Non-vanishing of tidal Love numbers
本文分析了四维量子修正引起的最主要的修正项R3修正下的黑洞解。我们发现,在这个黑洞背景的扰动将导致非零潮汐勒夫数(TLN)。这进一步突出了爱因斯坦-希尔伯特作用下史瓦西黑洞消失的TLN的"\unnaturalness“。
2019-06-17 gr-qc hep-th
No Love for black holes: tightest constraints on tidal Love numbers of black holes from GW250114
通过GW250114事件,研究发现黑洞潮汐变形性上限,排除部分模型并验证Kerr黑洞预测。
2025-12-01 astro-ph.HE gr-qc
Quantum corrections to tidal Love number for Schwarzschild black holes
从量子场论计算中导出了潮汐Love数的求和定则,它将无自旋体的潮汐磁化率与其单引力子发射过程的跃迁率联系起来。作为例子,给出了电磁学的一个类似求和规则,并与已解决的氢原子问题进行了比较。基于半经典霍金辐射谱,利用经典为零的求和定则,计算了广义相对论中Schwarzschild黑洞Love数的量子修正的有限非零值.
2021-08-21 gr-qc hep-th
Extended I-Love relations for slowly rotating neutron stars
从螺旋中子星双星-如GW 170817-观测引力波,可以用来限制核物质状态方程的恒星潮汐变形的界限。对于慢转的中子星,对弱四极潮场的响应由四个内部结构相关的常数(称为“Love数”)表征。“潮汐勒夫数$k_2^\text{el}$和$k_2^\text{mag}$测量的是由外加场的引力电和引力磁分量引起的潮汐,而旋转潮汐勒夫数$\mathfrak{f}^\text{o}$和$\mathfrak{k}^\text{o}$测量的是由外加场和中子星自旋之间的耦合引起的潮汐。在这项工作中,我们计算这四个勒夫数的理想流体中子星与现实的状态方程。我们发现了旋潮勒夫数与转动惯量转动惯量之间(几乎)与状态方程无关的关系,从而扩展了I-Love-Q普适性的范围.我们发现,类似的关系之间的潮汐和旋转潮汐勒夫数。这些关系扩展了I-Love普适性在引力波天文学中的应用。由于我们的研究结果与文献中报道的结果不同,我们推导出后牛顿理论中旋转潮汐Love数的一般公式,并在数值上证实它们与我们在弱场极限下的广义相对论计算一致。
2018-04-02 astro-ph.HE gr-qc
Tidal Love numbers of neutron stars in Rastall gravity
利用引力波测量中子星的潮汐形变能,可以揭示其内部结构、高密度核物质状态方程和强场区引力等重要信息。本文将中子星潮汐形变的相对论理论推广到Rastall引力。在多面体模型下计算了中子星的电型和磁型四极潮汐勒夫数。结果表明,中子星在Rastall引力下的潮汐Love数明显小于在广义相对论下的Love数。我们的结果为引力修正与中子星核物质状态方程之间的简并性提供了新的证据。
2021-11-05 astro-ph.HE gr-qc
Vanishing of black hole tidal Love numbers from scattering amplitudes
通过比较世界线有效场论(EFT)和广义相对论(GR)中自旋黑洞散射场的壳层振幅,提取了黑洞的静态潮汐变形系数(Love数)及其自旋0和自旋1的类似物.我们指出,由于潮汐效应的GR振幅完全起源于BH位区。因此,它们可以从波区的引力非线性中分离出来,而正确处理波区的引力非线性需要更高阶的EFT回路计算。特别地,在近场近似中的弹性散射完全由潮汐效应产生。我们发现这一贡献消失相同,这意味着静态的爱数的克尔黑洞是零的所有类型的扰动。我们还再现了已知的行为的标量爱数的高维BH。我们的结果是明显的规范不变和坐标无关,从而提供了一个有价值的一致性检查常用的离壳方法。
2022-09-28 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Vanishing of Nonlinear Tidal Love Numbers of Schwarzschild Black Holes
该研究将史瓦西黑洞线性潮汐Love数为零的结果推广到非线性阶,通过求解静态非线性爱因斯坦方程并匹配点粒子有效理论,证明Love数耦合在更高阶微扰中仍为零。
2024-05-28 gr-qc hep-th
Tidal love number of a static spherically symmetric anisotropic compact star
外部潮汐场作用下并合中子星的潮汐形变在我们探索致密星的结构和性质中起着重要的作用。特别是,潮汐勒夫数提供了有关外部引力场的有价值的信息,该引力场负责使恒星变形。本文计算了一类各向异性恒星的潮汐勒夫数,分析了各向异性和紧致性对潮汐勒夫数的影响。
2020-12-23 gr-qc
Tidal Love Numbers of Black Holes and Neutron Stars in the Presence of Higher Dimensions: Implications of GW170817
本文计算了高维黑洞和中子星的潮汐Love数。在四维有效膜理论的背景下,给出了偶宇称模在任意静态球对称度规下的微扰方程。这随后导致寻求表达式的潮汐勒夫数的黑洞在存在额外的空间维度。令人惊讶的是,这些数字是非零的,更重要的是,负数。我们扩展我们的方法,以确定在继承额外维度的时空中子星的潮汐勒夫数,并表明,在膜上的有效引力理论的上下文中,它们小于广义相对论。最后,我们已经明确地表明,早期的约束继承自更高的维度的参数是一致的约束潮汐变形参数从GW 170817事件以及。
2019-01-29 gr-qc hep-th
Rotating Love: The dynamical tides of spinning Newtonian stars
本文在牛顿引力框架下建立了自转中子星的动态潮汐响应模型,推导出适用于任意自转率的有效Love数表达式,并揭示了动态潮汐与静态潮汐在自转修正阶数上的差异。
2024-01-04 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Tidal Love numbers of a slowly spinning neutron star
通过扩展我们最近的框架来描述自旋致密天体的潮汐形变,我们首次计算了自旋中子星的潮汐Love数到角动量的线性量级.物体的自旋引入了电磁扭曲之间的耦合,并出现了新的自旋诱导(“旋转”)潮汐洛夫数。我们专注于固定的潮汐场,诱导轴对称扰动。我们提出的扰动方程为电和磁为主导的旋转爱数的通用多极子,并明确解决他们的各种列表状态方程和潮汐场的电(偶宇称)和磁(奇宇称)组件与$\ell=2,3,4$。对于一个接近合并的双星系统,潮汐场的各种分量变得相关。在这种情况下,我们发现八极磁潮汐场可以显着改变中子星的质量四极矩。初步估计,假设自旋参数$χ\approx0.05$,显示修改$\gtrsim10\%$相对于静态的情况下,在五个恒星半径的轨道距离。此外,旋转勒夫数作为转动惯量的函数,比在静态情况下更敏感的状态方程,在静态情况下,在百分比水平上存在近似的普遍关系。对于一个接近合并的中子星双星,我们估计,诱导质量四极矩的近似普适性从静态情况下的$1\%$恶化到大约$6\%$时,$χ\approx0.05$。我们的研究结果表明,自旋潮汐耦合可以引入重要的修正引力波形的自旋中子星双星接近合并。
2015-12-02 astro-ph.HE gr-qc
Tidal Love numbers of analogue black holes
本文研究不同维度声学黑洞的潮汐洛夫数,发现其具高维广义相对论黑洞类似性质(如对数径向变化、特殊多极矩响应消失),且后者源于阶梯对称性,为类比黑洞物理提供新见解。
2025-02-14 gr-qc hep-th
Renormalizing Love: tidal effects at the third post-Newtonian order
本文利用图解有效场论在三圈水平推导了后牛顿三阶含四极动力学潮汐相互作用的保守有效二体哈密顿量,通过重整化引入Love数的重整化群流,并给出绝热情形下的结合能与散射角。
2024-02-27 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Asymptotically de-Sitter black holes have non-zero tidal Love numbers
该研究考察黑洞潮汐可变形性,证明渐近de Sitter黑洞的潮汐Love数并不为零,从而不同于广义相对论中渐近平坦黑洞Love数为零的通常结论。
2024-01-12 gr-qc
Tidal deformability and I-Love-Q relations for gravastars with polytropic thin shells
中子星模型和夸克星模型的转动惯量、自旋诱导四极矩和潮汐勒夫数通过一些关系式联系起来,这些关系式只轻微地依赖于恒星状态方程。这些“I-Love-Q”关系对天体物理学和引力波天文学有重要的意义。一个有趣的问题是,类似的关系是否适用于其他致密物体,以及它们如何接近黑洞极限。为了回答这些问题,在这里,我们调查了一大类薄壳引力星,这是外来的紧凑对象,不拥有一个事件视界,也没有时空奇点的变形特性。在小自旋小潮汐场展开下,计算了具有多变薄壳的引力星的转动惯量、四极矩和四极电性勒夫数.薄壳引力星的I-Love-Q关系与普通中子星的I-Love-Q关系截然不同。对于不太紧凑的模型,Love数和四极矩都是负值,I-Love-Q关系不断接近黑洞极限。我们考虑了各种多方状态方程的物质壳,并发现没有普遍性的I-Love-Q关系。然而,我们不能否认这样一种可能性,即类似于中子星的情况,对于有限的一类状态方程,可能出现近似的普适性。最后,我们讨论了如何测量的潮汐变形从引力波探测的紧凑的二进制inspiral可以用来约束外来紧凑的物体,如重力星。
2016-07-13 astro-ph.HE gr-qc
Magnetic tidal Love numbers clarified
在这个简短的说明中,我们澄清了与磁性相关的某些方面(即,在广义相对论中恒星的(轴向)潮汐勒夫数。2009年,Damour和Nagar以及Binnington和Poisson分别计算了致密星的磁潮汐形变。最近,兰德里和泊松表明,磁潮汐勒夫数取决于对流体的假设,特别是他们是不同的(和相反的符号),如果流体被假定为在静力平衡或如果它是无旋的。我们表明,零频率限制的Regge-Wheeler方程迫使流体无旋。因此,Damour和Nagar的结果与Landry和Poisson的结果对于无旋流体是等价的,并且被认为是最适合于描述现实构型的。
2018-12-18 astro-ph.HE gr-qc
Tidal Love numbers of Axion stars
本文研究了球对称axion stars在稳定分支上的潮汐形变能力,发现electric与magnetic Love numbers正负各异,且relativistic稳定分支因致密性更高而形变能力显著弱于Newtonian分支。
2023-11-20 gr-qc hep-ph hep-th
Relativistic theory of tidal Love numbers
在牛顿引力理论中,潮汐勒夫数将作用在球体上的潮汐力产生的质量多极矩与所施加的潮汐场联系起来。洛夫数是无量纲的,它编码了关于身体内部结构的信息。我们提出了一个勒夫数的相对论理论,它适用于具有强内部引力的致密天体;该理论扩展并完成了Flanagan和Hinderer最近的工作,该工作揭示了中子星的潮汐勒夫数可以通过地球引力波探测器测量。我们认为一个球体变形的外部潮汐场,并提供精确和有意义的定义电型和磁型勒夫数,这些计算多方状态方程。该理论也适用于黑洞,我们发现非旋转黑洞的相对论性勒夫数都为零。
2009-09-16 gr-qc
Response of a Kerr black hole to a generic tidal perturbation
该研究推导了不同类型克尔黑洞在任意潮汐微扰下的响应与潮汐勒夫数,明确了各类微扰下勒夫数的零值与非零情形,还发现非零动态勒夫数会随自旋权重符号改变而修正,深化了黑洞潮汐性质的认知。
2025-10-28 gr-qc hep-th
Love numbers of black holes and compact objects
Utah State University(犹他州立大学);Instituto de Física Teórica UAM-CSIC, Universidad Autónoma de Madrid(马德里自治大学UAM-CSIC理论物理研究所);Université Paris Cité, CNRS, Astroparticule et Cosmologie(巴黎西岱大学CNRS天体粒子与宇宙学);University of Virginia(弗吉尼亚大学)
本文综述了Love数的理论基础及在致密天体中潮汐效应的研究进展,重点探讨了黑洞和中子星的Love数计算及其在引力波观测中的应用。
2026-04-09 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Love in Extrema Ratio
自引力物体的潮汐变形能力会在内旋引力波信号上留下印记,这对测量双星组件的内部结构至关重要。我们在这里揭示了一个令人惊讶的未被注意的效果:在极端质量比限制的中心对象的潮汐勒夫数(即四极矩引起的潮汐场的同伴)影响的引力波形在领先的质量比。这种效应就像是超大质量天体潮汐形变的放大镜,但到目前为止被忽略了,可能是因为黑洞(紧凑超大质量天体的最自然候选者)的潮汐勒夫数都是零。我们认为,未来的LISA任务可检测到的极端质量比的灵感可能会对中心物体的潮汐勒夫数产生约束,这些约束比中子星上当前的约束严格约8个数量级,可能会探测到迄今为止提出的所有黑洞模仿者模型。
2019-05-14 astro-ph.HE gr-qc
Matching Tidal Deformability (Wilson) Coefficients to Black Hole Love Numbers in Higher-Curvature Gravity
Perimeter Institute for Theoretical Physics(Perimeter理论物理研究所);University of Waterloo(滑铁卢大学);UNESP - Universidade Estadual Paulista(圣保罗州立大学);King’s College London(伦敦国王学院);ICTP South American Institute for Fundamental Research(国际理论物理研究所南美基础研究所)
本文研究了高曲率引力理论中黑洞静态响应与Wilson系数之间的关系,揭示了现有方法在高曲率引力中的不足,并通过立方引力理论计算了相关系数。
2026-10-14 gr-qc hep-th
Hidden symmetries for tidal Love numbers: Generalities and applications to analog black holes
Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);University of Pennsylvania(宾夕法尼亚大学)
本文探讨了潮汐Love数与声学黑洞之间的对称性联系,揭示了隐藏对称性在两种系统中的相似结构特性。
2026-01-28 gr-qc hep-th
Tidal deformation of a slowly rotating material body: Interior metric and Love numbers
四极潮汐场变形的致密体外的度规在勒夫数以下是普遍的,勒夫数是编码潮汐响应对身体内部结构的依赖的常数。对于一个非旋转的物体,变形的外部几何的特征在于熟悉的引力勒夫数$K_2^{\text{el}}$和$K_2^{\text{mag}}$。对于一个缓慢旋转的物体,这些必须由旋转潮汐勒夫数来补充,勒夫数测量物体的旋转和外部潮汐场之间的耦合反应。通过整合的内部场方程,我发现,正压完美流体的自旋耦合潮汐扰动的反应是由两个旋转潮汐勒夫数,我明确计算多面体。在之前的工作中发现的另外两个旋转潮汐洛夫数被发现对于所有正压器都有一个固定的、普遍的值。利用完全的内流解,计算了由重力磁场部分引起的时变内流的振幅。对于等质量双星系统中的典型中子星来说,赤道速度扰动的大小是每秒千米的量级。
2017-07-04 gr-qc
Vanishing Love Numbers of Kerr-Newman Black Holes
Indian Association for the Cultivation of Science(印度科学培养协会);Sapienza Università di Roma(罗马第一大学);INFN, Sezione di Roma(意大利国家核物理研究所罗马分部);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学)
该研究利用扰动可分性突破,解析得出四维爱因斯坦-麦克斯韦理论中最一般稳态克尔-纽曼黑洞的静态潮汐响应,证明其保守爱数矩阵全为零,还计算了参考系拖曳诱导的非零静态耗散响应。
2026-10-14 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Comment on "Tidal Love numbers of neutron and self-bound quark stars"
本文对S. Postnikov等人在Phys.Rev.D82,024016(2010)中给出了一个修改的公式,当在非零压力下发生一阶相变的情况下计算中子星的潮汐Love数时,需要考虑该公式。我们表明,使用原始公式时,误差趋于零,为$p \rightarrow 0$,我们估计的最大相对误差为$\sim 5\%$,如果密度不连续是在较大的密度。
2020-10-13 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Symmetries of Vanishing Nonlinear Love Numbers of Schwarzschild Black Holes
本研究证明静态宇称偶潮汐场诱导的黑洞潮汐响应在所有多极矩和微扰阶数下均为零,通过外尔解维数约化和点粒子有效场论揭示其非线性洛夫数消失的对称性,包括$\frak{sl}(2,\bb{R})$阶梯对称性与格罗赫群的联系。
2025-04-18 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Implications of the Weak Gravity Conjecture for Tidal Love Numbers of Black Holes
本研究基于弱引力猜想,探讨黎曼曲率张量三阶修正下中性黑洞的潮汐爱数变化,揭示二者关联可为有效场论研究提供新信息。
2023-10-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Extremal Love: tidal/electromagnetic deformability, logarithmic running and the weak gravity conjecture
University of Tokyo(东京大学);City University of Hong Kong(香港城市大学)
研究极端带电黑洞的潮汐可变形性,发现其非零的潮汐Love数和对数运行,并通过单位性和弱引力猜想约束其符号。
2026-08-11 gr-qc hep-th
Addressing issues in defining the Love numbers for black holes
本文提出一种解析方法,从小频率和近视界极限的Teukolsky方程计算黑洞潮汐响应函数,澄清Love数定义,并推广到任意旋转黑洞。
2023-10-11 gr-qc
Why there is no Love in black holes
本文发现稳态轴对称 Kerr 扰动具有隐藏的共形对称性,并利用其不可约最高权表示证明黑洞潮汐响应场与扰动属于不同表示,从而解释黑洞 Love 数为零。
2025-06-05 gr-qc hep-th
Stability of relativistic tidal response against small potential modification
本文利用散射理论研究了史瓦西黑洞潮汐响应对背景微小修正的稳定性,发现Love数对环境修正敏感,而耗散数受影响较小,可用于检验引力理论。
2025-07-14 astro-ph.HE gr-qc
Radial oscillations and tidal Love numbers of dark energy stars
我们研究了由暗能量构成的相对论性恒星的性质。在假设i)各向同性理想流体和ii)受暗能量启发的状态方程(我们将称之为Chaubergin气体的广义状态方程)的情况下,我们模拟了恒星结构,计算了质量-半径分布、潮汐Love数以及10个最低径向振荡模式。因果关系,稳定性和能量条件进行了讨论。
2020-10-19 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Tidal Love numbers of wormholes as black-hole mimickers
Institut Denis Poisson UMR-CNRS 7013, Université de Tours(都尔大学)
本研究解析计算了虫洞的标量潮汐Love数,发现喉道内外模式响应不同,且虫洞趋近黑洞时喉道外贡献消失,喉道内响应退化为Schwarzschild黑洞结果。
2026-09-23 gr-qc hep-th
Love beyond Einstein: Metric reconstruction and Love number in quadratic gravity using WEFT
本文通过WEFT方法研究二次引力中静态黑洞的潮汐响应,发现高曲率修正诱导非零但标度无关的潮汐响应,为检验广义相对论偏离提供了有效场论框架。
2025-10-09 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Environmental effects in GW physics: tidal deformability of black holes immersed in matter
致密天体被伴星潮汐变形的能力,在双星系统发射的引力波中有可探测的印记。这种效应是由所谓的潮汐勒夫数控制的。对于一个特定的引力理论来说,它们只依赖于物体的内部结构,而对于广义相对论中的黑洞来说,它们就消失了。因此,与非零潮汐勒夫数兼容的测量可以提供强场区域新物理学的证据。然而,在现实的天体物理场景中,致密物体被非真空环境所包围。在这项工作中,我们研究的潮汐变形性的配置黑洞沉浸在物质中,专注于两个分析模型表示的各向异性流体和薄壳的物质周围的黑洞。然后,我们将我们的结果应用到天体物理学相关的情况下,黑洞周围的吸积盘,在即将到来的LISA任务的参数区域的利益。我们的研究结果表明,有挑战要克服的强场重力潮汐勒夫数的测试。
2020-03-11 astro-ph.HE gr-qc hep-th
One Membrane to Love them all: Tidal deformations of compact objects from the membrane paradigm
本文基于膜范式开发了与模型无关的框架,用粘性系数描述致密天体潮汐性质,推导了非旋转球对称天体潮汐Love数的一般结果,并发现中子星膜剪切粘性系数的准普适关系。
2025-06-25 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
The Vanishing of the Non-linear Static Love Number of Kerr Black Holes and the Role of Symmetries
该研究利用Ernst形式与Weyl坐标分析四维克尔黑洞的非线性潮汐形变,证明其各阶静态潮汐Love数均为零,且该结果与非线性对称性相关,推广了Schwarzschild黑洞的相关结论,证实四维黑洞对潮汐力的鲁棒性。
2024-12-11 gr-qc hep-ph hep-th
Tidal Love Numbers of Neutron Stars in Horndeski Theories
该研究提出Horndeski理论中计算中子星静态偶宇称潮汐Love数的线性微扰方程,聚焦四极Love数并解决提取歧义,发现标量-张量理论中Love数非直接来自1/r³项,且忽略额外贡献会导致Damour-Esposito-Farèse模型Love数偏差1~10%。
2025-08-22 gr-qc hep-ph hep-th
Tidal love number and its influence on the pericenter shift of S-stars near Sgr A*
本研究探究恒星多方指数对潮汐勒夫数的影响,以及该数对人马座A*附近S星近心点进动的作用,发现勒夫数随多方指数增大而减小,l=2多极矩效应占主导,为强场引力检验提供参考。
2023-11-05 astro-ph.GA gr-qc
Extreme Love in the SPA: constraining the tidal deformability of supermassive objects with extreme mass ratio inspirals and semi-analytical, frequency-domain waveforms
本文通过未来LISA任务对一个超大质量致密天体inspiral~(EMRI)的极端质量比的探测,对该天体的勒夫数潮汐测量精度进行了评估。非零的勒夫数将是偏离广义相对论经典黑洞预测的确凿证据。我们发现,一个EMRI检测LISA可以设置约束的潮汐勒夫数的旋转中心对象与无量纲自旋$\hat a=0.9$($\hat a=0.99$),这是大约四(六)个数量级更严格的比目前的地面探测器的恒星质量的双星。我们的方法是基于固定相位近似,以获得近似的,但准确的半解析的EMRI波形在频域中,这大大加快了高精度的费舍尔信息矩阵的计算。这种方法可以很容易地扩展到其他几个重力与EMRI测试,并有效地考虑在同一时间的波形中的多个偏差。
2022-07-15 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Tidal Deformability of Neutron Stars in Scalar-Tensor Theories of Gravity
本研究计算了标量-张量引力理论中中子星的高阶潮汐勒夫数,发现高致密度下潮汐形变能力与广义相对论结果差异显著,提示相关引力波检验需注意理论偏差带来的误差。
2023-09-22 astro-ph.HE gr-qc
Non-vanishing non-linear Static Love Number of a Class of Extremal Reissner-Nordstrom Black Holes
研究了一类极端Reissner-Nordstrom黑洞的非线性静态潮汐爱数,发现其在外部潮汐场中保持有限非零,与孤立黑洞的零爱数结果形成对比。
2025-12-02 gr-qc hep-ph hep-th
Dynamical Love numbers of black holes: Theory and gravitational waveforms
本文利用 Teukolsky 形式研究了 Schwarzschild 黑洞的动态潮汐扰动,发现频率二阶处存在非零保守修正,但该效应对引力波相位的影响极小且与点粒子贡献简并,难以被观测。
2025-10-31 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Love Numbers for Extremal Kerr Black Hole
本文研究了极端零温度克尔黑洞的引力潮汐洛夫数,证明其有限且具有耗散性质,并利用Leaver-MST方法给出了低频下的显式表达式。
2024-12-27 gr-qc hep-th
Tidal Love numbers of anisotropic stars within the complexity factor formalism
本研究在复杂度因子形式下,利用扩展 Chaplygin 气体状态方程计算各向异性恒星的潮汐 Love 数,并与传统方法比较,揭示各向异性对潮汐响应的影响。
2024-11-07 astro-ph.SR gr-qc
Tidal Love numbers and approximate universal relations for fermion soliton stars
本文研究费米子孤子星的潮汐形变与洛夫数,发现其电、磁潮汐形变率存在近似普适关系且与中子星明显不同,可用于下一代引力波探测器区分致密天体,并分析了潮汐瓦解条件及电磁信号可探测性。
2024-06-06 gr-qc hep-ph hep-th
Compact body in a tidal environment: New types of relativistic Love numbers, and a post-Newtonian operational definition for tidally induced multipole moments
在广义相对论中研究了非旋转致密体(物质体或黑洞)的潮汐形变。物体的外部度规是以到物体的距离和三个不同长度尺度之间的比率的幂的同时展开来计算的:物体所插入的外部时空的曲率曲率半径,曲率的空间不均匀性的尺度,以及时间变化的尺度。该度量在物体的近邻是有效的,这排除了负责潮汐环境的外部物质。物体的潮汐响应被封装在四种类型的相对论勒夫数中:$k_\ell$,测量对静态潮汐场的线性响应的勒夫数; $p_\ell$,测量对潮汐场的二次响应; $\dot{k}_\ell$和$\ddot{k}_\ell$,分别与潮汐场的一阶和二阶时间导数相关。通过定义潮汐多极矩,Love数获得了操作意义。以前提出的定义的时刻遭受与减去“纯潮汐场”从完整的度量的模糊性。这里提出了一个稳健的操作定义。它依赖于将物体的局部度规插入后牛顿理论中构建的全局度规中;全局度规包括负责潮汐环境的外部物质。当在后牛顿时空中观察时,致密体看起来像是一个具有特定多极结构的光子化物体。潮汐引起的多极矩提供了这种结构的描述。例如,它们表现在物体的潮汐加速度中,这在潮汐场中是非线性的。在潮汐相互作用的首阶,加速度与完全广义相对论计算的$k_2$ Love数成正比。
2021-03-07 gr-qc
Tidal perturbations and Love Symmetry for five-dimensional charged rotating black holes
University of Pennsylvania(宾夕法尼亚大学);University of Maribor(马里博尔大学);Universidade Federal da Paraíba(帕拉伊巴联邦大学);Ivan Franko National University of Lviv(利沃夫伊万·弗兰科国立大学)
研究五维带电旋转黑洞的潮汐响应与Love对称性,推导Love数、耗散系数及sl(2,R)代数生成元,揭示Love数消失条件的代数解释。
2026-01-28 gr-qc hep-th
Where is Love? Tidal deformability in the black hole compactness limit
引力的宏观可测量效应之一是天体的潮汐变形性,它可以通过它们的潮汐勒夫数来量化。对于行星和恒星,这些数字测量了它们的物质对潮汐力的阻力,以及由此产生的对引力多极矩的贡献。根据广义相对论,非旋转变形黑洞的引力多极矩没有增加,它们所有的勒夫数都是零。本文探讨了非旋转致密星和超致密星的不同构型,以弥补黑洞和中子星之间的致密性差距,并计算了它们的Love数$k_2$。本文首次计算了质量为$M$、半径为$R$且超过Buchdahl极限的均匀密度超紧恒星的$M/R > 4/9$,发现$k_2 \to 0^+$为$M/R \to 1/2$,即,史瓦西黑洞极限我们的研究结果提供了洞察力的零潮汐变形能力的限制,我们使用目前的限制从GW 170817(和未来的上限从二进制黑洞合并)的二进制潮汐变形$\tildeΛ$提出替代模型的测试。
2020-08-21 gr-qc
Tidal Response of Compact Objects
Indian Association for the Cultivation of Science(印度科学培养协会);Sapienza Università di Roma(罗马第一大学);INFN Roma(罗马国家核物理研究所)
本文综述了黑洞、中子星及奇异致密天体的潮汐响应,探讨了爱因斯坦理论偏离检测、核物态约束及引力波天文应用。
2026-04-09 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Fermionic Love number of Reissner-Nordström black holes
School of Physics and Astronomy, China West Normal University(西华师范大学物理与天文学院);School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University(北京师范大学物理与天文学院);School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院);International of Theoretical Physics, Chinese Academy of Science(中国科学院理论物理国际中心);Key Laboratory of Multiscale Spin Physics, Ministry of Education, Beijing Normal University(北京师范大学多尺度自旋物理教育部重点实验室)
研究Reissner-Nordström黑洞对费米子Weyl场的响应,发现非极端黑洞具有非零费米子爱数,区别于玻色子爱数。
2026-05-14 gr-qc hep-th math-ph
The sum of Love: Exploring the effective tidal deformability of neutron stars
在中子星双星螺旋上升的后期,有限尺寸效应开始发挥作用,核上密度物质的潮汐变形能力在引力波信号上留下了印记。正如在GW 170817的例子中所证明的那样,这导致了对中子星半径的约束(从而也导致了状态方程)。更深入地了解潮汐响应需要分析物质的状态和组成。虽然这些方面可能不会产生巨大的影响,但随着观测数据变得更加精确,它们可能会导致系统性影响,需要牢记这一点。作为朝着这个方向迈出的一步,我们探讨了物质组成的作用,这可能是保持“冻结”在双螺旋的后期阶段。我们提供了第一次深入分析的问题,包括如何组成的有效潮汐变形能力的影响估计。这些结果提供了更好的洞察力,了解那些往往被“忽视”的物理学方面如何影响双星中子星引力波信号。
2019-06-21 astro-ph.HE gr-qc
Impact of updated Multipole Love numbers and f-Love Universal Relations in the context of Binary Neutron Stars
中子星(NS)状态方程(EoS)不敏感关系或包含中子星体性质的普适关系(UR)在引力波天文学中起着至关重要的作用。考虑到广泛的状态方程起源于(i)唯象相对论平均场模型,(ii)现实EoS模型的基础上不同的物理动机,(iii)多变EoS描述的谱分解方法,我们更新的EoS不敏感的关系,涉及NS潮汐变形(多极洛夫关系)和UR之间的f-模式频率和潮汐变形(f-Love关系)。利用更新的普适关系的频域TaylorF 2波形模型分析了双星中子星(BNS)事件GW 170817,发现八极电潮参数和四极磁潮参数的附加贡献以及多极Love关系的变化对推断的NS性质没有显著影响。然而,添加f模式动力学相位使$\tildeΛ$上的90%上限降低了16-20%,并且使NS半径的上限降低了$\sim$ 500 m。在这项工作中开发的组合UR(多极Love和f-Love)预测$\tildeΛ$的中位数(也是更高的90%上限)高出6%,并且与文献中先前使用的UR相比,还预测GW 170817的二元组分的半径高出200- 300 m。我们进一步在$\rm A+$探测器配置以及第三代(3G)爱因斯坦望远镜上对不同EOS的模拟事件进行了注入和恢复研究。与文献一致,我们发现,忽略f-模式动力潮汐可以显着偏置推断的NS属性,特别是对于低质量NS。然而,我们也发现,工发组织代表的影响在统计误差范围内。
2023-01-17 astro-ph.HE gr-qc