由快速旋转的致密物体组成的双星系统,如黑洞或中子星,是引力波天文学家的主要目标。由于自旋-位和自旋-自旋耦合,这些系统的动力学可能非常复杂。关于动力学的性质,已经提出了矛盾的结果。在此,我们确认,尽管有相反的说法,但第二个后牛顿近似描述的一般相对论所描述的动力学形式上是混沌的。当包含高阶辐射反应项引起的耗散时,混沌被抑制。发现阻尼时间尺度与表征混沌行为的时间尺度相当,但比其短。这一结果表明,由自旋紧双星计算到2.5后牛顿级的引力波形对初始条件没有敏感的依赖性。如果这个阶次的后牛顿近似是一个充分的描述,那么可以使用标准的分层匹配滤波技术来检测波。另一方面,混沌消相干和辐射诱导耗散之间的竞争足够紧密,以至于合并历史确实保留了混沌行为的印记。此外,时间尺度足够接近,后牛顿近似足够粗糙,因此我们不能排除混沌效应在实际二进制系统中发挥作用的可能性。
内政部:https://doi.org/10.103/PhysRevD.68.024004