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
Second post-Newtonian gravitational wave polarizations for compact binaries in elliptical orbits
计算了在椭圆轨道上运动的非自旋致密双星的引力辐射对“正”和“交叉”引力波偏振的第二后牛顿（2PN）贡献。计算从我们早期的2PN产生结果出发，关键地采用了Damour，Schäfer和Wex对椭圆轨道的2PN精确的广义拟开普勒参数化，给出了考虑偏心率和近星点进动影响的引力波偏振模尾项的2PN精确表达式。
2002-03-11 gr-qc
Gravitational waves from compact binaries in post-Newtonian accurate hyperbolic orbits
本文从第一性原理出发，导出了双曲轨道非自旋致密双星的第三后牛顿（3 PN）精确开普勒型参数解。在Arnowitt-Deser-Misner型坐标和修正的调和坐标下，利用守恒轨道能量和角动量得到了参数解的轨道元和函数.优雅的检查，包括修改后的解析延拓处方，以获得我们的独立的双曲参数解的偏心版本。利用我们的3 PN-精确参数解，提出了一种模拟经历3.5PN-精确轨道运动的双曲型紧双星的引力波偏振态的方法.
2018-07-06 gr-qc
Third post-Newtonian accurate generalized quasi-Keplerian parametrization for compact binaries in eccentric orbits
我们提出了开普勒型参数化的解决方案的第三后牛顿（3PN）精确的运动方程的两个非自旋紧凑的物体在偏心轨道上移动。的参数化的轨道元素明确给出的3PN精确的守恒轨道能量和角动量在Arnowitt，Deser，和Misner型和谐波坐标。我们的代表将需要构建后牛顿准确的“准备使用”的搜索模板，从紧凑的二进制在吸气偏心轨道的引力波的检测。由于存在某些3PN精确的规范不变轨道根数，参数化应该是有用的，以分析相容性的广义相对论数值模拟，涉及紧凑的双星与相应的后牛顿描述。如果需要的话，本参数化也将需要计算后牛顿修正目前采用的相对论双星射电观测的“计时公式”。
2004-07-13 gr-qc
Performance of Newtonian filters in detecting gravitational waves from coalescing binaries
合并双星系统是最有希望的引力波源之一。匹配滤波技术用于从合并双星中探测引力波，依赖于精确模板的构造。直到最近，以四极杆或牛顿近似为模型的滤波器被认为是足够的。最近，它表明，后牛顿效应有助于实际信号和其相应的牛顿模板之间的相位差的长期增长。在本文中，我们调查的可能性补偿的相位差所造成的后牛顿条款允许在牛顿滤波器参数的转变。我们发现，牛顿滤波器执行足够的检测的初始和先进的LIGO探测器的信号的存在的目的。
1994-04-01 gr-qc
Gravitational-wave amplitudes for compact binaries in eccentric orbits at the third post-Newtonian order: Tail contributions and post-adiabatic corrections
计算了后广义相对论第三阶偏心轨道上紧双星的引力波模振幅的尾部贡献。我们将它们与已有的瞬时件相结合，并包括充分考虑辐射反作用力对运动的影响所需的绝热后修正。我们将小偏心率极限下的波形与圆形波形进行比较，发现完全一致。
2019-09-22 gr-qc
Gravitational waveforms from inspiralling compact binaries to second-post-Newtonian order
两个独立的“加”和"交叉”偏振波形与引力波发射的吸气，非自旋，紧凑的双星，准备用于数据分析的信号接收的激光干涉仪引力波探测器，如LIGO和VIRGO。计算是基于最近推导出的引力场的表达式在第二后牛顿近似的广义相对论超越主导（牛顿）四极场。利用这些理论波形进行测量的天体物理参数和测试的相对论引力的性质进行了讨论。
1996-02-13 gr-qc
Post-Newtonian dynamics of compact binaries with mass transfer
本研究推导了含质量转移的致密双星在二阶半后牛顿阶的运动方程，应用于准圆轨道得到与角动量平衡一致的频率演化，并估计了引力波相位，有助于改进波形。
2025-10-07 gr-qc
Equation of motion for relativistic compact binaries with the strong field point particle limit : Formulation, the first post-Newtonian and multipole terms
在后牛顿近似下，考虑双星的强内引力，导出了相对论性紧双星的运动方程。为此，我们采用点粒子极限方法，其中的运动方程用曲面积分表示。我们仔细检查的行为的曲面积分的推导。结果得到了一阶后牛顿（1 PN）的Einstein-Infeld-Hoffman运动方程，以及一部分依赖于四极矩和分量星自旋的2 PN阶运动方程.因此，通过对质量、自旋和四极矩的适当定义，我们发现后牛顿近似下的运动方程对致密双星是有效的。
2000-05-17 gr-qc
Gravitational waves from inspiralling compact binaries: Angular momentum flux, evolution of the orbital elements and the wave form to the second post-Newtonian order
利用Blanchet，Damour，and Iyer（BDI）的多极后闵可夫斯基方法，得到了沿一般轨道运动的任意质量比的致密双星的后后牛顿（2PN）精确质量四极矩.利用这一点，在一般轨道的双星，2PN的引力波形的贡献，以及相关的远区能量和角动量通量的计算。对于准椭圆轨道，能量和角动量通量在一个轨道周期内平均，并用于确定轨道根数衰减率的2PN修正。
1997-10-15 gr-qc
LISA observations of massive black holes binaries using post-Newtonian wave-forms
我们考虑大质量黑洞双星系统在圆形轨道和可忽略的自旋发出的螺旋信号的LISA观测。我们研究的准确性，源参数可以从数据流中提取。我们表明，使用保留后牛顿修正的波形不仅相位，而且幅度可以大大提高一些参数的估计。
2000-05-16 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
Perturbative, Post-Newtonian, and General Relativistic Dynamics of Black Hole Binaries
在广义相对论中，可以使用各种近似方案和数值方法来研究吸入和合并的黑洞双星的轨道运动：后牛顿展开，黑洞微扰理论，数值相对论和有效单体形式主义。我们回顾了两个最近的比较，从这些不同的技术的预测。这两个比较依赖于一个坐标不变关系的计算，在非旋转的双黑洞的准圆形轨道的情况下。所有的方法都显示同意非常好，在其共同的域的有效性。
2011-09-30 gr-qc
On the equation of motion of compact binaries in Post-Newtonian approximation
基于表面积分方法和强场点粒子极限，导出了两颗球型致密星在调和坐标系中的第三类后牛顿（3 PN）运动方程。强点粒子极限使我们能够将自引力规则恒星的概念纳入广义相对论。得到的3 PN运动方程是洛伦兹不变的，明确的，并保存了双轨道运动的能量。
2004-01-14 gr-qc
Non-linear multipole interactions and gravitational-wave octupole modes for inspiralling compact binaries to third-and-a-half post-Newtonian order
本文的动机是需要提高后牛顿（PN）的振幅精度的波形引力波产生的吸入紧凑的双星，无论是用于数据分析和后牛顿近似和数值相对论计算之间的比较。它提出：（i）3.5PN以下一般后牛顿物质源多极矩之间的非线性耦合，包括尾、尾之尾和非线性记忆效应的贡献;和（ii）源质量型八极矩（非自旋）紧致双星达到3 PN阶，这允许完成八极模（3，3）和（3，1）重力波形的阶数为3.5PN。在这种情况下，我们重新确认通过独立的计算，我们以前的结果有关的源质量型四极矩订购3 PN。文中还讨论了因子分解后的波形和对数对高阶的贡献。
2015-02-04 gr-qc
Matching post-Newtonian and numerical relativity waveforms: systematic errors and a new phenomenological model for non-precessing black hole binaries
提出了一个新的非旋进自旋黑洞双星的旋进和并合唯象引力波形模型。我们的方法是基于后牛顿inspiral波形与基于数值相对论的二元黑洞合并波形的频域匹配。我们量化的各种可能的来源，出现在匹配后牛顿和数值相对论波形的系统误差，我们使用的匹配标准的基础上尽量减少这些错误，我们发现，主要的错误来源是那些在合并附近的后牛顿波形。给出了非进动黑洞双星引力辐射主模的解析公式，该公式描述了混合波形的现象。在当前的引力波搜索中实施它应该允许交叉检查其他吸气合并振铃波形族，并提高引力波搜索的范围。
2010-08-03 gr-qc
Gravitational radiation from inspiralling compact binaries completed at the third post-Newtonian order
在广义相对论的第三后牛顿近似下计算了点粒子双星的引力辐射。本文用量纲正则化方法确定了三个由3 PN源型质量四极矩的Hadamard自场正则化得到的模糊参数，并证明了它们的值分别为xi = -9871/9240，kappa = 0和zeta = -7/33。这些结果完成了3.5PN阶以下致密双星螺旋的广义相对论预言的推导，对当前引力波探测器网络中的信号搜索和破译具有一定的参考价值。
2004-06-03 gr-qc
Half-integral conservative post-Newtonian approximations in the redshift factor of black hole binaries
最近的微扰自作用力计算（Shah，Friedman & Whiting，submitted to Phys. Rev. { \bf D}，arXiv：1312.1952 [gr-qc]），包括数值计算和分析计算，已经确定在正圆轨道上运动的黑洞双星的保守动力学中出现了半积分后牛顿项。我们看看这些条款内的后牛顿近似的可能来源，发现它们基本上来自非线性的“尾尾”积分，并表明，如前所述的文件，他们的第一次出现是在5.5PN顺序。我们使用的后牛顿方法是基于多极后闵可夫斯基处理一般物质源外的场，由于匹配参数，该场在近区重新扩展并在源内扩展。将一般源的计算公式应用于致密双星，得到了在极端质量比极限下，5.5PN级圆形黑洞双星（无自旋）的红移因子。我们的结果完全同意的5.5PN系数的测定通过微扰的自我力计算在以前引用的文件中报告。
2014-03-12 gr-qc
Gravitational waves from inspiraling compact binaries: Second post-Newtonian waveforms as search templates
我们确定的有效性的第二后牛顿近似的引力波发射过程中的绝热inspiral的一个紧凑的二元系统作为模板的信号搜索与更大规模的干涉检测器。参考信号是通过求解Teukolsky方程获得的，该方程适用于围绕一个大的非旋转黑洞在圆形轨道上运动的小质量。从该信号和这些模板计算的各种类型的二元系统的拟合因子都在90%以上。根据Apostolatos的准则，第二后牛顿波形应该成为可接受的有效搜索模板。
1997-05-13 gr-qc
Post-Newtonian prediction for the (2,2) mode of the gravitational wave emitted by compact binaries
我们提出了我们的3.5PN计算的（2，2）模式的引力波振幅发射的紧凑的双星，准圆轨道和在没有自旋。我们使用多极后牛顿波生成形式主义，扩展和建设以前的作品计算的3PN顺序。该计算需要多极后闵可夫斯基算法的扩展，以及在3.5PN阶的质量源四极子的计算。我们的结果将允许更准确的比较数值相对论，是第一步的计算的完整的3.5PN波形振幅，这将提高估计的源参数的引力波探测器。
2012-10-08 gr-qc
Second post-Newtonian radiative evolution of the relative orientations of angular momenta in spinning compact binaries
本文研究了偏心轨道上双星系统的自旋角动量矢量${\bf S}_{\bf 1}, {\bf S}_{\bf 2}$和轨道角动量矢量${\bf L}$的相对取向的辐射演化，直到第二后牛顿阶。作为一个中间的结果，所有伯克-索恩型的瞬时辐射变化的自旋示出平均超过径向周期。证明了自旋-轨道项和自旋-自旋项对辐射角演化方程有贡献，而牛顿项、后牛顿第一项和后牛顿第二项以及首阶尾项对辐射角演化方程无贡献。作为对前面给出的自旋-轨道贡献的补充，计算自旋-自旋贡献并将其分为两体和自相互作用部分。后者提供了对3/2阶Lense-Thirring描述的第二次后牛顿阶修正。
2000-03-09 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 waves from compact binaries inspiralling along post-Newtonian accurate eccentric orbits: Data analysis implications
沿偏心轨道旋转的致密双星是地基激光干涉仪的引力波源。我们探索的损失，在事件发生率时，从紧凑的二进制文件，沿着后牛顿精确偏心轨道与某些明显的非最佳搜索模板的灵感搜索GW。对于本分析，具有2.5后牛顿精确轨道演化的GW信号按照[T. Damour，A. Gopakumar和B. R. Iyer，Phys. Rev. \textbf{70}，064028（2004）]。我们证明了搜索模板，模型在规范不变的方式GWs从紧凑的二进制inspirling qudrupolar辐射反应下沿2 PN精确的圆形轨道是非常有效的捕捉我们有点现实的GW信号。然而，基于绝热、完全绝热和规范依赖的完全非绝热近似的三种类型的搜索模板在[P. Ajith，B. R.伊耶角A. K. Robinson和B. S. Sathyaprakash，%``A new class of post-Newtonian approximants to the dynamics of inspiralling compact binaries：Test-mass in the Schwarzschild spacetime，'' Phys. Rev. D { \bf 71}，044029（2005）]，与四极辐射反应下的圆形内旋相关，发现在捕获上述偏心信号方面效率低下。我们的结论是，将需要进一步的调查，以探测各种类型的PN准确的…
2008-05-23 gr-qc
Gravitational field and equations of motion of compact binaries to 5/2 post-Newtonian order
我们导出了在广义相对论的5/2后牛顿近似下（辐射反应效应首次出现）的紧双星系统的引力场和运动方程。近似后牛顿引力场可用于双黑洞时空数值演化的初始条件问题。另一方面，我们恢复了紧双星系统的Damour-Deruelle 2.5PN运动方程。我们的方法是基于对一般（连续）流体有效的后牛顿度量的表达。我们将适用于两个点状粒子系统的标准应力-能量张量代入流体度规。我们通过Hadamard粒子有限正则化系统地去除了每个粒子的无限自场。
1998-08-11 gr-qc
The third and a half post-Newtonian gravitational wave quadrupole mode for quasi-circular inspiralling compact binaries
在广义相对论的三阶半后牛顿（3.5PN）近似下，计算了旋进致密双星引力波的四极模。计算使用多极后牛顿形式主义，并限制在准圆轨道上移动的二进制没有自旋。新的输入主要包括源的质量四极矩中的3.5PN项，以及对遗传积分贡献（拖尾和非线性记忆效应）所需次优势修正的控制。结果以波形的自旋加权球谐分解中的四极模（2，2）的形式给出，并且可以用于与数值相对论中计算的对应量进行比较。这是朝着计算全3.5PN波形迈出的一步，其知识有望减少源的位置参数上的误差。
2012-09-28 gr-qc
Comparison of Post-Newtonian and Numerical Evolutions of Black-Hole Binaries
在本文中，我们比较了波形从后牛顿（PN）方法与数值模拟的一般黑洞二进制文件，具有质量比$q\sim0.8$，任意取向的自旋大小$S_1/m_1^2\sim0.6$和$S_2/m_2^2\sim0.4$，轨道9倍，从最初的轨道分离的$r\approx11M$合并前。我们观察到PN和数值波形之间相当好的一致性，$(\ell=2,m=\pm2)$模式的前六个周期的重叠超过98%，$(\ell=2,m=1)$和$(\ell=3,m=3)$模式的重叠超过90%。
2009-01-24 gr-qc
Third post-Newtonian angular momentum flux and the secular evolution of orbital elements for inspiralling compact binaries in quasi-elliptical orbits
利用多极后闵可夫斯基波生成方法计算了在准椭圆轨道上运动的紧凑天体的螺旋双星系统的角动量通量。3PN角动量通量包括瞬时、尾和尾中尾对3PN能通量的贡献，此外还有非线性记忆的贡献。我们平均的角动量通量的二进制的轨道使用3PN准开普勒表示的椭圆轨道。平均角动量通量提供了在准椭圆轨道上运动的双星的引力波定相所需的最终输入。在准椭圆情形下，得到了3PN引力辐射反应下轨道根数的演化。对于小的偏心率，我们给出了简单的限制表达式有关逐步阶$e^2$。这项工作是很重要的准偏心双星的模板建设，并为后牛顿的结果与数值相对论模拟的暴跌和合并的偏心双星的比较。
2009-12-16 gr-qc
Filtering post-Newtonian gravitational waves from coalescing binaries
来自吸入双星的引力波预计将使用称为{ \it匹配滤波}的数据分析技术来检测。只要信号的形式是准确已知的，这种技术就适用。虽然我们精确地知道信号的形式，但我们将不知道{ \it先验}其参数。因此，必须通过一系列搜索模板过滤原始输出，每个模板对应于不同的参数值。检测由三个独立参数表征的牛顿波形所需的搜索模板的数量本身是数千个。由于包含后牛顿修正，螺旋波形将有四个独立的参数，人们认为这将导致滤波器数量增加几个数量级-这是一个不利的特征，因为它将大大减慢数据分析。在本文中，我表明，通过明智地选择信号参数，我们可以工作，即使当第一后牛顿修正包括在内，与许多参数在牛顿的情况下。换句话说，我证明了信号参数空间的有效维数不改变时，第一次后牛顿修正考虑。
1994-11-15 gr-qc
Third-and-a-half order post-Newtonian equations of motion for relativistic compact binaries using the strong field point particle limit
我们报告我们的相对论紧凑的双星运动方程的重新推导，通过第三和半后牛顿（3.5 PN）阶近似广义相对论使用强场点粒子限制来描述自引力星，而不是狄拉克δ功能。计算是在调和坐标中进行的。我们的运动方程描述了由球对称非旋转恒星组成的双星的轨道运动。所得的运动方程完全符合3.5 PN运动方程在以前的作品中导出。我们还表明，当地定义的能量的恒星有一个简单的关系，其质量高达3.5 PN顺序。
2009-11-22 gr-qc
Eccentric first post-Newtonian waveforms for compact binaries in frequency domain with Hansen coefficients
具有高轨道偏心率的超大质量黑洞双星系统的螺旋和合并是先进的引力波观测站的重要来源之一。在本文中，我们推导出解析的，即用后牛顿第一偏心波形在傅立叶域与使用汉森系数。引入天体力学中的一般摄动，我们将汉森展开推广到第一后牛顿阶，然后用它来表示波形。考虑到轨道的高偏心率导致在波形中出现长期项，通过引入相移消除长期项。波形有一个系统的结构，并作为我们的主要结果，这些表示在一个表格的形式。
2015-02-01 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
Post-newtonian analysis of precessing convention for spinning compact binaries
利用牛顿轨道角动量${\bf L_{\rm N}}$构造的进动源坐标系可以用来模拟一般自旋致密双星的内旋引力波。这种旋进惯例的一个吸引人的特征是它能够从轨道相位演化中去除所有自旋旋进引起的调制。然而，这种约定通常采用后牛顿（PN）精确的岁差方程，适用于PN精确的轨道角动量${\bf L}$，以发展基于${\bf L_{\rm N}}$的岁差源框架。这影响了我们开发的inspiral波形自旋致密双星的进动公约，明确采用${\bf L}$来描述的二进制轨道。我们的方法介绍了某些额外的3PN阶项的轨道相位和频率的演化方程相对于通常的${\bf L_{\rm N}}$为基础的实施的旋进公约。我们检查这些额外的条款的实际影响，通过计算采用${\bf L}$和${\bf L_{\rm N}}$为基础的处理约定的inspiral波形之间的匹配。匹配估计被发现是小于最佳值，即$0.97$，为一个不可忽略的部分不等质量自旋致密双星。
2015-08-05 gr-qc
Gravitational waves from inspiralling compact binaries: Parameter estimation using second-post-Newtonian waveforms
通过对激光干涉引力波探测器输出的引力波形模板进行匹配滤波，可以估算出螺旋形紧凑双星的参数。对于频率扫描，使用最近计算的公式，精确到第二后牛顿（2 PN）阶[阶数$(v/c)^4$，其中$v$是轨道速度]（$dF/dt$）的统计误差，研究了在确定“啁啾质量”$\cal M$，约化质量$μ$，以及自旋参数$β$和$σ$（分别与自旋-轨道效应和自旋-自旋效应相关）。我们发现，以前的结果使用模板相位精确到1.5 PN顺序实际上低估了错误的$\cal M$，$μ$，和$β$。对于两颗吸气中子星，测量误差增加不到16%。
1995-02-24 gr-qc
Estimation of parameters of gravitational waves from coalescing binaries
本文讨论并合双星引力波参数的估计问题。它解释了蒙特卡罗模拟和协方差矩阵之间的差异。我们包括后牛顿和牛顿的情况。
1997-08-03 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
Equivalence between the ADM-Hamiltonian and the harmonic-coordinates approaches to the third post-Newtonian dynamics of compact binaries
最近，两个独立的研究小组用不同的方法和不同的坐标系导出了两个质点系统广义相对论动力学的第三个后牛顿近似。通过明确展示这两种方法中使用的变量之间的映射，我们证明了它们的物理等价性。我们的地图允许转移所有已知的结果Arnowitt-Deser-Misner（ADM）的方法调和坐标的一个：特别是，它给出了调和坐标拉格朗日的值，和表达的10个守恒量相关的全球庞加莱不变性。
2002-05-20 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
Gravitational radiation reaction in the equations of motion of compact binaries to 3.5 post-Newtonian order
我们计算了辐射对致密双星轨道运动的反作用力，近似为3.5后牛顿（3.5PN），即一个PN阶以上的主导效应。该方法是基于一个直接的PN迭代的近区度量和运动方程的扩展孤立系，使用适当的“渐近匹配”的平坦时空延迟潜力。随后的形式主义适用于二进制系统的点粒子，阿达玛自场正则化的帮助下。我们的结果是在一般的调和坐标系中的3.5PN加速度项。将该表达式限制在质心系中，与Iyer和Will在一类坐标系中利用能量和角动量平衡方程得到的结果完全一致.
2005-01-26 gr-qc
Gravitational Waves from Inspiralling Compact Binaries: A Post-Newtonian Approach
由中子星或黑洞组成的螺旋双星系统是有希望的引力辐射源，可以被大型激光干涉引力观测站探测到，如美国的LIGO和意大利-法国的VIRGO项目。一旦探测器在这个十年结束前投入使用，就需要精确的理论重力波形模板来对探测器的输出进行匹配滤波数据分析。除了最后两个物体的强广义相对论结合，高阶后牛顿方法在理论家开发所需模板的努力中发挥着重要作用。本文讨论了这种方法的基础，并提供了一个有用的公式和结果的纲要。数字可应要求提供。（1993年10月28日在第8届西宫汤川纪念研讨会上的特邀演讲）
1994-03-17 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
Post-Newtonian dynamics of charged compact binaries
International Centre for Theoretical Physics Asia-Pacific, University of Chinese Academy of Sciences（国际理论物理中心亚太区，中国科学院大学）；Taiji Laboratory for GW Universe, University of Chinese Academy of Sciences（引力波宇宙太极实验室，中国科学院大学）；School of Physics and Optoelectronic Engineering, Yangtze University（长江大学物理与光电工程学院）；School of Fundamental Physics and Mathematical Sciences, Hangzhou Institute for Advanced Study, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学杭州高等研究院基础科学与数学学院）；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）；School of Physical Science and Technology, Lanzhou University（兰州大学物理科学与技术学院）；Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所）
研究带电致密双星在爱因斯坦-麦克斯韦理论框架下的耗散动力学，计算引力和电磁辐射通量，并分析电荷-质量比对并合动力学的影响。
2026-08-26 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
Comparison between numerical-relativity and post-Newtonian waveforms from spinning binaries: the orbital hang-up case
我们比较的结果从数值模拟的自旋二进制的“轨道悬挂”的情况下，二进制完成至少9个轨道合并前，与后牛顿的结果使用近似泰勒T1，T4和Et。我们发现，在引力波频率达到$Mω= 0.1$之前的10个周期内，NR和2.5PN结果之间的累积相位差小于3弧度，当使用3.5PN结果时小于2.5弧度。随着黑洞自旋的增加，NR结果和限制PN结果之间的振幅不一致性增加，从等质量情况下的约6%增加到黑洞自旋为$S_i/M_i^2 = 0.85$时的12%。最后，我们的结果表明，合并波形将发挥重要作用，估计自旋从这样的inspiral波形。
2008-11-26 gr-qc
Improved resummation of post-Newtonian multipolar waveforms from circularized compact binaries
本文改进和推广了文献[1]中提出的圆紧双星后牛顿多极波形的重建方法。\cite{Damour:2007xr,Damour:2007yf}。该再确认方法的特征之一是通过将复多极波形$h_{\lm}$ { \it乘法}分解为多个子波来代替标准后牛顿方法的通常{ \it加法}分解。（物理激励）因素：（i）“牛顿”波形，（ii）来自“有效源”的相对论修正，（iii）与史瓦西背景上的传播相关的前导阶尾效应，（iv）剩余尾失相，以及（v）剩余相对论振幅校正$f_{\lm}$。我们在这里探索了一种新的方法，通过将$f_{\lm}$替换为它的第$\ell$根：$ρ_{\lm}=f_{\lm}^{1/\ell}$来重新编译$f_{\lm}$。在极端的质量比的情况下，这recrmation过程的结果在一个更好的协议之间的分析和数值波形比使用标准的后牛顿近似。然后，我们表明，我们最好的近似表现在一个强大的和连续的方式，因为我们“变形”他们的对称质量比$ν\equiv m_1 m_2/(m_1+m_2)^2$从0（极端质量比的情况下）到1/4（等质量的情况下）。本论文还完成了我们的知识的第一后牛顿修正多极矩计算准备使用的显式表达式的第一后牛顿贡献的奇宇称（电流）多极。
2009-03-11 gr-qc
Dimensional regularization of the IR divergences in the Fokker action of point-particle binaries at the fourth post-Newtonian order
在广义相对论的第四后牛顿近似下，点粒子双星的Fokker作用量已被确定。然而，两个模糊度参数与红外（IR）发散的空间积分不得不介绍。这两个参数是固定的，通过与引力自作用力（GSF）计算的守恒能量和近星点前进的圆形轨道在测试质量限制。在本文及其配套论文中，我们通过维度正则化从第一原理确定了这两个模糊性。因此，我们的计算是完全定义在维正则化方案，治疗一次的红外和紫外（UV）发散。特别是，我们得到了至关重要的贡献来自爱因斯坦-希尔伯特部分的行动和非本地尾项在任意维度，解决了歧义。
2018-01-08 gr-qc
New derivation of a third post-Newtonian equation of motion for relativistic compact binaries without ambiguity
在调和坐标条件下，利用强场点粒子极限，导出了由两颗具有强内引力的球形致密星组成的螺旋双星的第三类后牛顿（3PN）运动方程.运动方程在后牛顿微扰意义下是洛伦兹不变量的意义上是完备的，允许轨道运动的守恒能量，并且是明确的，即没有待定系数。本文给出了在圆轨道（忽略2.5 PN辐射反应效应）和质心坐标系下3PN运动方程和双星轨道运动能量的显式表达式。我们证明了所得到的3PN运动方程在物理上是明确的.详细情况将在别处报告。
2004-01-14 gr-qc
The Quadrupole Moment of Compact Binaries to the Fourth post-Newtonian Order: II. Dimensional Regularization and Renormalization
在广义相对论的四阶后牛顿近似下，研究了无自旋的螺旋型致密双星辐射质量型四极矩的正则化和重整化.从保守的4PN运动方程中可以清楚地看出，为了正确地处理引力波在向未来的零无穷远传播过程中所经历的非线性相互作用，必须实现维数正则化。通过实施这样的程序，我们表明，来自源的时刻（计算在同伴文件）的极点是完全取消的辐射时刻，预期的物理量。因此，我们定义并获得了一个“重整化”源四极，三维的性质，这是一个重要的一步计算的引力波通量与4PN精度。此外，我们明确证明了之间的等价性的维正则化和以前使用的Hadamard partie finie计划的3PN顺序。
2022-06-20 gr-qc
Analytical high-order post-Newtonian expansions for spinning extreme mass ratio binaries
本文给出了一个在Kerr黑洞圆轨道上的质点的Detweiler红移不变量的解析计算，在不对黑洞自旋大小作任何假设的情况下，给出了8.5后牛顿阶的结果.我们的计算是基于Mano，Suzuki和Takasugi的函数级数方法，并采用了严格的模式和正则化处方的基础上的Detweiler-Whiting奇异正则分解。在我们的方法中使用的近似是最小的，我们使用标准的自力膨胀的质量比的线性顺序，和标准的后牛顿膨胀的二进制分离。这种方法的一个关键优点是，它产生的表达式包括克尔黑洞自旋中所有阶次的贡献。虽然这项工作适用的方法的特定情况下，德特韦勒的红移不变，它可以很容易地扩展到其他规范不变量和更高的后牛顿订单。
2021-05-05 gr-qc
The Close-Limit Approximation for Black Hole Binaries with Post-Newtonian Initial Conditions
从二阶后牛顿（2 PN）初始条件出发，用闭限（CL）近似描述了两个轨道黑洞合并形成的黑洞的衰荡相.本文将点粒子双星的2 PN度规形式展开为CL形式，并将其与受扰Schwarzschild黑洞的2 PN度规等同起来。描述偶宇称（极性）和奇宇称（轴向）分量的线性扰动的多极系数始终满足2 PN-精确微扰场方程。我们使用这些系数来建立Regge-Wheeler和Zerilli波动方程的初始条件，然后对其进行数值演化。衰荡波形在两种情况下获得：零角动量的迎面碰撞，仅由偶数模式，和圆形轨道，其中偶数和奇数模式的贡献。在另一项工作中，这种形式主义被应用到研究的引力反冲过程中合并的二元黑洞的振铃阶段。
2010-01-28 gr-qc
Third post-Newtonian dynamics of compact binaries: Noetherian conserved quantities and equivalence between the harmonic-coordinate and ADM-Hamiltonian formalisms
得到了一个拉格朗日量，由此导出了忽略辐射反应阻尼的第三类后牛顿（3 PN）运动方程。Blanchet和Faye先前在调和坐标中计算了3 PN运动方程。拉格朗日量取决于两个物体的调和坐标位置、速度和加速度。在3 PN阶，一个未确定的物理参数λ的出现反映了在推导运动方程时使用的点质量正则化的不完整性。此外，拉格朗日涉及两个非物理（规范相关）常数r '_1和r'_2参数化一些对数项。计算了与拉格朗日量在庞加莱群下的不变性有关的10个诺特守恒量的表达式。通过对运动进行无穷小的"接触“变换，我们证明了3 PN调和坐标拉格朗日量与Damour，Jaranowski和Schäfer最近得到的3 PN Arnowitt-Deser-Misner哈密顿量在物理上是等价的.
2000-12-19 gr-qc
Equation of motion for relativistic compact binaries with the strong field point particle limit : the second and half post-Newtonian order
我们研究适合于一个组成恒星具有强内部引力的螺旋双星系统的运动方程。我们利用强场点粒子极限的后牛顿近似，在不使用狄拉克δ分布的情况下，将具有强内引力的点粒子的概念引入到广义相对论中。除此限制外，为了处理强内引力，我们将运动方程表示为曲面积分形式，并显式计算这些积分。因此，我们得到的运动方程的二进制紧凑的机构，通过第二和半后牛顿（2.5 PN）的顺序准确。这个方程是在调和坐标系中导出的。所得方程与Damour和Deruelle 2.5 PN运动方程完全一致。因此，2.5 PN运动方程适用于相对论致密双星。
2001-01-30 gr-qc
Quasi-Keplerian parametrization for eccentric compact binaries in scalar-tensor theories at second post-Newtonian order and applications
在无质量标量-张量理论中建立偏心致密双星2PN阶准开普勒参数化，计算1PN阶轨道平均通量与要素演化，发现主导阶$a-e$关系与标量参数无关，并扩展牛顿阶波形至偏心轨道。
2025-04-18 gr-qc
Analytical model of precessing binaries using post-Newtonian theory in the extreme mass-ratio limit I: General Formalism
本文在极端质量比极限下结合PN理论与多尺度分析，构建任意自旋进动双星的全解析波形模型，纳入多类耦合动力学并支持向高阶扩展。
2024-09-10 gr-qc
Third post-Newtonian dynamics of compact binaries: Equations of motion in the center-of-mass frame
在调和坐标系下，在广义相对论的第三次后牛顿近似下，已经推导出了紧致双星系统的运动方程及其相应的拉格朗日公式。在本工作中，我们研究的相对动力学的质心框架（质心位于原点的坐标）。得到了双星相对运动的质心位置和运动方程的3 PN精确表达式。我们表明，该方程来自拉格朗日（忽略辐射反应），从中我们推导出守恒的质心能量和角动量的3 PN顺序。调和坐标的质心拉格朗日量是等效的，{ \it via}粒子变量的接触变换，到ADM坐标中的质心哈密顿量，这是从后牛顿的ADM-哈密顿形式主义中已知的。作为应用，我们研究了3 PN阶圆双星轨道的动力学稳定性。
2003-01-14 gr-qc
