极端质量比致密双星系统的动力学演化和引力波辐射研究

批准号:
11243002
项目类别:
专项基金项目
资助金额:
15.0 万元
负责人:
韩文标
依托单位:
学科分类:
A1803.天体力学方法与理论、相对论基本天文学
结题年份:
2012
批准年份:
2012
项目状态:
已结题
项目参与者:
田丰
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中文摘要
极端质量比致密双星系统(EMRBs)是由恒星质量的小质量致密天体旋进入中等大小的大质量黑洞所组成的(质量比1:100-1:1000)。这样的双星系统是未来数个引力波探测器的重要引力波源。对其的引力波探测不仅可以证实引力波的存在,还可以研究黑洞视界附近的基本物理性质。对小质量比双星系统的高精度引力波研究,无论是后牛顿解析方法还是数值相对论模拟,计算精度仍然不够,并且局限在小质量天体在大质量黑洞的赤道面上做圆轨道运动所辐射的引力波。特别是完全的数值相对论模拟,对小质量比系统一直没有获得大的突破。本研究拟在之前的工作基础上,利用effective one-body (EOB)动力学,结合黑洞微扰理论的数值引力波计算,给出一般轨道(有偏心率和轨道倾角)的EMRBs的动力学演化和引力波辐射的计算方法。本方法具有高精度,普适性并且较高的计算效率,对引力波理论研究和对引力波观测模板计算有着重要的意义。
英文摘要
极端引力系统的动力学演化以及能量辐射一直是天文学的研究重点之一。本项目主要对如下三个方面进行了研究:1、致密天体(如中子星)在引力塌缩过程中其内部物理变化以及因此产生的能量辐射;2、由银河系中心超大质量黑洞和绕转的S星构成的极端质量比的相对论效应计算和观测问题;3、一般轨道极端质量比双星系统的动力学演化和引力波辐射。..第一方面,着重研究了致密天体在引力塌缩过程中内部强电场产生的正负电子对及其振荡,并计算了因此产生的能量辐射。该模型可以用来解释极端天体物理过程(如伽玛暴)的能量机制;.第二方面,考察了三体摄动对银河系中星绕转超大质量黑洞的S星相对论进动的影响,计算表明,对于未来10微角秒甚至1微角秒的观测,近星摄动会对相对论效应的验证产生障碍;.第三方面,开发了用于一般轨道的极端质量比双星系统动力学演化和引力波辐射的计算软件,具有计算速度较快,精度高的特点。解决了已有的计算方法要么是基于精度较低的后牛顿算法要么是只能用于圆轨道的限制。
期刊论文列表
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Perturbing Effects of a Close Star on Relativistic Precessions of a Star in Galactic Center
近距离恒星对银河系中心恒星相对论进动的摄动效应
DOI:--
发表时间:--
期刊:中国科学院上海天文台年刊
影响因子:--
作者:韩文标
通讯作者:韩文标
DOI:10.1103/physrevd.86.084004
发表时间:2011-10
期刊:Physical Review D - Particles, Fields, Gravitation and Cosmology
影响因子:--
作者:Wen-Biao Han, Remo Ruffini, Shesheng Xue
通讯作者:Wen-Biao Han, Remo Ruffini, Shesheng Xue
来自星系中心黑洞的宇宙芭蕾引力波研究
- 批准号:12111530107
- 项目类别:国际(地区)合作与交流项目
- 资助金额:10万元
- 批准年份:2021
- 负责人:韩文标
- 依托单位:
三维轨道双黑洞的旋近-并合-铃宕-回声引力波模板及其应用研究
- 批准号:--
- 项目类别:--
- 资助金额:60万元
- 批准年份:2021
- 负责人:韩文标
- 依托单位:
三维轨道双黑洞的旋近—并合—铃宕—回声引力波模板及其应用研究
- 批准号:12173071
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60.00万元
- 批准年份:2021
- 负责人:韩文标
- 依托单位:
来自星系中心黑洞的宇宙芭蕾引力波研究
- 批准号:--
- 项目类别:国际(地区)合作与交流项目
- 资助金额:--
- 批准年份:2020
- 负责人:韩文标
- 依托单位:
大质量比延展体双星动力学和引力波建模研究
- 批准号:11773059
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:64.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:韩文标
- 依托单位:
大质量比致密双星系统的高效率高精度引力波探测器波形模板数值模型
- 批准号:U1431120
- 项目类别:联合基金项目
- 资助金额:48.0万元
- 批准年份:2014
- 负责人:韩文标
- 依托单位:
基于标准宇宙学模型的高精度相对论性天文参考系研究
- 批准号:11273045
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:85.0万元
- 批准年份:2012
- 负责人:韩文标
- 依托单位:
国内基金
海外基金
