Frequency domain model of $f$-mode dynamic tides in gravitational waveforms from compact binary inspirals
最近从中子星双星螺旋GW 170817中探测到的引力波（GWs）为探测物质和基本相互作用开辟了一条独特的途径。从观测到的GWs中提取关于中子星物质的信息需要稳健且计算效率高的理论波形模型。我们开发了一个近似的频域GW相位模型的主要GW签名的物质：动态潮汐与中子星的基本振荡模式（$f$模式）。我们专注于非旋转物体的圆形轨道上，并证明，尽管其数学简单，新的“$f$模式潮汐”（fmtidic）模型是在良好的协议与有效的一个机构的动力学潮汐模型高达GW频率的$\gtrsim 1$ kHz，并给出物理意义的潮汐模型调整到数值相对论捕捉到的现象的一部分。fmtidad模型的优点在于，它明确了GW定相对特征状态方程参数的依赖性，即，潮汐变形率和$f$模式频率;它是计算有效的;并且它可以容易地添加到任何频域基线波形。fmtidad模型很容易服从未来的改进，并提供了第一步的手段，独立测量额外的基本属性的中子星物质超出潮汐变形能力，以及执行新的测试广义相对论从GW的观测。
2019-10-04 astro-ph.HE gr-qc
Note on Accuracy of the Post-Newtonian Approximation for Extreme-Mass Ratio Inspirals: Retrograde Orbits
后牛顿近似对讨论双星引力波形是有用的。本文利用黑洞微扰方法中数值和解析导出的引力能流，对赤道平面内的逆行圆轨道，讨论了后牛顿近似的有效区域。它被发现，允许区域的边缘表现得相当复杂，即使我们对待更高的后牛顿秩序，包括轨道。
2017-12-21 gr-qc
Gravitational waves from inspiraling compact binaries: Accuracy of the post-Newtonian waveforms
后牛顿波形的准确性，无论是在标准和帕德形式，是通过计算其匹配滤波重叠积分与参考波形从黑洞微扰理论。
1998-01-12 gr-qc
Gravitational waves from inspiraling compact binaries: Second post-Newtonian waveforms as search templates II
我们提出了进一步的证据，第二后牛顿（PN）近似的引力波所发出的吸入紧凑的双星是足够的检测这些系统。这是通过将2 pN波形与从黑洞微扰理论计算的信号进行比较而建立的。不同的检测器噪声曲线的结果。我们还讨论了这种类型的分析的有效性。
1998-06-19 gr-qc
Gravitational radiation from inspiralling compact objects: Spin effects to fourth Post-Newtonian order
在广义相对论的后牛顿（PN）展开式中，考虑了有限尺寸效应和尾效应，导出了自旋线性和自旋平方对束缚势和引力波通量的次-次-领先级贡献.计算是通过世界线有效场论框架进行的。我们发现协议的重叠与现有的PN文献和测试机构的限制。作为一个直接的应用，我们完成的知识自旋效应的演变的轨道相位对齐自旋圆轨道到第四PN阶。我们估计了新结果对累积引力波周期数的影响。我们发现，它们将发挥重要作用，在提供可靠的物理解释的引力波信号从旋转双星与未来的探测器，如LISA和爱因斯坦望远镜。
2022-01-13 gr-qc hep-th
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
Phenomenological model of gravitational self-force enhanced tides in inspiralling binary neutron stars
本文提出了PhenomGSF频域现象学潮汐相位模型，结合引力自力信息与任意频域双黑洞波形模型，高效准确地生成双中子星螺旋波形，支持约束中子星状态方程与奇异物质分析。
2024-09-03 astro-ph.HE gr-qc
Can the post-Newtonian gravitational waveform of an inspiraling binary be improved by solving the energy balance equation numerically?
利用匹配滤波从螺旋形致密双星中探测引力波，关键取决于能否获得精确的模板波形。我们确定是否可以通过数值求解后牛顿能量平衡方程来提高模板定相的准确性，而不是（通常情况下）在后牛顿微扰膨胀中解析。通过专门化到小质量比的极限，我们发现证据表明，在精度上没有任何增益。
1999-12-17 gr-qc
Eccentricity-tide coupling: impact on binary neutron stars and extreme mass-ratio inspirals
本文研究了偏心轨道上两个致密天体之间的潮汐相互作用效应。我们假设潮汐场是静态的。因此，我们忽略了动力潮汐和共振激发。利用这些结果，我们找到了发射引力波相移的解析表达式。在这个过程中，我们发现，在领先的顺序，初始偏心率$e_0$和无量纲潮汐变形$Λ$耦合为$\sim e_0^nΛ$，其中$n$是一个正数。我们只关注占主导地位的贡献，即，$e_0^2Λ$。我们还计算了中子星双星系统的累积退相。我们发现，对于乐观的偏心率$e_0 \sim .05$和$Λ\sim 600$的值，累积的失相是$\mathcal{O}(10^{-4})$弧度，需要一个信号-噪声比$\sim 7000$是可观察的。因此，如果系统的信噪比也很大，这些效应可以在具有大偏心率的中子星双星系统中测量。因此，在第三代探测器中，如果系统具有大的偏心率，则可能会产生可观察到的影响。我们还探讨了这种效应对极端质量比吸气（EMRI）的影响。我们发现，即使是超大质量的机构与小值的$Λ\sim 10^{-3}$，这种效果有很大的失相EMRI $\sim \mathcal{O}(10)$弧度。因此，这种效应将有助于探索EMRI中超大质量天体的性质。
2023-03-02 astro-ph.HE gr-qc
Detection of gravitational waves from inspiraling compact binaries using non-restricted post-Newtonian approximations
在探测螺旋形致密双星的引力波时，通常采用后牛顿近似建立匹配滤波器：滤波器相位采用后牛顿修正，振幅保持在牛顿量级。在这里，我们调查的后牛顿修正的引入也对振幅的影响，我们讨论了一些信号检测和参数估计的影响。
2000-05-16 gr-qc
Beyond the linear tide: impact of the non-linear tidal response of neutron stars on gravitational waveforms from binary inspirals
合并中的中子星中的潮汐相互作用改变了螺旋的动力学，因此以额外相移的形式在它们的引力波（GW）信号上留下了印记。我们需要准确的潮汐相移模型，以约束观测的超核状态方程。在以前的研究中，GW波形模型通常是通过将潮汐视为对扰动潮汐场的线性响应来构建的。在这项工作中，我们将非线性校正，由于流体动力学三，四模式的相互作用，并显示它们如何可以提高波形模型的准确性和解释能力。我们建立和数值求解耦合的轨道和模式的微分方程，并解析推导出系统的平衡配置的解决方案。我们的分析解决方案同意与数值的合并，只涉及代数关系，允许快速相移和波形评估不同的状态方程在一个大的参数空间。我们发现，在牛顿阶，非线性流体的影响，可以提高潮汐相移$\gtrsim 1\,{\rm radian}$在GW频率为1000 Hz，相应的$10-20\%$校正的线性理论。合并附近的附加相移的规模是一致的数值相对论和理论预测，只占线性潮汐之间的差异。因此，在解释数值相对论的结果以及为当前和未来的GW探测器构建波形模型时，非线性流体效应非常重要。
2023-01-06 astro-ph.HE 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
Impact of nonlinearities on relativistic dynamical tides in compact binary inspirals
该研究以广义相对论描述中子星潮汐形变，通过静态、动态和非线性潮汐常数构造频域谐振响应，证实非线性效应可使固有频率参数最多降低15%。
2025-06-10 astro-ph.HE gr-qc
Spin induced multipole moments for the gravitational wave flux from binary inspirals to third Post-Newtonian order
利用有效场论方法，计算了从螺旋紧双星到第三后牛顿阶（3PN）的引力波辐射功率中自旋贡献所需的源多极矩。多极子线性地和二次地依赖于自旋，并且包括自旋（1）自旋（2）和自旋（1）自旋（1）分量。本文中的结果提供了最后一个缺失的成分，需要确定的相位演变到3PN，包括所有的自旋效应，我们将在一个单独的文件中报告。
2011-03-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Reducing eccentricity in black-hole binary evolutions with initial parameters from post-Newtonian inspiral
黑洞双星演化的准圆轨道参数的标准选择导致了偏心内旋。我们介绍了一个概念上简单的方法，这是通过数百个轨道积分后牛顿运动方程，并读出的动量值在分离，我们希望开始一个完全广义相对论的数值演化。对于特定的情况下，非自旋等质量inspiral与初始坐标分离的$D = 11M$，我们表明，这种方法减少了至少五个因素的偏心率，以$e < 0.002$相比，使用标准的准圆初始参数。
2007-06-07 gr-qc
LISA observations of supermassive black holes: parameter estimation using full post-Newtonian inspiral waveforms
利用完整的后牛顿引力波形研究了超大质量黑洞双星系统在螺旋上升末期的参数估计。我们限制我们的分析，在质量范围$10^8\Ms-10^5\Ms$的旋转可以忽略不计的圆形轨道系统，并比较结果与常用的限制后牛顿近似。这项工作的结论是特别重要的天体物理方面达到未来的激光干涉仪测量。我们的分析清楚地表明，建模的inspiral与完整的后牛顿波形，不仅扩大了范围，以更高的质量系统，但也提高了一般的参数估计。特别地，对于具有高于$5\times10^6\Ms$的总质量的系统，在角分辨率和距离测量方面有显著的改进，以及在质量确定方面有很大的改进。
2007-11-20 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-1-Newtonian tidal effects in the gravitational waveform from binary inspirals
来自一个螺旋状中子星双星系统的引力波信号将包含有关系统中潮汐耦合的详细信息，因此，也包含有关中子星内部物理的详细信息。为了提取这些信息，将需要高度精确的重力波形模型。本文计算了具有四极潮汐相互作用的双星系统的引力波信号，其中包括了守恒动力学和波动产生的所有后1牛顿阶效应。我们考虑在圆轨道上运动的具有磁感应四极矩的恒星，并将其四极矩近似为线性。我们发现，后1-牛顿修正增加了约20%的潮汐信号在引力波频率为400赫兹。
2011-01-09 gr-qc
Minimum energy and the end of the inspiral in the post-Newtonian approximation
用后牛顿（PN）近似的轨道能量和引力波通量，很好地模拟了致密双星并合的早期内旋相。从内旋阶段到暴跌的转变可以由最小能量圆轨道（MECO）定义。在极端的质量比极限下，直到已知的最高PN阶，PN能量等于精确克尔解的能量。然而，对于可比质量系统的PN能量的MECO不存在时，机构有大的自旋。通过包括精确的克尔极限和最近发表的后牛顿条款，我们提取了一个明确定义的轨道能量的最小值，超过该最小值，就会发生暴跌或合并。我们研究了黑洞和中子星的混合条件，并与其他常用的定义进行了比较。我们的方法可以用于任何已知的顺序后牛顿系列，并使MECO条件被用来定义的螺旋相的高度旋转，可比的质量系统的结束。
2017-04-25 gr-qc
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
Using Full Information When Computing Modes of Post-Newtonian Waveforms From Inspiralling Compact Binaries in Circular Orbit
致密双星（特别是双星黑洞）的数值模拟越来越复杂和精确，这为检验后牛顿（PN）理论对发射的引力波的预测是否准确提供了机会。为了将数值结果与后牛顿理论的结果进行比较，可以方便地比较两种波形的多极分解。这里指出，可以通过检查系统的辐射多极矩，而不是通过分解2.5PN极化波形来计算更高的后牛顿阶的各个模式。特别地，主（l = 2，m = 2）模式可以被计算为3PN阶。个别模式计算尽可能高的后牛顿秩序，因为以前的后牛顿的结果。
2007-10-02 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
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
Spin induced multipole moments for the gravitational wave amplitude from binary inspirals to 2.5 Post-Newtonian order
使用NRGR有效场论的形式主义，我们计算剩余的源多极矩获得自旋贡献的引力波振幅到2.5后牛顿（PN）的顺序。我们还再现了尾贡献的波形线性自旋在2.5PN所产生的电流四极和质量之间的非线性相互作用。
2012-08-21 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Accuracy of the Post-Newtonian Approximation for Extreme-Mass Ratio Inspirals from Black-hole Perturbation Approach
利用解析已知的最高后牛顿阶引力能流和精确的黑洞微扰方法数值结果，重新讨论了后牛顿近似的精确性及其对Kerr时空中点粒子准圆轨道的有效区域.结果发现，区域的有效性变得更大的PN阶的结果，虽然有几个局部最大值的区域的有效性相对较低的PN阶的结果。这可能意味着更高的PN阶计算也鼓励可比质量的双星。
2016-05-25 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 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
Parameter space metric for 3.5 post-Newtonian gravitational-waves from compact binary inspirals
我们推导出一个检测器的3.5后牛顿（3.5PN）固定相紧凑的二进制inspiral波形的参数空间上的度量，忽略自旋，偏心率，和有限体效应。我们证明，这导致更好的模板放置比目前的做法，使用2PN度量放置3.5PN模板：恢复的事件率提高了约10%的成本几乎增加了一倍的模板数量。质量参数之间的互相关也更准确，这将导致更好的符合检验。
2013-05-23 gr-qc physics.data-an
Gravitational-Wave Inspiral of Compact Binary Systems to 7/2 Post-Newtonian Order
本文从四极辐射以外的7/2后牛顿（3.5PN）级研究了引力辐射反应驱动的致密双星的内旋。本文概述了3.5PN精度双星质心能量和辐射引力通量的推导过程。分析始终包括相对论效应的二进制的运动方程和多极矩，以及尾巴的贡献，尾巴，在波区。然而，由于点粒子模型和相关的阿达玛型自场正则化在3 PN阶存在一些物理上的不完整性，结果并不完全确定。轨道相位的先验知识是搜索和分析螺旋信号的关键，从标准的能量平衡参数计算。
2005-05-27 gr-qc
Linear momentum flux from inspiralling compact binaries in quasi-elliptical orbits at 2.5 Post-Newtonian order
各向异性的引力辐射从致密双星系统的发射导致一个线性动量流。这导致系统的反冲。我们调查的损失率的线性动量通量在远区的源使用各种质量类型和电流类型的多极矩的吸气紧凑的二进制合并在准椭圆轨道在2.5后牛顿秩序。在调和坐标系下，我们计算了精确到$\mathcal{O}(e_t)$的线动量通量。本文采用2.5后牛顿准开普勒表示的后牛顿运动方程的参数解。我们还提供了一个封闭形式的表达积累的线性动量从遥远的过去，通过二进制的演变。
2021-10-25 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational radiation for extreme mass ratio inspirals to the 14th post-Newtonian order
我们推导出计算史瓦西黑洞圆形轨道上粒子14阶后牛顿（14 PN）能流所需的引力波形，即超越牛顿近似的$v^{28}$，其中$v$是测试粒子的轨道速度.我们研究了PN展开式中能流的收敛性，并提出了一个拟合公式，该公式可用于从精确的数值数据中提取未知的高阶PN系数，从而得到更一般的Kerr黑洞轨道。螺旋上升2年后的14 PN波形与数值波形之间的相位差，对于$μ/M=10^{-4}$约为$10^{-7}$，对于$μ/M=10^{-5}$约为$10^{-3}$，其中$μ$是致密天体的质量，$M$是中心超大质量黑洞的质量.在一阶黑洞微扰理论中，对于激光干涉空间天线的主要目标之一--极端质量比吸气，14 PN表达式将使数据分析的精度与高精度数值波形的精度相当。
2012-08-27 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
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
Gravitational waveforms of binary neutron star inspirals using post-Newtonian tidal splicing
在一个螺旋形的致密双星中，中子星的潮汐变形改变了轨道动力学，在引力波信号上留下了印记。可以通过数值相对论模拟来对这种信号进行建模，但对于许多应用来说，这些方法的计算成本太高。分析后牛顿的治疗是有限的未知高阶非潮汐条款。本文进一步建立在“潮汐拼接”模型中，后牛顿潮汐项“拼接”到黑洞双星的数值相对论模拟。我们改进了以前的治疗潮汐拼接包括球谐模式以外的（2，2）模式，扩大后牛顿的潮汐效应的表达式为2.5阶，包括动态潮汐校正，并增加了部分治疗的自旋潮汐动力学。此外，而不是数值相对论模拟，我们使用自旋对齐的二元黑洞（BBH）代理模型“NRHybSur 3dq 8”提供BBH波形输入到潮汐切片程序。这使我们能够构建自旋对齐的，螺旋式的TaylorT 2和TaylorT 4拼接波形模型，可以快速评估。这些模型与现有的双中子星和黑洞-中子星模拟进行了测试。我们实现了TaylorT 2剪接模型作为“NRHybSur 3dq 8”的扩展，创建了一个我们称之为“NRHybSur 3dq 8 Tidal”的模型。"
2020-07-09 gr-qc
Residual eccentricity of inspiralling orbits at the gravitational-wave detection threshold: Accurate estimates using post-Newtonian theory
我们使用包含引力辐射反应项的运动方程，通过4.5后牛顿阶来计算非自旋致密天体的吸气双星系统的晚时偏心率，因为它们越过了地基引力波干涉仪的检测阈值。初始偏心率可以大到0.999。我们发现，最终的偏心率是系统小于领先的四极近似预测的，由高达30%的300太阳质量的二进制跨越LIGO/处女座检测阈值在10赫兹，或百分之八小60太阳质量的二进制。我们找到了一个精确解释高阶后牛顿效应的晚期偏心率的解析公式，推广了Peters和Mathews在20世纪60年代得出的公式。我们还发现，最终的偏心率是独立的两个致密体的质量比优于百分之二。
2021-11-15 gr-qc
Gravitational waves from black hole binary inspiral and merger: The span of third post-Newtonian effective-one-body templates
通过在第三个后牛顿（3PN）有效单体（EOB）模板中引入7个新的影响两体动力学和引力辐射的“柔性”参数，扩展了对双黑洞在涡卷和合并的最后阶段发射的引力波的描述.这些灵活性参数的合理范围，特别是参数表征的第四后牛顿效应的动态，估计。使用这些估计，我们表明，目前可用的标准3PN银行的EOB模板不“跨度”的空间开放的所有的灵活性参数的信号，在其最大化的相互重叠大于96.5%。这证实了3PN EOB模板的有效性的检测的双黑洞的引力波数据从干涉探测器。建议使用一些“通用”定相函数来大幅减少EOB模板的数量。
2003-06-04 gr-qc
Dynamical Tides in General Relativity: Effective Action and Effective-One-Body Hamiltonian
潮汐效应对含中子星的致密双星系统的晚期旋进有重要影响。目前大多数中子星的潮汐形变模型都假设潮汐隆起与伴星产生的潮汐场直接相关，并具有恒定的响应系数。然而，如果轨道运动接近与中子星的内部模式之一共振，这种对潮汐效应的绝热描述就开始失效，潮汐就变成动态的。本文考虑了广义相对论中由中子星四极基本振荡模引起的动力潮。我们设计了一个描述的中子星的有限大小对轨道动力学的影响的基础上的有效点粒子作用的动力学四极自由度的增强。我们分析了后牛顿和测试粒子近似这个模型，并将结果纳入一个有效的单体哈密顿。这使我们能够将动力潮汐的描述扩展到整个螺旋。我们表明，动力潮汐给一个显着的增强物质的影响相比，绝热潮汐，至少对于中子星与大半径和低质量比系统，因此，应包括在准确的模型引力波数据分析。
2016-11-15 astro-ph.HE 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
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
Adiabatic tides in compact binaries on quasi-elliptic orbits: Radiation at the second-and-a-half relative post-Newtonian order
Departament de Física, Universitat de les Illes Balears（巴利阿里群岛大学物理系）
本文研究了紧凑二体在准椭圆轨道上的绝热潮汐效应，计算了第二和半相对后牛顿阶的引力辐射，探讨了轨道参数的 secular 进化及相位差的检测可能性。
2026-02-13 gr-qc
Estimating effective higher order terms in the post-Newtonian binding energy and gravitational-wave flux: Non-spinning compact binary inspiral
在绝热后牛顿（PN）近似下，通过将束缚能的变化与引力波（引力波）通量等效，计算了准圆轨道上螺旋形致密双星的引力波相位演化.该能量平衡方程可以以不同的方式求解，这导致PN波形的多个近似。由于PN展开的收敛性差，这些近似值在螺旋后期往往彼此不同。这些近似应该被选择作为模板的GWs的检测和参数估计的吸入紧凑的二进制是不明显的。在本文中，我们提出了有效的高阶（超出目前可用的4PN和3.5PN）非自旋项的PN扩展的结合能和GW通量，最大限度地减少多个PN近似（泰勒T1，泰勒T2，泰勒T4，泰勒F2）与有效的一个身体波形校准到数值相对论（EOBNR）的差异的估计。我们发现，PN近似使用有效的高阶项构建显示出显着更好的协议（相比3.5PN）与螺旋部分的EOBNR。对于非自旋双星与组件质量$m_{1,2} \in [1.4 M_\odot, 15 M_\odot]$，大多数的近似有一个匹配（忠实度）的EOBNR和彼此超过99%。
2015-09-21 gr-qc
Constraining the Cosmological Evolution of Post-Newtonian Parameters with Gravitational Wave Signals from Compact Binary Inspirals
本文利用致密双星旋近引力波的高精度观测，提出理论无关方法约束引力耦合参数的宇宙学时间演化，为修正引力研究提供新途径。
2025-10-09 astro-ph.CO gr-qc
The third post-Newtonian gravitational wave polarisations and associated spherical harmonic modes for inspiralling compact binaries in quasi-circular orbits
在广义相对论的第三次后牛顿近似下，计算了在准圆轨道上运动的致密双星的引力波形。我们的动机是双重的：（i）为激光干涉探测器中的引力波内旋信号的数据分析提供准确的模板;（ii）提供相关的自旋加权球谐分解，以便于将内旋波形的高后牛顿预测与合并和衰荡的数值生成波形进行比较和匹配。这种扩展的GWF的一半PN顺序（相对于以前的工作在2.5PN顺序）是基于多极后闵可夫斯基形式主义的算法，并要求计算的辐射，正则和源多极矩之间的关系，一般源在3 PN顺序。我们还获得了3 PN扩展的源多极矩的情况下，紧凑的二进制文件，并计算的贡献的遗传条款（尾巴，尾巴的尾巴和记忆积分）的3 PN顺序。最终结果给出了完整的正和交叉极化和单独的自旋加权球谐模。
2012-10-19 gr-qc
Post-Newtonian Dynamics of Radiating Charges: Canonical Formulation and Binary Inspiral Laws
Birla Institute of Technology and Science, Pilani, Hyderabad Campus（印度理工学院比拉学院）；Indian Institute of Technology Kharagpur（印度理工学院卡拉格普尔分校）
本文通过后牛顿哈密顿框架研究辐射电荷，推导了二体并行定律，并结合电磁和引力辐射，得到能量-频率关系和并行尺度。
2026-07-01 astro-ph.HE gr-qc hep-th
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
Modeling and detecting resonant tides of exotic compact objects
在广义相对论中，黑洞的事件视界吸收了所有下落的辐射。任何相反的观测都会立即挑战天体物理学上的黑洞是由真空克尔几何描述的这一期望。如果一个假定的黑洞确实反射了一部分进入的辐射，它的准正规模式结构就会急剧改变。低频模式可以引入共振激发期间的螺旋的二元系统。我们研究了由此产生的引力波信号的相移。基于中子星的结果，我们得到了一个与模型无关的相移表达式，它只依赖于紧凑物体的准正规模和勒夫数。我们发现，在高信噪比事件（$\sim 10^3$）中，用爱因斯坦望远镜可以检测到非对称双星的相移，但到目前为止还不能探索普朗克尺度。
2021-06-20 gr-qc hep-th
Gravitational Waves and Inspiraling Compact Binaries in Alternative Theories of Gravity
本文共分四个部分。在第一部分中，我们简要回顾了引力的基本理论，进行了实验测试，和引力波。我们在计算中使用的框架和方法将在第二部分讨论。这一部分包括回顾参数化后牛顿（PPN）框架，松弛爱因斯坦方程的直接积分（DIRE）和匹配滤波的方法。在第三部分中，我们计算了非自旋致密物体（中子星或黑洞）的显式运动方程，达到2.5后牛顿阶，或超过牛顿引力的$O(v/c)^5$，这是一种广义的替代理论，称为标量张量理论，可以替代广义相对论。对于运动的守恒部分，我们得到了二体拉格朗日量和二阶后牛顿守恒的能量和动量。我们发现引力辐射反应对1.5个后牛顿和2.5个后牛顿量级的贡献，前者对应于偶极引力辐射的影响。对于双黑洞，我们表明，通过2.5后牛顿秩序的运动是观测相同的预测由广义相对论。在第四部分中，我们构造了一个参数化的色散关系，它可以产生一系列的预测的替代理论的引力违反洛伦兹不变性的引力，并研究它们对引力波的传播的影响。我们展示了如何将这种修正映射到引力波探测器可观察到的波形，以及“参数化后爱因斯坦框架”，该框架被提出来模拟一系列与广义相对论的偏差。如果引力波被探测到，那么这种修正的证据的缺乏就可以用来限制洛伦兹破坏。
2013-08-23 gr-qc hep-th
Learning Inspiral-Merger-Ringdown Waveforms from a Post-Newtonian Baseline
University of Puerto Rico Mayagüez（波多黎各大学马亚圭兹分校）；Saha Institute of Nuclear Physics（萨哈核物理研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立学院）
提出一种机器学习驱动的波形建模方法，用Kolmogorov-Arnold网络从SXS波形学习残差修正，增强而非取代解析波形结构，在75个模拟上实现中位失配2.7×10⁻⁵。
2026-09-25 astro-ph.HE gr-qc
A Comparison of search templates for gravitational waves from binary inspiral
我们比较了由三种不同类型的方法定义的模板的性能：传统后牛顿模板（泰勒近似），假设绝热近似并在暴跌前停止的“简化”后牛顿模板（P-近似），以及超越绝热近似的进一步的“简化”后牛顿模板，并将暴跌与其从内螺旋的过渡结合起来，（连续单体近似）。信噪比显着提高（主要是因为包括暴跌信号），通过使用这些新的有效的单体模板相对于通常的后牛顿的二进制质量大于$ 30 M_\odot$，最有可能的来源，为初始激光干涉仪。独立于骤降信号的问题，各种模板的比较证实了使用再确认方法的有用性。本文还总结了构建各种模板的关键要素，从而可以作为那些参与编写inspiral搜索软件的资源。
2005-06-17 gr-qc
Gravitational radiation from inspiralling compact objects: Spin-spin effects completed at the next-to-leading post-Newtonian order
利用自旋中双线性的引力势和源多极矩，首先在有效场论（EFT）框架内的后牛顿（PN）展开中计算到次领先阶（NLO），我们在这里完成了动力学不变量和通量平衡方程的推导，包括能量和角动量。我们利用这些结果来计算自旋自旋效应的轨道频率和累积相位的非线性振荡的圆形轨道。我们还推导出线性动量和质心通量和相关的踢速度，最高相关的PN阶。我们明确地证明了使用EFT形式主义获得的二次自旋源多极子和后来用更传统的工具重新推导的多极子之间的等效性，从而使两种方法之间的自旋-自旋辐射观测值与NLO完全一致。
2021-03-26 gr-qc
Energy losses by gravitational radiation in inspiralling compact binaries to five halves post-Newtonian order
本文在广义相对论的五个半后牛顿（2.5PN）近似下，导出了一个紧凑双星系统以引力波形式产生的总功率或能量损失率。扩展最近开发的引力波生成形式主义有效的任意（缓慢移动）系统，我们计算的质量多极矩的系统和相关的尾巴存在于波区的2.5PN顺序。在两个质点在准圆轨道上运动的情况下，我们发现2.5PN的能量损失率的贡献完全是由于尾巴。依靠能量平衡的论点，我们推导出的瞬时频率和相位的二进制的变化规律。累积相位中的2.5PN阶非常大，与前一个2PN阶的数量级大致相同，但符号相反。然而，2.5PN阶的有限质量效应很小。本文的结果应该是有用的，当分析数据从吸入紧凑的双星在未来的引力波探测器，如处女座和LIGO。
2005-05-27 gr-qc
Accuracy of the Post-Newtonian Approximation: Optimal Asymptotic Expansion for Quasi-Circular, Extreme-Mass Ratio Inspirals
通过研究点粒子进入Schwarzschild黑洞的准圆形绝热螺旋的最佳渐近展开，研究了后牛顿近似的精确性及其形式有效区域.通过将能流的PN展开式与微扰Teukolsky形式的数值计算进行比较，我们表明：（i）为了建立高阶PN项的精确度，包含高阶多极子是必要的;（ii）PN理论的有效区域在相对O（1/c^6）（3 PN阶）处最大。后者的结果表明，该系列发散超过3 PN秩序，至少在极端的质量比限制，可能是由于对数项的出现在能量通量。这里提出的研究是第一次正式尝试使用渐近分析来确定PN近似的有效区域。因此，它应该作为一个模板，对其他系统进行类似的研究，例如通过高精度相对论数值模拟计算的质量相当的准圆形螺旋。
2011-03-30 gr-qc
Phasing of gravitational waves from inspiralling eccentric binaries at the third-and-a-half post-Newtonian order
我们得到了一个有效的描述非自旋的紧凑型双星的动力学在吸气偏心轨道，以实现在3.5后牛顿（PN）的顺序从这样的二进制的引力波的定相。我们的计算在很大程度上依赖于[T. Damour，A. Gopakumar和B. R. Iyer，Phys. Rev. D \textbf{70}，064028（2004）]，以及在[R.-R. M. Memmesheimer，A. Gopakumar和G. Schäfer，Phys. Rev. D \textbf{70}，104011（2004）]。如果地球上现有的和先进的引力波干涉仪计划从吸气偏心双星中寻找引力波，那么具有3.5PN精确定相的引力波极化$h_{+}$和$h_{\times}$将是有用的。我们的结果将需要做\emph{astrophysics}与拟议的空间为基础的GW干涉仪，如LISA，BBO，和DECIGO。
2006-03-14 astro-ph gr-qc
