自旋角动量初始组态的双星的三维运动,其数值精度可达后牛顿近似的首阶和自旋的线性阶。根据我们的结果波形可以快速计算高精度。
2019-08-08 gr-qc
Post-Newtonian accurate parametric solution to the dynamics of spinning compact binaries in eccentric orbits: The leading order spin-orbit interaction
本文导出了在偏心轨道上运动的自旋紧双星的后牛顿(PN)精确保守动力学解的开普勒型参数化。我们考虑的PN精确动力学由第三类后牛顿精确保守轨道动力学组成,它们受首阶自旋效应的影响,即首阶自旋-轨道相互作用.该表示的轨道要素明确给出的保守轨道能量,角动量和一个数量,表征领先的顺序自旋轨道相互作用在Arnowitt,Deser和Misner型坐标。我们的参数解适用于以下两种不同的情况:(i)双星由质量相等的致密物体组成,具有两个任意自旋,(ii)双星由任意质量的致密物体组成,其中只有一个以任意自旋旋转。作为我们的参数化的一个应用,我们提出了引力波偏振,其振幅被限制在领先的四极阶,适合于描述引力辐射从旋转的紧密双星偏心轨道上移动。目前的参数化将需要建设“随时可用”的参考模板引力波从旋转致密双星在吸气偏心轨道。我们的参数解后牛顿精确的保守动力学的自旋紧密双星清楚地表明,考虑的情况下,在这些系统中没有混乱。最后,我们注意到,我们的参数化提供了第一步,在推导出一个完整的第二后牛顿准确的“定时公式”,这可能是有用的相对论性的双恒星J 0737 -3039的射电观测。
2005-01-05 gr-qc
Spin effects on gravitational waves from inspiraling compact binaries at second post-Newtonian order
我们计算的引力波形的自旋,进动紧凑的双inspirals通过第二后牛顿秩序的振幅。当自旋与轨道角动量共线且轨道为准圆时,我们进一步给出了引力波偏振和分解为自旋加权球谐模的显式表达式.波形中的第二后牛顿自旋项的知识可用于改进用于紧凑双星吸气的数据分析的分析模板的物理内容,并用于与数值相对论模拟进行更准确的比较。
2013-03-18 gr-qc
Gravitational Interaction of Spinning Bodies, Center-of-Mass Coordinate and Radiation of Compact Binary Systems
引力相互作用中的自旋-轨道和自旋-自旋效应与原子中的精细和超精细相互作用密切类似。讨论了质心坐标的正确定义。然后将所发展的技术应用于致密双星的引力辐射。我们的自旋轨道修正的结果不同于其他作者得到的。指出了自旋粒子在引力场中运动可能产生的新效应。相应的自旋非线性修正,原则上与普通的自旋-自旋相互作用具有相同的数量级。
1996-02-01 gr-qc
Next to leading order gravitational wave emission and dynamical evolution of compact binary systems with spin
被认为是紧密的自旋组件的二元系统。有限尺寸效应由于旋转变形考虑在内。考虑到轨道运动的一阶后牛顿近似,计算了动力学演化和次主导阶引力波形式。
2007-11-28 gr-qc
The deterministic nature of conservative post-Newtonian accurate dynamics of compact binaries with leading order spin-orbit interaction
我们正式证明了在偏心轨道上运动的自旋紧密双星的保守的第二后牛顿(PN)精确动力学,当自旋效应被限制在首阶自旋-轨道相互作用时,对于以下两种不同的情况不会是混沌的:(i)双星由任意质量的致密物体组成,其中只有一个是自旋与任意自旋和(ii)的二进制组成的质量相等的紧凑的对象,有两个任意的自旋。我们的论点基于最近对上述情况的PN精确Keplerian型参数解的确定,表明PN精确动力学在这两种情况下是可积的。我们比较我们的情况下(i)的预测与那些从一个等价的情况下,观察到相关的动力学混沌的数值研究。我们还提出了可能的原因差异。
2005-11-02 gr-qc
Spin supplementary conditions for spinning compact binaries
本文研究了自旋轨道相互作用为首阶的致密自旋双星系统的不同自旋补充条件。在两种SSC情况下,可以构造出双星系统的拉格朗日量,但它依赖于加速度。我们改写了Ostrogradsky提出的广义Hamilton形式,计算了每个SSC在引力辐射过程中的守恒量和相对运动的耗散部分.我们给出了SO动力学的轨道根数和观测量,如能量和轨道角动量损失和波形,并讨论了它们与SSC的关系。
2017-03-24 gr-qc
Eccentric Motion of Spinning Compact Binaries
本文用分数质量差序参量的幂微扰法处理了离心轨道上自旋致密双星的运动方程。该解在质量差参数的一阶范围内是有效的。正则点变换去除了自旋-轨道哈密顿量的首阶项,该项引起轨道角动量围绕守恒总角动量的摆动进动,这种进动在质量相等或单个自旋的情况下消失。角变量的应用,使一个典型的微扰理论很容易处理。
2014-06-02 gr-qc
Exotic compact objects and light bosonic fields
本文研究轻非规范玻色场对奇异致密天体外部时空的影响,指出除非假设其与标准模型或重场完全退耦,否则会导致对广义相对论黑洞时空的显著偏离。
2024-07-01 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Spin memory effect for compact binaries in the post-Newtonian approximation
自旋记忆效应是最近预测的渐近平坦时空中的相对论现象,在过去和未来变得无限远。在这些早期和晚期之间,引力波应变的时间积分的磁宇称部分可以经历非零的变化;这种差异就是自旋记忆效应。原则上,围绕孤立源自由下落的观察者家庭可以测量这种效应,每单位立体角的角动量通量(或超自旋电荷的变化)产生这种效应。对于天体物理学上的引力波源,如致密双星,自旋记忆效应还没有被明确地计算出来。在本文中,我们计算的自旋记忆引力波应变的辐射多极矩的集合。计算结果使我们建立了关于自旋记忆的下列结果:(1)我们发现,在后牛顿近似下,非自旋准圆致密双星的自旋记忆的积累与位移记忆效应的积累有着质的不同:自旋记忆在内旋期间经历大的长期增长,而对于位移效应,这种增长很小。(ii)自旋记忆增长的速率相当于非线性的,但非振荡和非遗传效应的引力波形,以前已经计算出非自旋,准圆致密双星。(iii)这种自旋记忆的积累速度可能会被未来的引力波探测器探测到,只要仔细组合数百次引力波探测到的致密双星的测量波形。
2017-04-27 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Spin effects in the inspiral of coalescing compact binaries
我们导出了自旋轨道耦合和自旋自旋耦合对自旋致密天体并合双星系统引力辐射的贡献。我们计算自旋效应的对称,无痕迹的辐射多极子,确定引力波形,和能量损失率。假设辐射能量和轨道能量损失之间的平衡,我们确定的自旋效应的轨道频率和轨道半径的演变。假设一个激光干涉引力观测站可以跟踪引力波频率(轨道频率的两倍),因为它扫过它的敏感带宽之间的约10赫兹和1千赫,我们估计的精度,可以确定的组成机构的自旋从引力波信号。
1992-11-19 gr-qc
Measuring of the Compact Objects' Parameters by Analysis of their Shadow
下面的工作提出了一个足够普遍的方法来寻找参数,当它们的阴影轮廓显式设置时,隐藏自引力紧凑的对象。该方法可用于各种算法中,以分析特定紧凑物体的阴影轮廓的实验数据。
2019-11-03 gr-qc
Ultra-spinning exotic compact objects supporting static massless scalar field configurations
描述具有反射(而不是吸收)表面的高度紧凑的奇异物体的无视界时空最近引起了物理学家和数学家的极大关注,因为它可能是正则经典黑洞时空的量子引力替代品。有趣的是,最近已经证明,在亚临界状态${\bar a}\equiv J/M^2\leq1$的角动量的自旋致密物体的特点是由一个无限可数集的表面半径,$\{r_{\text{c}}({\bar a};n)\}^{n=\infty}_{n=1}$,可以支持渐近平坦的静态配置的无质量标量场。本文研究了具有无量纲角动量的超自旋奇异致密天体在补态${\bar a}>1$中的物理性质。本文证明了在超临界状态下具有无量纲角动量的超自旋反射致密体$\sqrt{1-[{{m}/{(l+2)}}]^2}\leq|{\bar a}|^{-1}<1$的特征是一个有限的离散的表面半径族$\{r_{\text{c}}({\bar a};n)\}^{n=N_{\text{r}}}_{n=1}$,它对称地分布在$r=M$周围,可以支持空间规则的静态无质量标量场组态(这里的整数$\{l,m\}$是所支持的静态标量场模的调和指数).有趣的是,最大的支撑面半径$r^{\text{max}}_{\text{c}}({\bar a})\equiv \text{max}_n\{r_{\text{c}}({\bar a};n)\}$标志着超辐射不稳定性的开始组成的超自旋-奇特-紧凑-…
2017-11-08 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Searching for Gravitational Waves from Compact Binaries with Precessing Spins
目前,LIGO和Virgo天文台对致密天体双星的引力波的搜索采用了自旋与轨道角动量对齐(或反对齐)的波形模型。在这里,我们推导出一个新的统计搜索携带通用(旋进)自旋紧凑的对象。应用这一统计,我们构建银行的对齐和通用自旋模板的二进制黑洞和中子星-黑洞二进制,并比较这些银行对模拟人口的通用自旋系统的有效性。然后,我们在高斯噪声的管道分析中使用这些银行来测量使用通用自旋银行而不是对齐自旋银行所引起的背景增加。虽然一般的自旋银行有一个因素的10到20多个模板比对齐自旋银行,我们发现在固定的假警报率的系统与高质量比和高旋进自旋-高达60%的中子星黑洞合并信号恢复的整体改善。对于已经被对准自旋模板很好覆盖的系统,灵敏度的这种增益是在灵敏度的小损失($\lesssim$ 4\ %)下实现的。由于即使是一个单一的二进制合并与错位自旋的观察可以提供独特的天体物理学的见解,这些来源的形成,我们建议,这里描述的方法进一步发展安装一个可行的搜索通用自旋二进制合并在LIGO/处女座数据。
2016-07-13 astro-ph.CO astro-ph.HE 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
Onset of superradiant instabilities in rotating spacetimes of exotic compact objects
奇异的紧致物体,具有反射性质的无视界时空,已经被一些量子引力模型有趣地认为是经典黑洞时空的替代物。具有反射边界条件的自旋无水平致密天体的一个显著特征是存在一组{ \it离散}的临界表面半径$\{r_{\text{c}}({\bar a};n)\}^{n=\infty}_{n=1}$,它可以支持空间规则的静态({ \it边缘稳定})标量场组态(这里${\bar a}\equiv J/M^2$是奇异致密天体的无量纲角动量)。有趣的是,最外面的临界半径$r^{\text{max}}_{\text{c}}\equiv \text{max}_n\{r_{\text{c}}({\bar a};n)\}$标志着稳定和不稳定的外来紧凑对象之间的边界:自旋对象的反射表面位于区域$r_{\text{c}}>r^{\text{max}}_{\text{c}}({\bar a})$是稳定的,而自旋对象的反射表面位于区域$r_{\text{c}}<r^{\text{max}}_{\text{c}}({\bar a})$是超辐射不稳定的标量扰动模式。在本论文中,我们使用分析技术,以探讨临界(边际稳定)自旋外来紧凑对象的物理特性。特别地,我们推导出一个非常紧凑的{ \it解析}公式的离散谱$\{r^{\text{max}}_{\text{c}}({\bar a})\}$的临界半径的边缘稳定的奇异紧凑对象的特点。…
2017-04-19 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Spinning compact binary inspiral: Independent variables and dynamically preserved spin configurations
我们建立了一套独立的变量适合监控的自旋致密双星的复杂演变过程中的inspiral。我们的方法是有效的第二个后牛顿秩序,包括领先的顺序自旋轨道,自旋自旋和质量四极质量的影响,为通用(非圆形,非球形)的轨道。然后我们分析了这些变量的保守自旋动力学。我们证明,唯一的二元黑洞配置允许自旋进动具有相等的角速度约一个共同的intanganeous轴大致对齐的密切轨道的法线,是等质量和平行(对齐或反对齐)的自旋配置。这一分析结果提出了限制什么样的特定配置可以选择在数值研究的紧凑型二进制的演变,即使在那些只包括最后的轨道的inspiral。
2010-05-11 astro-ph.CO gr-qc
Spinning compact binary dynamics and chameleon orbits
我们分析了自旋致密双星的保守演化到第二后牛顿(2PN)阶精度,包括领先阶自旋轨道,自旋自旋和质量四极子的贡献。作为一个主要的结果,我们推导出一个封闭的系统的一阶微分方程在一个紧凑的形式,为一组无量纲变量,包括轨道元素和自旋角。这些演化受到2PN阶守恒律的约束。作为约束动力系统的一般理论所要求的,我们进行一致性检查,并证明了约束的进化被保存。我们应用的形式主义,以显示变色龙轨道的存在,其本地,轨道参数从椭圆形(在牛顿意义上)近近中点,在大的距离双曲演变。这种行为与广义相对论预言的短距离引力比牛顿理论更强的图景是一致的。
2014-12-20 gr-qc
Spin effects on the dynamics of compact binaries
紧凑的双星是最有希望的先进引力波探测器的来源,该探测器将于今年开始运行。自旋对双星演化的影响是广义相对论的一个重要结论,而且可能很大。本文认为,与中心的观测者依赖性有关的自旋补充条件导致了自旋点粒子作用原理中的规范对称性。这些旋转的点粒子作为扩展体的分析模型。内部结构可以通过用高阶多极矩增加点粒子来建模。讨论了最近发现的中子星多极矩之间的普适(状态方程无关)关系的结果。
2016-01-27 gr-qc
Numerical simulations of compact object binaries
由黑洞和/或中子星组成的合并致密天体双星是地面引力波探测器的主要目标。本文综述了这些系统的数值模拟的现状,重点是最近的进展。
2012-04-16 gr-qc
Spin-spin effects in radiating compact binaries
本文研究了偏心轨道上双自旋双星系统的动力学,其中包含了后牛顿第二阶自旋-自旋相互作用项。广义真异常参数化适当地描述了运动的径向分量。发现轨道角动量$\bar{L}$的大小在一个径向周期上的平均值没有非辐射的长期变化。长期辐射损失中的自旋-自旋项和轨道角动量的大小都用$\bar{L}$和其它运动常数表示。其中,自相互作用的自旋效应被发现,代表第二后牛顿修正的3/2后牛顿阶Lense-Thirring近似。
1999-11-22 gr-qc
Spin effects and compactification
我们考虑Dirac粒子在弯曲空间中运动的动力学,其中一个坐标受到紧化,从而在三维和二维空间之间平滑地插值。我们使用紧化模型,这使我们能够执行的狄拉克方程的精确的Foldy-Wouthuysen变换,然后获得的动量和自旋的经典极限运动方程的精确解。自旋以可变的角速度进动,在此期间,在剩余的二维空间中可能出现一次或两次“闪烁”。我们注意到粒子动力学中的不可逆性,因为粒子总是可以从低维区域穿透到高维区域,但不能反向穿透。
2014-02-16 gr-qc
Cubic order spin effects in the dynamics and gravitational wave energy flux of compact object binaries
我们研究了在后牛顿阶下,在动力学和引力波中发射的能流中,螺旋形致密天体双星的自旋中的自旋效应。我们使用拉格朗日形式主义来实现有限尺寸效应,并将其扩展到自旋的三次阶,这对应于多极分解中的八极阶。这种形式主义使我们能够推导出运动方程,旋进方程,以及协变形式的每个物体的应力-能量张量,并承认一个正式的推广到任何多极秩序。对于自旋诱导的多极子,即在这种情况下,旋转的紧凑的对象是唯一负责的额外的多极矩,我们发现一个独特的结构八极矩表示自旋的影响。我们应用这些结果计算了紧双星系统动力学中的关联效应,并推导了相应的引力波能量损失率项。这些效应进入后牛顿的三阶半,对于包含快速旋转黑洞的双星来说可能很重要。我们提供了简化的自旋对齐,圆形轨道的结果,并讨论了新的贡献的定量的重要性。
2015-01-23 gr-qc
Next-to-next-to-leading order spin-orbit effects in the near-zone metric and precession equations of compact binaries
我们扩展了我们以前的工作,致力于计算次次领头阶自旋轨道修正(对应于3.5PN阶)的自旋致密双星的运动方程,由:(i)推导自旋演化方程中相应的自旋-轨道项,运动的守恒积分和在粒子位置正则化的度规(还获得遍及近区的度量,但精度较低); ㈡进行岁差方程的轨道简化,对质心标架进行近区度量和守恒积分,然后进一步假设准圆轨道(忽略引力辐射反应)。结果系统地表示的自旋变量与保守的欧几里德范数,而不是原来的反对称自旋张量的极-偶极形式主义。这一工作为今后计算自旋紧密双星引力波定相中的次次领头阶自旋轨道项铺平了道路。
2013-04-02 gr-qc
A coherent triggered search for single spin compact binary coalescences in gravitational wave data
本文提出了一种在引力波数据中进行单自旋紧致双星聚结相干搜索的方法,并将这种搜索与现有的单自旋搜索的符合方法进行了比较。我们提出了一种方法来表征参数空间的区域,其中单自旋搜索,重合和相干,将增加现有的非旋进搜索的检测效率。我们还展示了对LIGO第四次科学运行的一段数据进行相干搜索的示例结果,但注意到在运行此搜索以尝试进行检测之前,需要一组基于信号的否决。
2011-01-07 gr-qc
Comment on "Gravity Waves, Chaos, and Spinning Compact Binaries"
在本文中,我认为双黑洞螺旋中的混沌效应不会强烈地影响从这样的系统中探测到引力波。
2001-01-05 astro-ph gr-qc
Exotic Compact Objects with Two Dark Matter Fluids
用标度不变量方法研究了由两种不同的暗物质流体构成的致密天体的类属性质。我们调查紧凑的对象与核壳结构,其中两种流体是分开的,并与混合的暗物质组件,其中两个暗物质流体都沉浸在对方。星座被认为是不可压缩的流体,自由和相互作用的费米气体,状态方程与真空项,即自约束的暗物质的组合。我们发现新的功能组合暗物质紧凑的对象,区别于紧凑的对象与一个单一的暗物质流体和紧凑的恒星由普通重子物质,白矮星,中子星和夸克星的质量半径关系。某些组合的暗物质恒星的最大致密性可以达到致密恒星的因果极限,但如果暗物质流体的因果关系得到保证,则不会超过该极限。
2023-01-23 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Hamiltonian of two spinning compact bodies with next-to-leading order gravitational spin-orbit coupling
本文给出了两个次主导级自旋致密体($G/c^4$和$G^2/c^4$)在自旋轨道相互作用下的引力动力学哈密顿公式。我们使用一种新的方法(有效的线性顺序的自旋),它从第二后牛顿度规(ADM坐标)产生的两个无自旋机构,并计算次到领先的顺序进动,在这个度量,适当重新定义的"恒幅“的三维自旋矢量${\bf S}_1$,${\bf S}_2$。我们证明了庞加莱不变性的哈密顿显式构造10个相空间生成器实现庞加莱代数。我们的方法的一个显着特点是,它允许一个得到的{ \it轨道}运动方程的自旋双星的次主导阶的自旋轨道耦合,而不必解决爱因斯坦的场方程与自旋相关的应力张量。我们表明,我们的哈密顿(轨道和自旋)动力学是等效的动态最近获得的法耶,Blanchet和Buonanno,通过解决爱因斯坦的方程在调和坐标。
2008-04-16 gr-qc
Compact Objects in Entangled Relativity
我们描述了纠缠相对论中紧致物体的第一个数值Tolman-Oppenheimer-Escheroff解,这是广义相对论框架的一种替代,它没有任何额外的自由参数.假设一个简单的多方状态方程和静止质量密度守恒,我们特别表明,对于任何给定的密度,紧凑的物体总是更重(高达$\sim 8\%$)在纠缠相对论比在广义相对论-对于任何给定的中心密度在通常的范围内的中子星的中心密度,或为一个给定的半径的紧凑的对象。
2020-11-30 gr-qc
Ringdown of Charged Compact Objects using Membrane Paradigm
虽然黑洞是天体物理学和宇宙学的标准模型的一个组成部分,但它们的存在提出了一些严重的基本问题。近年来,提出了几种无视界紧凑目标模型来解决这些问题。随着引力波探测器开始观测到越来越多的具有大信噪比的合并事件,引力波光谱学可能是揭示这些物体存在的关键。这是因为无水平致密天体的晚时振铃信号与黑洞的晚时振铃信号不同。本文研究了带电致密天体的衰荡性质,并与在黑洞情形下得到的结果进行了比较。由于这些紧凑的对象的内部结构和状态方程在很大程度上是未知的,我们采用膜范式,以获得适当的边界条件,这些对象的扰动。该模型可以描述大量紧凑物体的振铃特性。
2021-07-25 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
Complete conservative dynamics for inspiralling compact binaries with spins at the fourth post-Newtonian order
在这项工作中,我们完成了自旋相关的保守动力学的inspiralling紧凑的二进制文件在第四后牛顿秩序,特别是推导的下一个到下一个到领先的顺序自旋平方相互作用潜力。我们从作用量的直接变分导出了位置和自旋的运动的物理方程。进一步,我们导出了自旋二次哈密顿量,以及它们在质心系中的表达式。我们构造了守恒的运动积分,它形成了庞加莱代数。这种结构提供了一个一致性检查我们的结果的有效性,这是至关重要的,特别是在目前缺乏另一个独立的推导下,下一个下一个主导阶自旋平方相互作用。最后,我们在这里提供了完整的规范不变的关系之间的结合能,角动量,和轨道频率的inspiralling二进制与通用紧密自旋组件的第四后牛顿秩序。这些高后牛顿阶数,特别是考虑到二元组分的自旋,将能够从更灵敏的引力波探测中获得更准确的组分信息。
2021-09-22 gr-qc
Higher-order spin effects in the dynamics of compact binaries I. Equations of motion
我们导出了自旋紧双星的运动方程,其中包含了自旋轨道耦合项,并且超出了首阶效应一个后牛顿(PN)阶。对于自旋最大的黑洞,这对应于2.5PN阶。我们对运动方程的结果基本上证实了以前由Tagoshi,Ohashi和Owen的结果。我们还计算了2.5PN阶的自旋轨道效应的守恒(诺特)运动积分,即能量,总角动量,线动量和质心积分。我们还得到了首项之后的1 PN阶自旋进动方程。这些结果将被用于在未来的论文中推导出的时间演化的二元轨道相位,提供更准确的模板LIGO-Virgo-LISA型干涉探测器。
2007-01-18 gr-qc
Scattering of Gravitons and Spinning Massive States from Compact Numerators
我们提供了一个新的有效的图解工具,在散射方程的上下文中,计算协变的$D$维树级$n$ -点振幅与自旋大质量粒子对使用紧凑的指数分子。我们讨论了这个框架如何允许非整数自旋扩展的递归关系的振幅整数自旋。我们的研究结果有利于通过Kawai-Lewellen-Tye关系和广义么正性从壳层树振幅生成经典广义相对论中的观测量。
2021-04-22 gr-qc hep-th
Relativistic Solutions of Anisotropic Compact Objects
提出了一类新的流体各向异性的致密星流体静力平衡相对论解。这里考虑的紧凑对象的内部时空几何参数,即,$λ$,$k$,$A$,$R$和$n$。这里确定的几何参数的值,以获得一类物理上可行的恒星模型。各向异性恒星内部的能量密度、径向压力和切向压力都是有限的正的。考虑一些已知质量的恒星,我们提出了恒星模型,描述紧凑的天体与核密度。
2016-03-24 gr-qc
Analytic Solutions to Compact Binary Inspirals With Leading Order Spin-Orbit Contribution Using The Dynamical Renormalization Group
利用动力学重整化群方法计算了一般自旋致密双星在任意时刻的实空间轨迹和自旋进动。该方法通过将辐射反应视为微扰,并对微扰项的长期增长进行图解,得到了双星运动的封闭解析解。我们考虑的自旋轨道效应在领先的顺序和2.5PN辐射反应没有轨道平均或进动平均任意个人的质量和自旋幅度和方向。解是在一个移动的参考系中写出的,轨道角动量和二元径向方向沿着两个轴对齐。与绝热解相比,图解解显示出更高的精度,同时与数值积分方法相比,计算速度也快了一个数量级。
2019-08-15 gr-qc
Gravitational field and equations of motion of spinning compact binaries to 2.5 post-Newtonian order
我们推导出自旋轨道耦合效应对引力场的影响以及在广义相对论的2.5后牛顿近似下紧双星的运动方程,自旋效应首次出现的地方超出了一个PN阶。我们的方法是基于Blanchet,Faye,和Ponsot,谁使用后牛顿度量有效的一般(连续)流体和代表点状紧凑的对象与δ函数应力能量张量,正则化发散项采取阿达玛有限的一部分。为了获得后牛顿自旋效应,我们使用了贝利和伊斯雷尔引入的不同的δ函数应力-能量张量。在未来的论文中,我们将使用2.5PN运动方程的自旋机构推导引力波光度和相位演化的双inspirals,这将是有用的,在构建匹配滤波器的信号分析。本文导出的引力场可为双黑洞合并的数值演化提供初始数据。
2000-10-04 gr-qc
Gravitational radiation from inspiralling compact objects: Spin-spin effects completed at the next-to-leading post-Newtonian order
利用自旋中双线性的引力势和源多极矩,首先在有效场论(EFT)框架内的后牛顿(PN)展开中计算到次领先阶(NLO),我们在这里完成了动力学不变量和通量平衡方程的推导,包括能量和角动量。我们利用这些结果来计算自旋自旋效应的轨道频率和累积相位的非线性振荡的圆形轨道。我们还推导出线性动量和质心通量和相关的踢速度,最高相关的PN阶。我们明确地证明了使用EFT形式主义获得的二次自旋源多极子和后来用更传统的工具重新推导的多极子之间的等效性,从而使两种方法之间的自旋-自旋辐射观测值与NLO完全一致。
2021-03-26 gr-qc
Gravitational Waves from Spinning Compact Binaries
由快速旋转的致密物体组成的双星系统,如黑洞或中子星,是引力波天文学家的主要目标。由于自旋-轨道和自旋-自旋耦合,这些系统的动力学可能非常复杂。关于动力学的性质,已经提出了相互矛盾的结果。在这里,我们证实,动力学-所描述的第二个后牛顿近似广义相对论-是混乱的,尽管声称相反。当考虑高阶辐射反应项的耗散时,混沌得到抑制。然而,在轨道演化接近尾声时发生的吸气到俯冲的转变确实保留了混沌行为的印记。
2002-07-02 astro-ph gr-qc
Detection and Parameter Estimation of Gravitational Waves from Compact Binary Inspirals with Analytical Double-Precessing Templates
我们研究了各种分析频域模板的性能,用于探测和参数估计的引力波从自旋进动,准圆形,紧凑的二进制inspirals。我们首先评估在何种程度上非自旋,自旋对齐,和新的(分析,频域,小自旋)双旋频域模板可用于检测信号从这样的系统。对于高于$0.2$的有效无量纲自旋值,使用非自旋或自旋对齐模板进行检测将导致所有事件中最多损失$30%$,而在双进动模型的情况下,这永远不会超过$6%$。此外,即使对于来自具有小自旋的系统的信号,非自旋和自旋对准模板也会在提取的质量和自旋中引入较大的偏差。使用编码自旋诱导的进动效应的模型,例如双进动模型,将质量和自旋提取提高了一个数量级。如果人们希望从引力波信号中提取最大量的信息,那么自旋-轨道相互作用中编码的附加信息是无价的。
2014-05-14 gr-qc
Symplectic structure of post-Newtonian Hamiltonian for spinning compact binaries
哈密顿系统的相空间是辛的。然而,在现有的出版物中的后牛顿哈密顿制定的自旋致密双星不具有这种性质,当位置,动量和自旋变量$[X, P, S_1, S_2]$组成其相空间。这为微扰理论在后牛顿公式推导中的应用提供了便利,但也使辛Hamilton系统的经典理论在应用中,特别是在从动力系统理论的角度诊断可积性和不可积性时成为一个严重的障碍。为了更好地理解二元系统的可积性和不可积性的动力学特征,我们构造了一组共轭自旋变量,并重新表示了自旋哈密顿量部分,从而使完整的哈密顿量表述成为辛的.其结果是,它直接显示了与最少的独立隔离积分,保守的哈密顿紧致二元系统的一个自旋和纯轨道部分的任何后牛顿阶通常是可积的,而不是混沌。由两个自旋限制在首阶自旋轨道相互作用和纯轨道部分组成的保守二元系统在所有后牛顿阶也是可积的,与质量比无关。对于所有其他各种旋转的情况,混沌的开始是可能的。
2010-04-26 gr-qc
Quasinormal modes of slowly-spinning horizonless compact objects
本研究将膜范式推广到自旋一阶近似,分析慢自旋无视界致密天体的拟正模与相关参数的关系,发现自旋会增大其与黑洞拟正模谱的偏离,更易在铃宕阶段被区分。
2024-10-09 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Weak gravitational lensing: a compact object with arbitrary quadrupole moment immersed in plasma
研究了等离子体存在下任意四极矩致密物体周围的弱引力透镜效应。所研究的紧凑对象被认为是球对称的。在度规中调节四极矩的附加参数$ε$随着等离子体参数改变光线的偏转角。在真空中,由于参数$ε$的存在,图像的数量增加,并导致图像源的放大率增加。研究了均匀等离子体和非均匀等离子体对致密天体周围引力透镜的影响。
2018-07-13 gr-qc
Approximate Equations of Motion for Compact Spinning Bodies in General Relativity
本文用Einstein、Infeld、Hoffmann曲面积分法导出了陀螺仪在地球引力场中运动的近似方程。该方法不需要知道与陀螺仪相关的能量-动量-应力张量,并且仅使用其外部场来表征。所得的运动方程不同于以前的推导。
2005-11-21 gr-qc
Compact stellar objects with multiple neck optical geometries
考虑了具有两区均匀密度状态方程的超致密恒星模型。它们显示出提供整洁的光学几何的例子,表现出双颈,这意味着引力波潜力有一个双井结构。
2000-02-14 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