Standard Clocks, Orbital Precession and the Cosmological Constant
讨论了宇宙学常数对引力磁钟效应和电磁射线引力时间延迟的影响。此外,我们考虑了双星系统的相对运动在宇宙学常数$Λ$中的线性次序。给出了任意轨道偏心率下$Λ$对近心岁差影响的一般表达式。
2003-04-25 astro-ph gr-qc
Unexpectedly Weak General Relativistic Effects in Strongly Relativistic Tidal Disruption Events
JILA, University of Colorado and National Institute of Standards and Technology(科罗拉多大学JILA与国家标准与技术研究院);Department of Astrophysical and Planetary Sciences, University of Colorado(科罗拉多大学天体物理与行星科学系);Max-Planck-Institut für Astrophysik(马克斯·普朗克天体物理学研究所);Physics and Astronomy Department, Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学物理与天文系);Racah Institute of Physics, The Hebrew University of Jerusalem(耶路撒冷希伯来大学拉卡物理研究所)
研究发现强相对论潮汐破坏事件中,即使在强相对论条件下,潮汐破坏事件的演化与弱相对论情况相似,碎片保持高偏心率,冲击而非吸积驱动事件。
2026-05-02 astro-ph.HE gr-qc
Response to: Comment on "Orbital precession of the S2 star in scalar-tensor-vector gravity"
讨论了S2星在标量-张量-矢量引力场中的轨道岁差的显式推导,并与前人的研究结果进行了比较。两种不同的预测验证数值积分的测地线方程的测试粒子。
2023-02-23 gr-qc
Constraints on Galileon-induced precessions from solar system orbital motions
我们使用最新的太阳系行星轨道运动的数据,把一些伽利略引起的岁差效应的约束。由于万施泰因机制的存在,伽利略型球对称场会产生一个与\sqrt{r}成比例的小的屏蔽修正,而这个修正与通常的r^-1牛顿势成比例,从而导致测试粒子近心的长期进动。就我们的太阳系而言,来自火星的最新数据可以将这种相互作用的大小限制在α<= 0.3的水平。另一个可能影响太阳系动力学的伽利略效应是由于银河系的特殊运动引起的未屏蔽的恒定梯度。这种效应的大小取决于太阳和行星的不同引力结合能,与土星补充近日点岁差的最新界限相比,其大小为0.004。
2012-06-11 astro-ph.EP gr-qc hep-ph
Remark on orbital precession due to central-force perturbations
这是对G. S. Adkins和J. McDonnell在Phys. Rev. D 75(2007),082001 [arXiv:gr-qc/0702015]中发表了“由于中心力扰动引起的轨道进动”。本文的主要结果,即由中心力摄动引起的开普勒轨道的进动公式,可以很简单地由Hamilton矢量得到。
2008-03-31 gr-qc
Higher-order geodesic deviations and orbital precession in a Kerr-Newman space-time
利用Kerner等人提出的一阶和高阶测地偏差方程,在广义相对论中研究近日点进动和行星轨道的一种新的近似方法,利用高阶测地偏差方法,将轨道进动和中性粒子椭圆轨道的计算推广到Kerr $-$ Newman时空中.这种方法的优点之一是,对于小的偏心率,不使用牛顿和后牛顿近似的数量${G M}/{R c^2}$的任意值获得行星的轨迹。
2019-06-02 gr-qc
Measuring the Neutron-Star Moment of Inertia using Nonlinear Orbital Variations from Lense-Thirring Precession
West Virginia University(西弗吉尼亚大学)
研究通过二元射电脉冲星非线性轨道变化探测Lense-Thirring进动,为约束脉冲星转动惯量提供新方法。
2026-11-03 astro-ph.HE gr-qc
Spherical Orbital Dynamics and Relativistic Precession in Kerr-MOG Spacetime
本文基于 Hamilton-Jacobi 形式研究了 Kerr-MOG 黑洞周围球面轨道的动力学与相对论进动,发现 MOG 参数对交点和近星点进动及陀螺仪自旋进动有显著影响,为检验广义相对论偏差提供了观测探针。
2025-07-17 astro-ph.HE gr-qc
$f(R)$-gravity after the detection of the orbital precession of the S2 star around the Galactic centre massive black hole
引力合作组成功探测到银河系中心超大质量黑洞周围S2恒星的轨道进动,为广义相对论的有效性提供了又一个证据。偏离史瓦西岁差被编码在参数$f_{\rm SP}$中,该参数乘以预测的广义相对论岁差。这样的参数结果是$f_{\rm SP}=1.10\pm0.19$,其在1 $σ$水平上与广义相对论($f_{\rm SP}=1$)一致。然而,这个参数也可能隐藏了修正的引力理论的影响。因此,我们考虑了在$f(R)$ -引力的弱场极限下由Yukawa型引力势引起的轨道进动,并利用$f_{\rm SP}$上的电流约束来约束Yukawa型引力势的强度和标度长度.在$λ<6300$ AU尺度下,Yukawa势的强度仅限于$δ= -0.01_{-0.14}^{+0.61}$,没有发现偏离GR的现象。
2021-10-05 gr-qc
Orbital precession due to central-force perturbations
我们计算了任意有心力扰动影响下开普勒轨道的进动。我们的结果是在一个一维积分的形式,是简单的数值计算。我们证明了我们的公式的汤川潜在的情况下的有效性。我们得到了V(r)= αr^n和V(r)= α \ln(r/λ)的势函数关于超几何函数{_2F_1}(1/2-n/2,1-n/2; 2; e^2)的解析结果,其中e是偏心率.我们的结果再现了已知的广义相对论(n=-3)、恒力(n=1)和宇宙学常数(n=2)的岁差公式。行星岁差经常被用来限制假设的新弱力的大小-我们的结果允许对这种拟议的新力量进行更精确,而且往往更强的限制。
2007-02-02 gr-qc
Comparing Post-Newtonian and Numerical-Relativity Precession Dynamics
对于即将到来的引力波探测器来说,双星黑洞系统有望成为重要的引力波源。如果自旋彼此不共线或与轨道角动量不共线,这些系统就会表现出复杂的进动动力学,并印在引力波形上。我们开发了一个新的程序,以匹配的进动动力学计算的后牛顿(PN)理论的数值模拟的完全广义相对论的二元黑洞。对于持续大约两个岁差周期的数值相对论NR)模拟,我们发现PN和NR对轨道角动量和自旋方向的预测在螺旋期间比具有NR的$\sim 1^{\circ}$更一致,在合并附近增加到$5^{\circ}$。在NR和PN之间,轨道平面在轨道时间尺度上的章动很好地吻合,而自旋方向的章动在PN和NR中表现出质的不同行为。我们还研究了如何PN方程的进动和轨道相位演化收敛PN顺序,我们量化的影响,处理部分已知的PN条款的各种选择。
2015-02-05 gr-qc
Orbital effects of non-isotropic mass depletion of the atmospheres of evaporating hot Jupiters in extrasolar systems
我们分析和数值研究的长期,即平均超过一个完整的革命,轨道的非各向同性的百分之质量损失\dot米/米经历了几个过境热彗星的大气层受到严重的辐射流来自他们的密切的母星。半长轴a、近心辐角ω和平均距平点M经历净变化,而离心率e、倾角I和升交点经度平均保持不变。特别是,a的增加与e和喷射质量的速度Vesc无关。通过假设|\dot m| <= 10^17千克/年,相当于|\dot m/m| <= 10^-10 yr-1,则对于a = 0.05 au的轨道,\dot a = 2.5 m yr^-1。这种效应可能在热彗星的动力学历史中起作用,特别是在距离a >= 0.01 au后行星向内迁移的停滞这一尚未解决的问题上。相反,逆行近心点变化取决于e和V_esc。原则上,它可能是某些广义相对论近心点进动测量中系统不确定性的来源;然而,它比它小几个数量级。
2011-09-30 astro-ph.EP gr-qc
Relativistic effects in orbital motion of the S-stars at the Galactic Center
银河系中心星团,被称为S星,是相对论现象观测的完美来源。这些恒星位于相对论性致密天体Sgr A* 的强磁场中,并在轨道近心处以非常高的速度运动。本文利用广义相对论(GR)的参数化后牛顿(PPN)形式和Feynman量子场引力理论的后牛顿(PN)运动方程研究了几颗S星的运动,其中引力场的正能量密度可以通过相对论近心位移来测量。PPN参数$β$和$γ$使用S-stars数据进行约束。在S星运动的条件下,证明了引力能量动量张量的$T_g^{00}$分量为正值。
2020-10-10 astro-ph.GA gr-qc
Orbital precession and other properties of two-body motion in the presence of dark energy
本文研究存在宇宙学常数Λ的开普勒两体问题,通过无量纲参数识别轨道类型,刻画运动定性特征并求解临界参数,为暗能量影响下的天体两体运动分析提供了理论依据。
2024-09-13 astro-ph.CO gr-qc
Orbital precession of the S2 star in Scalar-Tensor-Vector-Gravity
利用银河系中心超大质量黑洞周围S2星的运动,我们得到了标量-张量-矢量-引力参数空间的第一个约束,并没有发现与广义相对论有严重的张力。利用类Schwarzschild标量-张量-矢量-引力度规预测了S2星的轨道运动,并将其与公开的天体测量数据(包括S2星的145个位置测量值、44个沿轨道的径向速度测量值以及最近的轨道岁差测量值)进行了比较。我们采用蒙特卡罗马尔可夫链算法来探索参数空间,并将标量-张量-矢量-引力的唯一一个附加参数约束为$α\lesssim 0.410$,其中$α=0$将这个修改后的引力理论简化为广义相对论。
2021-05-26 gr-qc
Spin precession in general stationary and axisymmetric spacetimes
本文研究一般稳态轴对称时空中试验粒子的自旋进动,推导两种情形下的进动角并在克尔-纽曼时空中分析,应用于天文系统验证吻合且预测木星卫星的进动效应可探测。
2025-08-04 gr-qc
The effects of the spin and quadrupole moment of SgrA* on the orbits of S stars
LIRA, Observatoire de Paris, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Université Paris Cité(巴黎天文台,巴黎文理研究大学,法国国家科学研究中心,索邦大学,巴黎西岱大学);Advanced Concepts Team, European Space Agency(欧洲空间局先进概念团队)
本文研究Sgr A*自旋和四极矩对S星轨道的影响,通过双时间尺度方法推导2PN阶轨道参数表达式,并模拟更接近黑洞的恒星轨道以验证分析预测。
2025-05-30 astro-ph.GA gr-qc
Parity-violating corrections to the orbital precession of binary system
针对PSR J1141-6545双星系统,采用含场源内外项的宇称破缺引力度规计算轨道进动修正,明确其与GR的本质差异,给出了宇称破缺理论参数的观测约束。
2025-11-16 gr-qc
Detecting the General Relativistic Orbital Precession of the Exoplanet HD 80606b
研究了高偏心率行星$e\simeq0.93$ HD 80606 b轨道运动中的相对论效应,提出了一种通过观测连续食和凌日时间来探测相对论效应(尤其是轨道进动)的方法.在HD 80606 b的情况下,我们发现在10年内(大约33个周期后),由于相对论效应,相对于牛顿的预测,凌日和日食的时刻延迟了大约3分钟。这些影响可以通过比较不同时期的凌日和前一次日食之间的时间差来检测,并且应该可以通过比较2010年斯皮策卫星在HD80606上观察到的事件以及詹姆斯韦伯太空望远镜未来观察到的事件来测量。
2019-06-26 astro-ph.EP gr-qc
Estimating the parameters of Hybrid Palatini gravity model with the Schwarzschild precession of S2, S38 and S55 stars: case of bulk mass distribution
利用S星的Schwarzschild岁差估计了Hybrid Palatini引力模型的参数,特别是S2、S38和S55星的岁差。我们还考虑了银河系中心附近的整体质量分布的情况。我们假设在所研究的所有情况下,上述S星的Schwarzschild轨道岁差与广义相对论(GR)中的相同。2020年,重力合作组织检测到银河系中心超大质量黑洞(SMBH)周围S2恒星的轨道岁差,并表明它接近GR预测。S38和S55轨道的天文数据分析表明,在这些情况下,轨道岁差也接近GR预测。基于这一观测事实,我们用S2、S38和S55星的Schwarzschild岁差估计了混合Palatini引力模型的参数,并估计了所有树星的轨道岁差与GR相似的混合Palatini引力模型的参数范围。我们还评估了参数的混合Palatini重力模型的情况下,不同值的体积质量密度分布的扩展物质。我们相信,所提出的方法是一个有用的工具,以评估在银河系中心的引力位参数。
2022-05-05 gr-qc
Spin precession effects in the phasing formula of eccentric compact binary inspirals up to the second post-Newtonian order
Indian Institute of Technology Madras(印度马德拉斯理工学院);Centre for Strings, Gravitation and Cosmology, Department of Physics, Indian Institute of Technology Madras(印度马德拉斯理工学院物理系弦、引力和宇宙学中心);Center for Interdisciplinary Exploration and Research in Astrophysics (CIERA), Northwestern University(西北大学天体物理学交叉探索与研究中心)
本文研究偏心紧凑二体系统中轨道偏转与自旋偏转的耦合动力学,通过分离时间尺度并应用预偏平均方法,推导出闭合形式的相位公式,提升引力波信号建模的精度与计算效率。
2026-03-21 astro-ph.HE gr-qc
Measuring Supermassive Black Hole Properties via Gravitational Radiation from Eccentrically Orbiting Stellar Mass Black Hole Binaries
研究利用空基引力波探测器观测绕超大质量黑洞偏心轨道运行的恒星级双黑洞,通过Fisher信息矩阵评估发现偏心率和近心点进动能显著提升对超大质量黑洞质量和轨道半长轴的测量精度。
2023-10-25 astro-ph.HE gr-qc
Characteristic precessions of spherical orbit around a rotating braneworld black hole
本研究在Randall-Sundrum框架下分析旋转膜世界黑洞球形轨道的进动,发现潮汐电荷显著改变节点与近星点进动及Lense-Thirring效应,为强场引力测试提供新途径。
2025-05-27 astro-ph.HE gr-qc
Nutational resonances, transitional precession, and precession-averaged evolution in binary black-hole systems
在后牛顿(PN)体系中,双星黑洞自旋进动的时间尺度远短于黑洞螺旋运动到更小距离的辐射反应时间尺度。在进动时标上,总角动量和轨道角动量之间的夹角以章动周期$τ$振荡,在此期间轨道角动量绕总角动量进动一个角度$α$。这定义了在辐射反应时间尺度上变化的两个不同频率:章动频率$ω\equiv 2π/τ$和进动频率$Ω\equiv α/τ$。我们使用2PN阶的一般自旋进动的解析解导出总角动量和轨道角动量的傅里叶级数,其中每一项都是整数$n$的频率为$Ω- nω$的正弦曲线。当黑洞螺旋上升时,它们可以通过章动共振($Ω= nω$),在章动共振处,总角动量发生倾斜。我们推导出一个近似表达式,这个倾斜角,并表明,它通常是小于$10^{-3}$弧度章动共振在二进制分离$r > 10M$。在过渡进动(接近零总角动量)期间发生的大倾斜是这种状态近似为$n=0$章动共振的结果。我们的新傅立叶级数的总和轨道角动量迅速收敛与$n$提供了一个直观的和计算效率高的方法来理解一般的进动,可能有利于未来的计算重力波形的PN制度。
2017-08-17 astro-ph.HE gr-qc
Possibility of Measuring spin precession of the nearest supermassive black hole by S stars
银河系中心射电源Sgr A* 内的超大质量黑洞(SMBH)是最近的SMBH。一旦观测到周期较短的S星,相对论岁差,特别是Lense-Thirring岁差,将来可以在10微弧秒($μ$ as)水平上进行天文观测。一个有趣但至今没有人注意的问题是,SMBH不仅有自旋,而且像宇宙中的其他物体一样有自旋进动。在本文中,我们研究了这种自旋进动对轨道恒星轨道进动的影响。结果表明,自旋进动对恒星轨道面的进动产生周期性振荡,但对近点位移没有明显影响。对于周期为$O(0.1)$ yr的恒星,这种可见光振荡发生在SMBH的自旋进动周期为几十年到几百年的时候。振荡周期与自旋进动周期相同。原则上,这种振荡轨道平面的进动可以被观测到,然后可以确定最近的超大质量黑洞的自旋和自旋进动。
2014-12-15 astro-ph.GA gr-qc
Orbital dynamics and precession in magnetized Kerr spacetime
Manipal Academy of Higher Education(曼加洛尔高等教育局);Manipal Centre for Natural Sciences(曼纳尔自然科学中心)
研究磁化 Kerr 黑洞空间中中性测试粒子的轨道结构与进动动力学,揭示强磁场下轨道运动的临界条件及磁化对强场动力学的影响。
2026-05-11 astro-ph.HE gr-qc
Orbital dynamics and spin-precession around a circular chiral vorton
Nanjing University(南京大学);National Research and Innovation Agency(国家研究与创新署);University of Oxford(牛津大学)
研究 chiral vorton 的轨道动力学和自旋进动,揭示其独特的进动特征,为观测 vorton 提供可能的途径。
2025-12-11 gr-qc
Estimating the Parameters of Extended Gravity Theories with the Schwarzschild Precession of S2 Star
在简要回顾了前人关于恒星轨道对扩展引力(EG)约束的结果后,在与广义相对论(GR)预言一致的假设下,讨论了S2星的Schwarzschild轨道岁差.目前,S2恒星轨道与GR的第一次后牛顿(pN)近似非常吻合。特别是,凯克和VLT(重力)团队都宣称,S2恒星轨道近心点附近的引力红移与第一次pN近似的理论估计相对应。2020年,引力合作组织在银河系中心(GC)探测到S2恒星围绕超大质量黑洞(SMBH)的轨道进动,并显示其接近GR预测。基于这一观测事实,我们用S2星的史瓦西岁差估计了EG理论的参数。使用上述方法,我们估计的轨道进动角的一些EG模型,包括幂律f(R),一般Yukawa的修正,标量张量引力(STG),和非本地重力(NLG)理论制定的度量和Palatini形式主义。在这种考虑中,我们假定一个引力场是球对称的,因此,其他引力理论只能用几个参数来描述。具体而言,考虑到轨道岁差,我们估计这些EG模型的参数范围的轨道岁差是一样的GR。然后,我们比较这些结果与我们以前的结果,这是通过拟合的S2星的模拟轨道,其观测到的天体测量位置。在幂律f(R)、类Yukawa修正、STG和NLG理论的情况下,我们得到了类似于GR的轨道进动。根据这些结果,该方法是计算GC引力势参数的有用工具。
2021-10-31 astro-ph.GA gr-qc
Orbital Precession and Hidden Symmetries in Scalar-Tensor Theories
本文将轨道进动、Laplace-Runge-Lenz对称性与振幅t道不连续性相联系,计算标量-张量理论二阶PM势与进动,并利用该对称性自举N=8超引力三圈黑洞散射。
2023-07-12 gr-qc hep-th
Effects of orbital precession on hyperbolic encounters
本文研究两个致密天体双曲线交会的动力学,分析轨道进动对引力波暴发射的影响,并提供应变、功率谱模板及记忆效应解析表达式。
2024-03-01 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Signs of Higher Multipoles and Orbital Precession in GW151226
本文对LIGO-Virgo合作组发现的第二个双星黑洞合并GW 151226进行了重新分析。先前的分析表明,这一事件的最佳拟合波形对应于$\sim 14 \, M_\odot$黑洞与$\sim 7.5 \, M_\odot$伴星的合并,质量比($q \leq 1$)的后验分布相当平坦。在这项工作中,我们进行参数估计使用的波形模型,其中包括轨道进动和高阶辐射多极模式的影响,我们发现,GW 151226的源参数向低$q$和高有效自旋($χ_{\rm eff}$)区域和$q$更好地测量。新的解决方案有一个对数似然大约两个点时,无论是更高的多极或轨道岁差被忽略,可以改变天体物理学的解释GW 151226。此外,我们发现使用平坦的$χ{\rm eff}$先验是有用的,它不会惩罚大的$|χ_{\rm eff}|$区域,以揭示GW 151226的更高可能性区域。我们的解有几个有趣的性质:(a)次级黑洞的质量接近天体物理学黑洞种群假设的下质量隙的上限;(b)轨道进动是由初级黑洞自旋驱动的,它具有与$\sim 0.85$一样大的无量纲幅度,并以$\sim 57^\circ$的角度偏离轨道角动量。由于GW 151226是一个相对较弱的信号,因此无法明确声称在信号中检测到这些效应。
2022-09-04 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Synergies in analysing binary black hole mergers: Effect of orbital eccentricity, spin-precession, and non-quadrupole modes
本文研究轨道偏心率、自旋进动与高阶模式在双黑洞引力波数据分析中的协同影响,揭示波形忽略这些效应的偏差,并改进SIQM检验及未来探测需求。
2024-09-08 astro-ph.HE gr-qc
The Orbital Lense-Thirring Precession in a Strong Field
研究了Kerr黑洞的引力场中大质量粒子轨道角动量的精确演化。我们分析表明,对于广泛的一类轨道,角动量的速矢线总是接近一个圆。这适用于有界和无界的轨道,这些轨道最终不会进入黑洞。对于有界和无界轨道,与圆形的偏差分别不超过$\approx10\%$和$\approx7\%$。我们还发现,章动提供了一个准确的近似这些偏差,这符合精确的曲线内的$\sim 0.01\%$的最大偏差的轨道。值得注意的是,越多的偏差,更好的章动approximatesit.So,我们证明了轨道的Lense-Thirring进动,最初得到的弱场限制,也是一个有效的描述在一般情况下(几乎)任意精确的轨道。作为一个副产品,我们还得到了不稳定的球形类时轨道的参数作为其半径和任意的旋转参数$a$和卡特常数$Q$的函数。我们验证了我们的结果数值研究的各种轨道。
2019-06-12 astro-ph.HE gr-qc
Spin Flips and Precession in Black-Hole-Binary Mergers
我们使用“移动穿刺”的方法来执行完全非线性演化的自旋准圆形黑洞二进制与个别自旋不对准的轨道角动量。我们进化的配置与个人的自旋(平行和大小相等)指向轨道平面和45度以上的轨道平面。我们介绍了一种技术来测量自旋方向和跟踪合并过程中的自旋进动,以及测量剩余视界中的自旋翻转。前一种配置在合并前完成1.75个轨道,自旋进动98度,最后剩余的视界自旋相对于分量自旋翻转约72度。后一种配置完成了2.25个轨道,自旋进动151度,最后的剩余视界自旋相对于组件自旋翻转了34度。这些模拟显示的第一次如何在最后阶段的二进制黑洞合并验证自旋翻转现象的假设自旋重新定向。我们还计算了合并前黑洞的轨道,观察到轨道平面的进动,其频率与轨道频率相似,振幅随时间增加。
2007-03-13 astro-ph gr-qc
Orbital precession of stars in the Galactic center
基于S2星轨道进动的观测,通过后牛顿轨道积分方法,研究表明需考虑高阶PN项以精确确定角进动,从而同时测量银河系中心超大质量黑洞的质量与自转。
2023-04-22 gr-qc
Evidence for subdominant multipole moments and precession in merging black-hole-binaries from GWTC-2.1
LIGO-Virgo-KAGRA合作(LVK)制作了一个目录,其中包含第三次GW观测运行(O3 a)上半年的引力波(GW)观测。这个目录,GWTC-2.1,包括第一次的\emph{exceptional} GW候选人的合并黑洞-二进制文件产生的明确不平等的组件质量。由于次主导多极矩和自旋诱导的轨道进动更有可能在不相等分量质量双星发射的GW上留下可测量的印记,这些广义相对论现象现在可能是可测量的。事实上,GW 190412和GW 190814都已经显示出次优势多极矩的确凿证据。这为二进制的动态提供了有价值的见解。我们计算了在O3 a期间观测到的GWTC-2.1中所有合并黑洞双星的次优势多极矩和自旋诱导轨道进动的证据,并表明:(a)没有引力波候选者具有可测量的高阶多极内容超过$\ell = 3$,(b)除了在GW 190412和GW 190814中的置信次优势多极测量,GW190519\_153544和GW190929\_012149显示了$(\ell, |m|) = (3, 3)$次优势多极的边缘证据,(c)GW 190521可能具有可测量的次优势多极含量,(d)GW 190412可能显示了自旋诱导轨道进动的证据。
2022-04-21 gr-qc
Gyroscope deviation from geodesic motion: quasiresonant oscillations on a circular orbit
广义相对论自旋轨道相互作用导致陀螺质心沿轨道法线的准共振振荡。拍频幅度不包括光速,而是等于陀螺仪固有动量与其轨道动量的比率。调制频率等于大地岁差的角速度,以防止振荡共振。振荡表示陀螺仪轨道动量的进动。在可接受的时间内,振荡幅度达到适于实验分析的值。考虑源扁率的影响,拍频振幅减小,调制频率增加,增加的倍数等于四极岁差速度与大地岁差速度的比值。四极进动的周期是一个相当足够的时间来形成一个可测量的振幅的振荡。
2003-01-17 gr-qc
The fate of chaotic binaries
一个典型的恒星质量的黑洞与一个较轻的同伴被证明屈服于轨道平面的混沌进动。因此,由地球上的干涉仪直接探测引力波的最佳候选者可以在俯冲前的最后轨道期间显示波形的不规则调制。引力辐射的进动和随后的调制取决于质量比、偏心率和自旋。伴星的质量越小,岁差效应越显著。最重要的参数是自旋幅度和失调。如果自旋很小,并且几乎与轨道角动量对齐,那么就不会有混乱的进动,而增加自旋幅度和失调都会增加不稳定的进动。大的偏心率可以由大的、未对准的自旋引起,但似乎不需要混沌。轨道平面的不规则进动将产生不规则的引力波频率,但可能对观察到的周期总数产生较小的影响。
2002-03-26 astro-ph gr-qc
Tidal Effects in Eccentric Coalescing Neutron Star Binaries
在LIGO/Virgo波段中,动态形成的致密天体双星可能仍然是偏心的。对于偏心双星中的中子星,其基模(f模)在近心处被激发,将轨道的能量转移到中子星的振荡中。我们这个系统的模型耦合的NS f-模式的演化的轨道演化的二进制,因为它循环和走向合并。NS f模式激发通常加速轨道衰减并提前来自系统的引力波信号的相位。我们计算了这种效应如何改变近心通道的时间,并研究了如何合并前的累积相移取决于系统的初始偏心率。这种相移可以是大得多的高偏心合并比圆形合并,并可用于探测NS状态方程。
2019-06-20 astro-ph.HE gr-qc
Measuring the Lense-Thirring Orbital Precession and the Neutron Star Moment of Inertia with Pulsars
Max-Planck-Institut für Radioastronomie(马克斯·普朗克射电天文研究所)
本文通过双脉冲星轨道中的Lense-Thirring效应测量中子星转动惯量,以约束方程状态并提升引力测试精度。
2025-12-17 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Analysis of spin precession in binary black hole systems including quadrupole-monopole interaction
详细分析了考虑四极-双极耦合对Kerr黑洞的潮汐力矩作用下的二元黑洞系统的自旋进动方程。我们表明,完成与此项的进动方程揭示了存在一个保守的数量在2 PN阶平均时,在轨道运动。这个量允许人们在质量相等和任意自旋的情况下精确地求解(轨道平均)进动方程,忽略辐射反应。对于不等质量,不存在封闭形式的精确解,但我们仍然能够导出精确的近似解析解。我们还展示了如何将辐射反应的影响到我们的解析解,并比较数值计算得到的解决方案的结果。对于各种配置的二进制,在累积的轨道相位计算使用我们的解析解与完整的数值解的相对差异变化从约0.3%到1.8%,在80 - 140轨道周期积累,同时扫描在轨道频率范围20 - 300赫兹。这通常对应于5-6弧度阶的差异。虽然这可能不够准确,在LIGO模板银行的实施,我们仍然相信,我们的新的解决方案是潜在的比较旋转的二元黑洞系统的数值相对论模拟与后牛顿理论非常有用。它们也可以用来获得更多的了解岁差效应,与潜在的应用程序的引力反冲问题,并提供半分析模板自旋,进动双星。
2008-08-11 astro-ph gr-qc
Probing a Lorentz-violating parameter from orbital precession of the S2 star around the galactic centre supermassive black hole
Center for Gravitation and Cosmology, College of Physical Science and Technology, Yangzhou University(扬州大学物理科学与技术学院引力与宇宙学中心)
本文利用S2星轨道数据,在bumblebee引力理论框架下,通过马尔可夫链蒙特卡洛分析,探测到洛伦兹破坏参数ℓ的约束,结果比事件视界望远镜观测更精确。
2026-01-10 gr-qc
Tracking the precession of compact binaries from their gravitational-wave signal
我们提出了一个简单的方法来跟踪的黑洞双星系统的进动,仅使用引力波(GW)信号的信息。我们的方法包括定位的帧的幅度的$(\ell=2,|m|=2)$模式是最大化的,我们表示的“四极对齐”帧。我们证明了这种方法的有效性时,应用到波形的数值模拟。在等质量非自旋双星的测试情况下,我们的方法将轨道角动量的方向定位在$(Δθ, Δϕ) = (0.05^{\circ},0.2^{\circ})$内。然后,我们将该方法应用到一个$q = M_2/M_1 = 3$二进制,表现出显着的进动。一般来说,自旋双星的轨道角动量$\mathbf{L}$是\emph{not}垂直于轨道平面。证据表明,我们的方法定位的方向$\mathbf{L}$,而不是正常的轨道平面的后牛顿(PN)的结果进行比较。此外,我们观察到,它准确地再现类似的高模振幅可比的非自旋(因此非旋进)的二进制,和$(\ell=2,|m|=2)$模式的频率是一致的“总频率”的二进制的运动。简单形式的四极对齐波形将是有用的,在试图分析模型的inspiral-merge-ringdown(IMR)信号的进动二进制,并在标准化的波形表示的准确性和一致性的研究源建模的努力,数值和分析。
2010-12-13 gr-qc
Misinterpreting spin precession as orbital eccentricity in gravitational-wave signals
Weinberg Institute, University of Texas at Austin(韦恩伯格研究所,德克萨斯大学奥斯汀分校);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare - Sezione di Torino(意大利国家核物理研究所 - 都灵分部)
本文研究了引力波信号中自旋进动与偏心率的退相干问题,发现两者存在高度局部化的退相干效应,并对信号长度和倾角敏感。
2026-09-22 gr-qc
Stellar rotation as a new observable to test general relativity in the Galactic Center
银河系中心的S星是各种广义相对论效应的极好试验台。虽然以前的工作集中在模拟它们围绕Sgr A*(银河系中心的超大质量黑洞)的轨道运动,但在这里,我们探索了使用S星旋转来测试广义相对论预测的德西特进动的可能性。我们发现,通过重新定向的旋转轴的S-星,德西特岁差将改变在恒星光谱中的吸收线的表观宽度。我们的数值模拟表明,新发现的S4714和S62是最适合这样的测试,因为它们的近心距离相对于Sgr A* 小。根据恒星的初始倾角,在$20-40$年的周期内,谱线宽度的变化量将达到$20-76\,{\rm km\,s^{-1}}$。这种变化与当前的检测限相当。由于岁差率对轨道偏心率和恒星四极结构敏感,因此监测S星的旋转也可以帮助我们更好地约束S星的轨道根数及其内部结构。
2020-12-20 astro-ph.HE gr-qc
Orbital stability, relativistic precession, and QPO constraints for constant-curvature black holes in $f(R)$ gravity
University of Mazandaran(马赞德兰大学);Universidad Católica del Maule(马乌莱天主教大学)
本文在 $f(R)$ 引力常曲率背景下分析轨道稳定性与进动,结合QPO和动力学质量数据给出曲率约束,未发现偏离Kerr的显著证据。
2026-09-30 gr-qc
Determination of the geometry of the PSR B1913+16 system by geodetic precession
本文介绍了脉冲双星B1913+16的新观测结果。自1978年以来,脉冲波形的主要分量已急剧减弱约40%.第一次,减少组件分离观察,符合预期的大地岁差。在假设广义相对论正确性和空心圆锥光束的条件下,建立了系统几何形状的完全自洽模型。脉冲星的自旋和轨道动量之间的错位角的确定提供直接的证据,在第二次超新星爆炸的不对称踢。有人认为轨道倾角是$132\fdg8$(而不是$47\fdg2$)。该模型的预测是PSR B1913+16在2025年之后将不再可观测。
1998-08-12 astro-ph gr-qc
Variational Results and Solutions in Gauge Gravity and a Bifurcation Analysis of Black Hole Orbital Dynamics
分析了所有已知的球对称解决方案的场方程起源于黎曼张量二次曲率拉格朗日。从规范引力理论的“能量-动量”方程出发,求出了场方程的一个新的精确解。在Palatini和标准变分场方程之间施加等价性,产生了一个代数条件,限制了规范引力的时空解的数量。还分析了共形重力场方程的新球对称解。在Schwarzschild和Reissner-Nordstrom黑洞时空中的点粒子轨道动力学被分析为2-d保守分岔现象。史瓦西动力学同时表现出鞍心和跨临界分岔点,并结合相对论运动方程的相平面分析提出了近星点岁差的计算。给出了类时测地线和零测地线的等能量能级曲线,并讨论了本征时间参考系和坐标时间参考系之间动力学不变性的相平面分析。的Reissner-Nordstrom动力学表现出鞍中心,跨临界,伪跨临界,和额外的分叉,结合所有三个以前的分叉在各种组合。利用相平面和分岔技术分析了Reissner-Nordstrom时空中的近星点进动,并将其推广到动力学的分岔点。在这些参数值的数值解表明,这样的轨道通常会产生一个更大的进动值相比,标准值的类时,岁差。本文还讨论了Brigman提出的非因果测地线,并计算了它们的岁差值.
2013-12-29 gr-qc
Can the jet precession of M87$^\ast$ be caused by a distant intermediate-mass black hole?
Ministero dell’ Istruzione e del Merito(教育与卓越部)
本文研究了M87*喷流进动是否可能由远处的中等质量黑洞引起,并通过参数空间排除图排除了这种可能性。
2026-01-25 astro-ph.EP astro-ph.SR gr-qc
The measurable impact of the 2pN spin-dependent accelerations on the jet precession of M87$^\ast$
Ministero dell’ Istruzione e del Merito(教育与卓越部)
研究受黑洞周围盘/喷流共进动测量启发,计算克尔度规中无电荷无自旋物体加速度至二阶后牛顿阶,分析新加速度影响,得出与黑洞角动量相关的轨道进动表达式及参数空间允许域,为相关现象研究提供依据。
2026-07-10 astro-ph.GA gr-qc
Two-harmonic approximation for gravitational waveforms from precessing binaries
当黑洞的自旋与双星的轨道角动量不一致时,双星黑洞的轨道进动。表面上复杂的动力学在大多数情况下可以描述为轨道角动量关于一个近似固定的总角动量的简单进动。然而,岁差对观测到的引力波信号的影响更为复杂,它与黑洞动力学、双星的方向和探测器的偏振有着非平凡的时变关系。因此,很难预测在什么条件下进动效应在引力波观测中是可测量的,以及它们对信号检测和源表征的影响。我们发现,所观察到的波形可以简化分解为一个新的进动参数$b = \tan(β/2)$,其中$β$是轨道和总角动量之间的开角的幂级数。幂级数由五个谐波组成,其频率与二进制的进动频率不同,并且单独地不表现出幅度和相位调制。在许多情况下,波形可以很好地近似于两个领先的谐波。在这种近似下,我们能够得到由两个频率相似的波形的拍频引起的进动的简单图像。这使我们能够识别区域的参数空间的进动可能有一个可观察到的影响的波形,并提出了一种新的方法来搜索信号的进动二进制,基于两个谐波近似。
2020-07-15 gr-qc
Parameter estimation for the GWTC-4.0 catalog with phenomenological waveform models that include orbital eccentricity and an updated description of spin precession
Universitat de les Illes Balears(巴利阿里群岛大学);Institut de Ciències de l’Espai (ICE, CSIC)(空间科学研究所)
本文利用改进的波形模型对GWTC-4.0目录中的二黑洞并合事件进行参数估计,探讨轨道偏心率和自旋进动对源属性的影响。
2025-12-22 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Orbital eccentricity in a neutron star - black hole merger
University of Birmingham(伯明翰大学);Instituto de Física Teórica UAM/CSIC, Universidad Autónoma de Madrid(马德里自治大学理论物理研究所(UAM/CSIC));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))
研究通过引力波观测探测中子星-黑洞合并中的轨道偏心率,采用包含自旋诱导轨道进动和偏心率的波形模型,发现偏心率约为0.145,表明偏心形成可能源于动态相互作用而非孤立二体演化。
2026-03-17 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
The Influence of Stable Photon Sphere Advent on Orbital Precession in moving towards the Extremality
University of Mazandaran(马赞德兰大学);Damghan University(达姆甘大学)
本文通过逐帧绝热近似,研究极端极限下黑洞质量动态变化对试验粒子近心点移动的影响,并探讨其作为弱引力猜想一致性检验的可行性。
2026-07-14 gr-qc hep-th