Comparison of 4.5PN and 2SF gravitational energy fluxes from quasicircular compact binaries
University College Dublin（都柏林大学学院）；CEICO, Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences（捷克科学院物理研究所 CEICO）；Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)（马克斯·普朗克引力物理学研究所（爱因斯坦研究所））；University of Southampton（南安普顿大学）；Sorbonne Université（索邦大学）；CNRS（法国国家科学研究中心）；Institut d’Astrophysique de Paris（巴黎天体物理学研究所）；University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）；Shamoon College of Engineering（沙蒙工程学院）
本文比较了四点五阶后牛顿近似和二阶小质量比引力自力近似中准圆形紧致二体系统的引力能量通量，发现两者结果一致，证明两种不同的第一原理近似计算具有一致性。
2026-09-25 gr-qc
Hybrid waveform model for asymmetric spinning binaries: Self-force meets post-Newtonian theory
本文提出整合一阶自引力与后牛顿结果的 WaSABI-C 混合波形模型，无需数值相对论调参，即在中等至极端质量比自旋双星旋进中显著降低波形失配。
2025-10-17 astro-ph.HE gr-qc
Adding eccentricity to quasicircular binary-black-hole waveform models
从合并偏心双星黑洞的引力波信号的检测将产生前所未有的信息，在特定的情况下，如致密的星团和三体相互作用的动力学形成的致密双星的形成和演化。地面干涉仪LIGO和Virgo的引力波搜索依赖于准圆轨道上双星的分析波形模型。偏心合并的波形模型发展较少，只有少数的偏心合并的数值模拟是公开的，但几个偏心inspiral模型已经开发出后牛顿膨胀。在这里，我们提出了一种新的方法来转换的主导四极模式的任何圆形的分析双黑洞模型到偏心模型。首先，使用数值模拟，我们研究的额外的振幅和频率调制的偏心信号，不存在于他们的圆形同行。随后，我们确定了这些调制的合适的分析描述，并从指定为我们的训练数据集的12个数值模拟中插入关键参数。这使我们能够重建质量比为3和偏心率为0.2的任何波形的调制幅度和相位。我们发现，新模型与数值模拟的最小重叠约为0.98，在我们所有的测试数据集上，这些数据集以35 Hz的频率从aLIGO A+设计灵敏度开始缩放到50 M $_\odot$黑洞二进制。一个Python包\pyrex可以很容易地执行这种方法的计算。
2021-06-08 gr-qc
Asymptotic frame selection for binary black hole spacetimes II: Post-Newtonian limit
从引力辐射中选择一个优选坐标系的一种方法是< L L>通过旋转群生成元在渐近无穷远处对外尔张量作用的平均值的主轴。在本文中，我们评估这个时域平均准圆二进制使用近似（后牛顿）波形。对于非旋进不等质量双星，我们表明这个张量的主导特征向量位于沿轨道角动量。对于旋进双星，这个坐标系通常与轨道或总角动量不一致，在自旋中起主导作用。这两个量之间的差异随着时间的推移而增长，因为二进制接近螺旋的末端，岁差和更高的谐波变得更加重要。
2012-05-10 gr-qc
TEOBResumS: assessment of consistent next-to-quasicircular corrections and post-adiabatic approximation in multipolar binary black holes waveforms
在引力波天文学中，使用有效单体（EOB）波形分析黑洞双星需要可靠的模型和快速的产生时间。实现忠实性的一个关键方面是包括数值相对论（NR）通知下准圆修正（NQC），依赖于径向动量，波形和辐射反应。加速波形生成的鲁棒方法是后绝热迭代以近似EOB哈密顿方程的解。在这项工作中，我们评估的性能相结合的后绝热方法产生多极引力波的快速NQC处方。所概述的方法允许在波形和辐射反应中对NQC进行一致的处理，不需要迭代程序来实现高忠实性，并且可以有效地用于参数估计。与611 NR模拟相比，对于总质量$10M_\odot\leq M \leq 200M_\odot$并使用Advanded LIGO噪声，该模型具有远低于$0.01$的EOB/NR不忠实性，其中78.5%的情况低于$0.001$。我们将该模型应用于GW 150914的参数估计，探索新的NQC和更高模式的影响，直到$\ell=m=8$。
2021-04-17 gr-qc
Cosmology in the Newtonian limit
宇宙中大尺度结构形成的N体数值模拟是基于牛顿引力理论的。但是，根据我们目前的理解，最正确的引力理论是广义相对论。因此，重要的是要理解当相对论宇宙被近似或更确切地说被牛顿宇宙取代时，哪些自由度和哪些特征会丢失。这是我们调查的主要目的。我们首先定义牛顿宇宙学，我们给出了一个概述广义相对论，无论是在其标准和协变配方。我们将展示这两个理论如何处理非均匀宇宙模型，我们介绍了反反应猜想。然后，我们回顾了牛顿引力理论和广义相对论在完全非线性状态下的相互关系。为此，我们讨论框架理论。我们在广义相对论的弱场小速度极限中也进行了同样的研究，并借助后牛顿宇宙学的框架导出了牛顿极限。最后，我们注意到，存在牛顿引力的解，它们没有任何相对论性的对应物。
2012-03-26 astro-ph.CO gr-qc
Direct correspondence between Newtonian gravitation and general relativity
本文提出一种无需弱场展开或光速极限过程的策略，证明在拉格朗日框架下放松矢量梯度可积性即可在流正交叶状结构中建立牛顿引力与广义相对论的直接对应。
2023-11-22 astro-ph.CO gr-qc
Connection between Newtonian simulations and general relativity
在大尺度上，与视界相比，星系的可观测成团性质受到各种广义相对论效应的影响。为了计算这些效应，需要在特定的坐标系或规范中一致地求解度量、密度和速度。模拟大尺度结构的方法是在牛顿极限下进行的数值N体模拟。即使有人可能会担心，使用牛顿近似会使它不可能使用这些模拟计算非常大的尺度上的属性，我们表明，模拟仍然正确地解决了动力学，即使是长模式，我们给出的公式，以获得粒子的位置在共形牛顿规范给定的位置计算在模拟中。我们还给出了公式，从N体模拟的输出坐标转换到粒子的可观测坐标。
2011-09-20 astro-ph.CO gr-qc
Beyond the plane-parallel and Newtonian approach: Wide-angle redshift distortions and convergence in general relativity
我们扩展了以前的分析，包括所有的广义相对论效应在红移空间的星系功率谱的广角相关。这些对标准方法的广义相对论修正在大尺度和高红移下变得重要，它们导致了广角关联中的新项。我们表明，在原则上，新的条款可以产生近10%的Gpc尺度上通常的牛顿近似的修正。广义相对论修正对于未来的大体积巡天（如SKA和欧几里得）将是重要的，尽管宇宙方差的问题将对观测这一点提出挑战。
2015-09-16 astro-ph.CO gr-qc
Neo-Newtonian cosmology: An intermediate step towards General Relativity
宇宙学是物理学的一个领域，其中广义相对论的使用是必不可少的。然而，基于牛顿引力理论的宇宙学在某些情况下是可能的。如果对牛顿理论进行修正，使压力作为引力场的源起更积极的作用，那么牛顿理论的适用性就可以大大扩展。新牛顿宇宙学就是这么做的。牛顿宇宙学的建设的局限性，并在宇宙学中的相对论理论的必要性进行了审查。新牛顿的建议，并讨论其后果的宇宙学。
2012-06-30 astro-ph.CO gr-qc physics.space-ph
The reason peculiar velocities grow faster in general relativity than in Newtonian gravity
Universidad de Santiago de Chile（智利圣地亚哥大学）；Aristotle University of Thessaloniki（塞萨洛尼基亚里士多德大学）；University of Cambridge（剑桥大学）
本文通过比较牛顿和相对论处理，指出本征通量的引力贡献导致广义相对论中本征速度场线性增长更快，并展示了如何通过修改泊松方程从牛顿框架恢复相对论增长率。
2026-05-27 astro-ph.CO gr-qc
Non-axisymmetric configurations in the post-Newtonian Approximation to General Relativity
我们使用表面适应的椭球坐标，以获得一阶后牛顿（PN）近似戴德金椭球的意图进行更高的订单。
2010-03-11 gr-qc
Deriving formulations for numerical computation of binary neutron stars in quasicircular orbits
两个关系，维里关系$M_{\rm ADM}=M_{\rm K}$和形式为$δM_{\rm ADM}=ΩδJ$的第一定律，应满足一个解决方案和一系列的解决方案，描述双紧凑物体在准平衡圆轨道。这里，$M_{\rm ADM}$、$M_{\rm K}$、$J$和$Ω$分别是ADM质量、科马尔质量、角动量和轨道角速度。$δ$表示欧拉变分。这两个条件限制了我们可以采用的允许公式。首先，我们导出了一般渐近平坦时空中$M_{\rm ADM}$和$M_{\rm K}$之间以及$δM_{\rm ADM}$和$ΩδJ$之间的关系。然后，为了得到满足维里关系的解和至少近似满足第一定律的解序列，我们提出了一个广义相对论中准平衡双星中子星的计算公式。与以前的方法，其中一部分的爱因斯坦方程求解，在新的配方，完整的爱因斯坦方程求解最大切片和共形三度规的横向规范。螺旋对称施加在近区，而在远区，一个无波的条件是假定的。我们期望在此配方中得到的解决方案是优秀的准平衡，以及初始数据的数值模拟的二进制中子星合并。
2004-07-09 gr-qc
Cosmology and stellar equilibrium using Newtonian hydrodynamics with general relativistic pressure
我们重新回顾了Hwang和Noh [JCAP 1310（2013）]的分析，旨在构建一组包含广义相对论典型压力效应的牛顿方程。我们明确推导出黄能方程，比较它们与文献中发现的类似计算。然后，我们用新方程组研究了$i)$宇宙膨胀、$ii)$线性宇宙学扰动理论和$iii)$恒星平衡，并与通常的牛顿理论、新牛顿理论和广义相对论的结果进行了比较。我们表明，宇宙的背景演化的预测是深刻的改变相对于广义相对论理论：宇宙的加速是实现与正压。另一方面，小的宇宙学扰动的行为再现了相对论背景下的行为，即使只是在小尺度上。我们认为，这最后的结果可能会打开新的可能性，在宇宙中的结构形成的数值模拟。最后，用黄能方程定性地再现了中子星的性质，但质量上限比广义相对论中得到的质量上限至少高一个数量级。
2016-04-20 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological peculiar velocities in general relativity?
Aristotle University of Thessaloniki（塞萨洛尼基亚里士多德大学）；University of Cambridge（剑桥大学）
本文对比了准牛顿方法与相对论方法在处理宇宙学异常速度问题上的差异，指出后者更准确且解决了前者的内在矛盾。
2026-03-30 astro-ph.CO gr-qc
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
Zel'dovich approximation and General Relativity
本文介绍了如何从ΛCDM宇宙学的广义相对论梯度展开得到Zel'dovich近似和拉格朗日微扰理论的二阶位移场。位移场是二阶非局部坐标变换的结果，该变换将同步/共动度量带入牛顿形式。我们发现，通过一个小的修改，泽尔多维奇近似甚至在与视界相当的尺度上也成立。相应的密度扰动不是通过通常的泊松方程，而是通过修改的亥姆霍兹方程与牛顿势有关。这是牛顿理论中不存在的因果关系的结果。二阶位移场接受相对论修正，在短尺度上是次显性的，但在接近地平线的尺度上与二阶牛顿结果相当。在大型N体模拟中设置初始条件时，很容易包含这些修正。
2012-12-13 astro-ph.CO gr-qc
On the structure of the post-Newtonian expansion in general relativity
本文在前人工作的基础上，导出了孤立物质系统在广义相对论后牛顿近似下近区度规的新表达式。后牛顿度规是场方程在调和坐标下的解，在形式上对任意阶都是有效的，它是波动方程的特解加上一个特定的齐次解的形式，该解确保了系统外部的引力场的多极展开的渐近匹配。新的形式提供了一些见解的结构后牛顿展开在广义相对论和引力辐射反应项。
2005-07-15 gr-qc
General relativity and the bulk-flow puzzle
广义相对论可解释大尺度异常流动问题，通过考虑异常流量的引力贡献，使线性异常速度显著增加，从而缓解ΛCDM模型的限制。
2025-11-24 astro-ph.CO gr-qc
Discrete Newtonian Cosmology: Perturbations
在以前的一篇论文中[arXiv：1308.1852]，我们展示了一个通过牛顿引力相互作用的离散粒子有限系统如何导致与广义相对论的无压弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克宇宙学模型完全相同的位似运动动力学方程，前提是粒子的分布服从中心构型方程。在本文中，我们表明，可以获得扰动这样的牛顿解，给出相同的线性化结构增长方程的广义相对论的情况下。我们还得到了Dmitriev-Zeldovich方程的子系统在这个离散的引力模型，并显示它如何导致的结论，空洞有一个明显的负质量。
2014-09-01 astro-ph.CO gr-qc
Accuracy of numerical relativity waveforms from binary neutron star mergers and their comparison with post-Newtonian waveforms
本文对九轨道等质量双星中子星进行了相对论数值模拟，包括准圆星的晚期旋进和合并。分析了提取的重力波形的收敛性和精度。二阶收敛观察到接触，即约3-4个周期合并;误差估计可以达到这一点。的相位和幅度的不确定性占主导地位的截断误差，可以最小化到0.13拉德和小于1%，分别通过使用几个模拟和外推的分辨率。在后一种情况下，有限半径提取的不确定性成为同一阶的误差源，必须加以考虑。根据数据分析的准确度标准测试波形。波形的不确定性使得与检测相关的信噪比一般不符合准确度标准，除了使用从几次运行中外推的一些最佳情况。因此，详细的误差分析是必不可少的使用的数值相对论波形从双中子星的定量研究。的波形进行了比较后牛顿泰勒T4近似点粒子，包括分析已知的潮汐校正。T4近似值在接触时积累了2 rad的显著相位差，在合并时积累了4 rad的显著相位差，低估了有限尺寸效应的影响。因此，至少在合并过程的最后六个轨道期间，波形中的潮汐特征是重要的。
2012-05-22 astro-ph.CO gr-qc
Neo-newtonian theories
广义相对论是现代引力理论。它在描述引力现象时取代了牛顿理论。尽管广义相对论取得了显著的成功，但牛顿引力理论仍然被广泛采用，因为在大多数情况下，广义相对论只对牛顿的预言做了很小的修正。此外，与相对论理论相比，牛顿理论在技术上和概念上都要简单得多。在这篇文章中，我们讨论了扩展传统牛顿理论的可能性，以便纳入典型的相对论效应，但保持牛顿框架的简单性。我们命名这些扩展新牛顿理论。这些理论主要在宇宙学和致密天体物理学的背景下讨论。
2014-12-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Covariant formulation of the post-1-Newtonian approximation to General Relativity
我们推导出一个坐标无关的后1-牛顿近似的广义相对论的制定。这个公式是牛顿引力的牛顿-嘉当几何公式的推广。它涉及几个场和一个连接，但没有基本水平的时空度量。我们发现，通常的坐标依赖后牛顿引力方程恢复时，专门渐近平坦的时空和适当的类的坐标。
2011-08-09 gr-qc hep-th
Numerical relativity reaching into post-Newtonian territory: a compact-object binary simulation spanning 350 gravitational-wave cycles
我们提出了第一个数值相对论模拟的致密物体的二进制的引力波形是足够长的，以覆盖整个频带的先进的引力波探测器，如LIGO，处女座和KAGRA，质量比7和总质量低至$45.5\,M_\odot$。我们发现，有效的单体模型，无论是未校准或校准对大幅缩短的数值相对论波形在较小的质量比，重现我们的新波形非常好，由于建模误差的检测率可以忽略不计的损失。相比之下，后牛顿inspiral波形和现有的校准的现象学inspiral合并ringdown波形显示更大的分歧与我们的新模拟。这种不一致性的变化取决于所使用的具体后牛顿近似。
2015-02-17 gr-qc
Binary Black Hole Coalescence Phenomenology from Numerical Relativity
该研究为双黑洞并合现象学补充闭合极限近似，结合牛顿/后牛顿、闭合极限与黑洞微扰方法，实现对并合辐射及残余黑洞的合理预测。
2023-12-26 gr-qc
On non-Euclidean Newtonian theories and their cosmological backreaction
构造一个定义在非欧拓扑（Thurston分解意义下）上的牛顿理论的推广，称为非欧牛顿理论，对应于广义相对论的非相对论极限的零阶，是研究宇宙学中反反应问题的重要步骤，也可能是研究整体拓扑对结构形成的影响的有力工具。在给出了这样一个理论的精确数学定义，伽利略流形的概念的基础上，我们提出了两个这样的扩展，球形或双曲拓扑结构，使用最小的修改牛顿-Cartan方程。然而，就目前而言，我们并不寻求从广义相对论中证明这种修正。第一个命题的特点是一个非零的宇宙学反作用，但引力磁的存在和不可能进行精确的$N$体计算，使这个理论很难被解释为牛顿理论。第二个命题的特点是没有反作用，精确的$N$体计算是可能的，没有出现重力磁性。在没有广义相对论的证明的情况下，我们认为，这种非欧几里德牛顿理论应该被考虑，并可以用于研究拓扑结构的形成通过$N$体模拟的影响。为此，我们给出了$\mathbb{S}^3$中的质点引力场。
2022-06-22 astro-ph.CO gr-qc
Comparison between numerical relativity and a new class of post-Newtonian gravitational-wave phase evolutions: the non-spinning equal-mass case
我们比较了等质量非自旋黑洞二进制的相位演化的数值相对论（NR）模拟后牛顿（PN）的结果从三个PN近似：泰勒T1和T4近似，其中NR-PN比较已经在文献中进行，最近提出的近似泰勒Et。NR和PN之间的累积相位不一致导致在频率范围$Mω= 0.0455$至$Mω= 0.1$上对于TaylorEt大于T1或T4，但是具有随着PN阶数增加而单调减小的吸引人的特性。
2007-12-21 gr-qc
Quasiequilibrium states of black hole-neutron star binaries in the moving-puncture framework
在移动穿刺框架下计算了黑洞-中子星双星的广义相对论准平衡态。我们提出了确定准平衡态的三个条件，并将数值结果与切除框架中得到的结果进行了比较。我们发现，在（i）无论轨道间距如何，双星的质量比都接近于1，（ii）轨道间距足够大的情况下，在移动穿刺框架下得到的结果与切除框架和第三后牛顿近似下的结果一致（$m_0Ω\alt 0.02$，其中$m_0$和$Ω$分别是总质量和轨道角速度），而与质量比无关。对于$m_0 Ω\agt 0.03$，移动穿刺和切除框架中的结果都或多或少地偏离第三后牛顿近似中的结果。因此，数值结果并没有提供一个准圆态，相反，它们似乎有一个不可忽略的偏心率为0.01- 0.1。我们通过数值模拟表明，在移动穿刺框架中的方法可以提供近似的准圆形状态，其中的偏心率是由一个因素的$\sim 2$小于那些在准平衡由其他方法。
2009-06-15 astro-ph.HE 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
Solving the Darwin problem in the first post-Newtonian approximation of general relativity
在广义相对论的第一后牛顿近似下，解析计算了不可压缩流体共转双星的平衡序列。通过计算系统的总能量和总角动量随轨道间距的变化，研究了共转双星的最内层稳定圆轨道（我们称之为ISCCO）。结果表明，在第一PN效应的作用下，双星在ISCCO处的轨道间距随着各星的致密度的增大而减小，从而导致双星在ISCCO处的轨道角速度增大。这些行为与以前的数值计算结果一致。
1997-05-13 gr-qc
Post-Newtonian Freely Specifiable Initial Data for Binary Black Holes in Numerical Relativity
在数值相对论中模拟二元黑洞的合并和最终合并时，建立天体物理上真实的初始数据仍然是一个核心问题。本文的目的是在数值相对论中为二元黑洞系统提供天体物理上真实的、可自由指定的初始数据，并与后牛顿理论的结果相一致。按照Blanchet的方法，我们提出了一个特殊的解决方案的时间非对称约束方程，这代表了一个系统的两个移动黑洞，在标准的共形分解的形式的空间度量和外在曲率。空间度规的解是以对称无迹形式给出的，也是在狄拉克坐标下给出的。我们表明，该解决方案不同于通常的后牛顿度量的2 PN顺序的坐标变换。此外，在空间的每一点定义的解决方案，不同的第二后牛顿秩序从确切的，共形平坦，鲍文-约克解决方案的约束。
2006-04-20 gr-qc
Binary black hole initial data for numerical general relativity based on post-Newtonian data
为了进一步构造黑洞数值模拟的天体物理学真实的初始数据，我们首次推导了一组完全广义相对论性的初始数据，这些初始数据是基于3-度规和非本征曲率的后2-牛顿展开式.预计这样的初始数据提供了一个直接的联系与早期的螺旋阶段的双星系统。我们讨论了一个简单的数值实现，这是基于广义穿刺方法。此外，我们提出了一种方法来解决一些固有的模糊性映射后牛顿数据到解决方案的广义相对论约束。
2002-07-02 gr-qc
Head-on collision of compact objects in general relativity: Comparison of post-Newtonian and perturbation approaches
用两种方法计算了两个致密物体迎头撞击和碰撞过程中产生的引力波能流：（i）后牛顿方法，它超越四极公式，达到后牛顿的第二阶，对任意质量的系统都有效;（ii）黑洞微扰方法，它对一个径向落向黑洞的测试体有效。在试验体的情况下，方法进行了比较。后牛顿方法收敛到“精确”的扰动结果比预期的{ \it先验\/}慢。牛顿近似（或称四极近似）结合史瓦西时空中精确的测试体运动方程，可以得到用微扰论计算出的下落相辐射能量的令人惊讶的良好近似。
1995-06-29 gr-qc
Newtonian N-body simulations are compatible with cosmological perturbation theory
与最近文献中的说法相反，在LambdaCDM背景下对无碰撞暗物质的牛顿N体模拟与广义相对论兼容，并且在线性水平上不会因广义相对论效应而失效。这一判决基于四个事实。(1)线性化的爱因斯坦方程和守恒律系统在规范不变表述中是适定的，并且具有物理意义。(2)将广义相对论与微扰论中给定阶的牛顿近似进行比较，只在可观测量的水平上有意义。(3)在广义相对论中描述尘埃流体的观测量的动力学和它的牛顿近似在线性水平上一致。对于光锥上可观测量的任何分歧都是众所周知的，其中最主要的是引力透镜。(4)哈勃参数的大波动只对引力透镜效应有显著贡献。因此，这些波动与牛顿N体模拟并不冲突，超出了使用射线追踪技术已经仔细考虑的范围。
2012-10-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitational radiation from corotating binary neutron stars of incompressible fluid in the first post-Newtonian approximation of general relativity
本文研究了由不可压缩均匀流体组成的圆轨道共转双中子星的引力辐射。能量和角动量的损失率推导出第一后牛顿（1PN）阶超越四极近似，包括有限大小的影响的每一个明星的二进制。结果表明，在1PN阶中，引力辐射中的有限尺寸效应的首项仅比牛顿阶中的首项小$O(GM_{\ast}/c^2 a_{\ast})$，其中$GM_{\ast}/c^2 a_{\ast}$是引力半径与双星平均半径的比值，1PN项的作用是减小引力辐射中的牛顿有限尺寸效应.
1998-07-02 gr-qc
Fourth-post-Newtonian-exact approximation to General Relativity
本文提出了一种近似于广义相对论的方法，它与爱因斯坦场方程一致，直到并包括第四后牛顿（PN）阶。这种近似是制定在一个完全约束的计划：所有涉及的方程是明确的椭圆形，除了波动方程，描述了两个独立的自由度的引力场。该方法自然地涵盖了Isenberg，Wilson和Mathews的共形平坦条件（CFC）方法和改进的二阶PN精确方法CFC+。对于像克尔黑洞这样的静止构型，即使通过5 PN阶也能达到与广义相对论的一致。此外，一个特别有趣的2 PN精确无波近似进行了详细分析，这是由于施加更多的限制条件。所提出的方案可以被认为是Schaefer和Gopakumar [Phys. Rev. D { \bf 69}，021501（2004）]建议的无波方法的进一步发展。
2010-04-12 gr-qc
Classical tests of general relativity in the Newtonian limit of Schwarzschild-de Sitter spacetime
最近的研究表明，尽管以前有人声称宇宙学常数会影响光的弯曲。在本文中，我们研究的背景下，牛顿极限的Schwarzschild-de Sitter时空采用的质量和能量的特殊相对论等价的光弯曲和水星的近日点的进步。在这两种情况下，直到一个常数因子，我们发现相同的结果在完全广义相对论处理相同的现象。这些近似和直观的论证清楚地表明，在广义相对论处理这些现象时，$Λ$的存在会产生什么样的效应。
2009-07-04 gr-qc
The Innermost Stable Circular Orbit of Binary Black Holes
本文介绍了一种新的方法来构造解的广义相对论的约束方程描述双黑洞在准圆轨道。用Brandt和Bruegmann最近提出的一种简单的方法可以构造任意动量的黑洞对，然后通过沿视界面积恒定的序列寻找结合能的极小值来找到准圆轨道.这种方法产生的二元黑洞在一个“三层”的流形结构，而不是“两层”的结构，在保形成像的方法采用库克早些时候。我们专注于定位最内层的稳定圆轨道，并与以前的计算进行比较。我们的结果证实了库克和暗示，基本的流形结构有一个非常小的影响，最内层的稳定的圆形轨道的位置。
2000-04-16 astro-ph gr-qc
Effective-one-body waveforms for extreme-mass-ratio binaries: Consistency with second-order gravitational self-force quasicircular results and extension to nonprecessing spins and eccentricity
本文提出了首个结合同向自旋与轨道偏心率的极端质量比旋近有效单体模型，通过改进引力波通量与视界通量实现，显著提升了与二阶引力自力圆波形的一致性，满足标准精度要求。
2024-02-19 gr-qc
PROCRUSTES: A computer algebra package for post-Newtonian calculations in General Relativity
我们报告的计算机代数系统Maple支持明确确定的几何量，场方程，运动方程，并保存量的广义相对论在后牛顿近似的一个程序包。包装结构是模块化的，并且允许用户容易地修改。这组例程可用于验证手工计算或生成进一步数值研究的输入。
2006-10-16 astro-ph gr-qc
Post-Newtonian templates for gravitational waves from compact binary inspirals
为了能够检测并最大限度地提高从致密双星系统观测到的引力波的物理输出，精确的波形模型的可用性至关重要。目前的工作旨在为非专家的概述（inspiral）波形中使用的引力波数据分析紧凑的二元合并。我们首先提供了一个简单的牛顿轨道动力学和线性化的引力理论中的引力辐射物理的基本要素，描述了绝热近似应用于二进制系统：在实践中构建理论引力波形的关键要素。接下来，我们在后牛顿近似的广义相对论的引力波形，并强调的基本输入的螺旋波形的缓慢发展，旋转，nonprecessing，准圆双黑洞，即后牛顿的能量，通量和（吸收校正）平衡方程。然后在时域和频域中给出后牛顿内旋模板。最后，包括合并和随后的振铃阶段，我们简要地调查了两个家庭的全波形模型的紧凑型二进制合并目前实施的LSC算法库仿真：有效的一体化方法和唯象频域模型。
2021-06-14 astro-ph.HE gr-qc
On the two-body problem in general relativity
本文考虑了广义相对论后牛顿近似下的两体问题。我们报道了关于紧双星系统在后牛顿三阶（牛顿加速度以外的1/c^6）的运动方程和相应的拉格朗日公式的最新结果。这些方程是必要的，当构建理论模板搜索和分析的引力波信号从inspiratingcompactbinaries在处女座型实验。
2001-08-31 gr-qc
The Two Extended Bodies Problem in General Relativity within the post-Newtonian Approximation
扩展物体的动力学是任何引力理论中的一个基本问题。就广义相对论而言，这个问题自理论发表以来一直在研究中。已经开发了几种方法，并且在文献中有不同的方法来解释重力影响下的运动中的相对论贡献。本文的主要目的是研究一种面向广义相对论中广义物体运动方程的通用方法。我们从牛顿理论中的一个提议开始，该提议包括引力势的多极展开，它是质量密度矩和其他物理变量作为应力张量的函数。该方法给出了牛顿力学中孤立自引力扩展体系统的运动方程。对于牛顿力学问题，我们也采用了几何方法来求解运动方程，这使得我们可以将这种方法推广到广义相对论。在广义相对论中，一些新的概念是必要的：世界管，世界线，广义动量，角动量，转矩和质心的概念被引入到广义的范围内。对于伸展体的运动方程，给出了一般表达式，没有任何限制。为了获得一些物理上的理解，我们计算了Papapetrous的运动方程的测试扩展体在静态和各向同性度规。最后，我们研究了后牛顿近似下的两体系统。我们定义的质量多极矩和动量的引力势（度规函数）的第一后牛顿秩序。我们遵循Landau-Liftshitz形式主义，找出力矩的运动方程，并应用该理论的标准坐标变换，我们写出平移运动方程。
2014-04-02 gr-qc
Suitability of post-Newtonian/numerical-relativity hybrid waveforms for gravitational wave detectors
本文提出了一个研究的足够精度的后牛顿和数值相对论波形的最苛刻的使用情况下：参数估计的强源先进的引力波探测器。对于黑洞双星，这些探测器需要精确的波形模型，可以通过融合解析后牛顿inspiral波形与数值相对论合并振铃波形来构造。我们对输入这种“混合波形”的错误进行全面分析。我们发现后牛顿的波形必须与数值相对论的波形精确地对齐，大约是引力波周期的1/100。数值相对论模拟的螺旋相位误差必须控制在0.1rad以内。（这些数字适用于对GW来源数量的适度乐观估计;特别强的信号需要更小的误差。误差的主要来源来自于研究后牛顿泰勒近似的不准确性。使用我们的误差标准，即使在3.5次后牛顿秩序，杂交必须进行显着的最长的目前可用的数值波形，涵盖30个引力波周期开始之前。目前的研究仅限于等质量、零自旋的情况，没有考虑引力波探测器的校准误差。
2011-05-25 astro-ph.HE gr-qc
Dark Matter and Non-Newtonian Gravity From General Relativity on a Stringy Background
本文给出了具有径向增强不变能量动量张量的静态球对称介质的爱因斯坦场方程的精确解。在对应于径向弦分布的状态方程的极限中，存在对牛顿力定律的$1/r$修正。在大的距离和小的加速度下，这个定律与米尔格罗姆发明的现象学力定律相吻合，米尔格罗姆发明的力定律是为了解释星系的平坦旋转曲线，而不引入暗物质。本模型解释了为什么米尔格罗姆的临界加速度是同一数量级的哈勃参数。
1992-12-09 gr-qc
Solving the Darwin problem in the first post-Newtonian approximation of general relativity: compressible model
利用密度位形的椭球模型，在广义相对论第一后牛顿近似下，计算了多方状态方程的共转双星平衡序列.在我们通过与以前的数值结果进行比较来校准这个模型之后，我们通过计算作为轨道分离的函数的系统的能量和角动量来进行稳定性分析。我们发现，在能量和/或动量的最小值的轨道角速度的增加，每个明星的紧凑性的增加，这一事实成立的多方指数无关。这些特征与以往的数值计算结果一致。我们还表明，由于来自伴星的潮汐场的影响，每个恒星的中心密度略有下降。
1997-05-13 gr-qc
Newtonian Gravity Predictions For Gravity Probe B
牛顿引力和狭义相对论结合起来，产生了一个轨道陀螺仪的重力磁进动，它是广义相对论预测的四分之一。在这两种情况下，大地效应是相同的。
2005-02-24 astro-ph gr-qc
Consistency of post-Newtonian waveforms with numerical relativity
广义相对论预言了合并的双黑洞的引力波特征。这种系统的明确的波形预测，所需的观测数据的最佳分析，到目前为止已经实现了使用后牛顿（PN）近似。然而，对于重要的后螺旋部分，这种治疗的质量尚不清楚。我们通过一种互补的方法，直接数值模拟爱因斯坦方程，推导出晚螺旋波形。我们比较波形相位模拟的最后$\sim 14$周期的引力辐射等质量，非自旋黑洞与相应的2.5 PN，3 PN和3.5 PN轨道相位。我们发现定相协议一致的内部误差估计的基础上，任何一种方法，这表明PN波形，这个系统是有效的，直到最后一个轨道之前，最终合并。
2007-10-29 gr-qc
Tests of general relativity in pseudo-Newtonian approach
Indian Institute of Science（印度科学学院）
本文通过伪牛顿方法测试广义相对论经典测试，展示其在强场引力中的应用与局限性。
2026-02-23 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Non-precessional spin-orbit effects on gravitational waves from inspiraling compact binaries to second post-Newtonian order
本文导出了自旋-轨道耦合对由准圆轨道上的自旋致密天体组成的吸气双星所发射的引力波形式的全部二阶后牛顿（2 PN）非旋进效应。牛顿对自旋轨道效应的计算（1.5PN阶）依赖于旋转物体的流体描述。我们通过在后牛顿理论中引入δ函数描述自旋对物体能量动量张量的影响来简化计算。这个描述最近被Mino，Shibata，and Tanaka（MST）在Teukolsky形式主义中使用，分析了围绕大质量黑洞运行的粒子，并且是基于Dixon之前的工作。我们计算的2 PN贡献的波形相结合的MST能量-动量张量与形式主义的Blanchet，Damour，和Iyer评估的二进制的辐射多极子，并与著名的1.5PN阶运动方程的二进制。我们的结果在2 PN阶只对波形的振幅有贡献。波形相位的长期演化是LIGO最精确测量的量，直到2.5PN阶才受到我们结果的影响，此时其他自旋轨道效应也开始发挥作用。我们计划在未来的论文中使用本文的技术评估整个2.5PN自旋轨道对长期相演化的贡献。
1997-10-31 gr-qc
Comparison of subdominant gravitational wave harmonics between post-Newtonian and numerical relativity calculations and construction of multi-mode hybrids
描述聚结双星的螺旋、合并和衰荡的引力波形通常是通过综合来自微扰描述的信息来构建的，特别是后牛顿理论和黑洞微扰理论，以及完整的爱因斯坦方程的数值解。在本文中，我们将讨论“胶合”的数值和后牛顿波形产生混合波形，其中包括次主导球谐函数（“高阶模式”），并特别关注的过程中一致对齐的波形，这需要比较的描述和讨论他们的不精确性。我们限制到非旋进的情况下，并说明了过程中使用的数值波形的质量比$q=18$产生的BAM代码，和公开可用的波形从SXS目录。研究结果也为数值模拟中有限半径误差的分析提供了新的思路。
2015-02-24 gr-qc
The Overlap of Numerical Relativity, Perturbation Theory and Post-Newtonian Theory in the Binary Black Hole Problem
吸引和合并的双黑洞是有希望的引力辐射源。这类系统的轨道运动和引力波发射可以用广义相对论中的各种近似方案和数值方法来模拟：后牛顿形式主义、黑洞微扰理论、数值相对论模拟和有效的单体模型。我们回顾了最近的工作，在多个接口的这些分析和数值技术，强调使用坐标不变的关系进行有意义的比较。这样的比较提供了独立的检查的有效性的各种计算，他们通知的发展，一个通用的，半解析模型的二元动力学和引力波发射，他们帮助划定各自的域的有效性的每一种近似方法。例如，最近的几个比较表明，微扰理论可能会在比以前认为的更广泛的物理问题中找到应用，包括中等质量比和可比质量黑洞双星的辐射螺旋。
2014-10-03 gr-qc
Formulation for nonaxisymmetric uniformly rotating equilibrium configurations in the second post-Newtonian approximation of general relativity
本文给出了在广义相对论第二后牛顿近似下获得均匀旋转流体平衡位形的一种形式。在我们的形式主义中，我们需要求解29个泊松方程，但它们的源项在物质的外部区域（即，在最差情况下为$O(r^{-4})$）。因此，这些Poisson方程可以作为边值问题用标准的数值方法精确求解，这种形式对于获得非轴对称的均匀旋转平衡位形，如合并前的同步双星中子星和Jacobi椭球是有用的。
1996-09-10 astro-ph gr-qc
The Schwarzschild metric and the Friedmann equations from Newtonian Gravitational collapse
众所周知，史瓦西空间的0 - 0分量可以通过缓慢运动粒子的测地线与牛顿方程匹配的要求来获得。给出这个结果，我们在这里表明，其余的组件可以通过要求，在一个自由落体半径与外部空间相匹配的牛顿尘埃球的内部确定该空间是史瓦西，如果没有病理存在。我们也能够确定，在牛顿宇宙学中出现的积分常数，与FLRW度规的空间曲率一致。这些结果至少在两个方面是有趣的，一个是从它的教学价值的角度来看，实际上不使用爱因斯坦方程的教学广义相对论和第二，事实上，一些结果归因于广义相对论可以得到不使用广义相对论表明，这些结果比特定的动力学指定的广义相对论更普遍。
2015-05-29 gr-qc
