后牛頓自旋致密雙星拉格朗日動力學.pdf

1、引力波是愛因斯坦廣義相對論的四大預言之一。隨著現(xiàn)代天體力學和天體物理學的發(fā)展,對引力波的探測已經成為科學家研究熱點。然而,引力波的探測需要精確的理論模板為基礎,這就需要對宇宙中引力波源的動力學有更精確的理論分析。因此,自旋致密雙星系統(tǒng)作為最理想的引力波源,其動力學也成為當今天體物理界研究的重要課題。
　　 本文主要在前人研究的基礎上,利用一定的數(shù)值積分方法,和混沌識別方法研究了相對論相近質量比自旋致密雙星系統(tǒng)的動力學及其輻射的引

2、力波波形。
　　 一方面,主要通過數(shù)值模擬分析,在軌道運動方程包含2.5PN階自旋軌道耦合項,自旋進動方程包含2PN階自旋軌道耦合項時,對保守的拉格朗日構形下的自旋致密雙星系統(tǒng)混沌現(xiàn)象的影響。我們利用不變的快速李雅普諾夫指標,通過改變自旋角度的初始值對一些軌道進行數(shù)值模擬,以及對相空間的混沌的掃描發(fā)現(xiàn)高階自旋與軌道耦合項的確能使自旋致密雙星系統(tǒng)的混沌現(xiàn)象增強。
　　 另一方面,主要通過數(shù)值模擬分析,當自旋軌道耦合貢獻項存

3、在時對引力波形的影響,以及當耗散項存在時自旋致密雙星系統(tǒng)中有序軌道和混沌軌道所輻射的引力波形的變化。我們利用功率譜法分析自旋軌道貢獻項存在時發(fā)現(xiàn)該項的加入不僅使混沌現(xiàn)象增強,同時會使引力波形發(fā)生變化。此外,還進一步驗證了自旋致密雙星系統(tǒng)中有序軌道所輻射的引力波形是有序的,而混沌軌軌道所輻射的引力波形是混沌的。對于耗散項加入后的分析發(fā)現(xiàn),耗散項的存在不僅導致自旋致密雙星系統(tǒng)的混沌軌道所輻射的引力波終止,也會導致有序軌道所輻射的引力波終止。