Perspektiven zur Erkennung von Abweichungen von der Kerr-Geometrie mit Strahlungsreaktionseffekten in EMRIs

Zusammenfassung Die direkte Detektion von Gravitationswellen und den Verschmelzungen binärer schwarzer Löcher hat sich als bemerkenswerter Untersuchungsbereich der allgemeinen Relativitätstheorie erwiesen. Um eine endgültige Antwort darauf zu erhalten, ob die getestete schwarze Loch-Raumzeit die Kerr- oder Nicht-Kerr-Geometrie ist, benötigt man eine genaue Abbildung der Metrik. Da EMRIs perfekte Kandidaten für weltraumbasierte Detektoren sind, werden die Beobachtungen des Laser Interferometer Space Antenna (LISA) eine entscheidende Rolle bei der Abbildung der Raumzeitmetrik spielen. In diesem Artikel betrachten wir eine solche Studie mit der Johannsen-Raumzeit, die die Abweichungen vom Kerr-Schwarzen Loch erfasst und diskutieren weiter deren Entdeckungsmöglichkeiten. Wir leiten analytisch die führenden post-Newtonian Korrekturen im durchschnittlichen Verlust von Energie und Drehimpulsflüssen ab, die von einem stellar-massiven Objekt mit exzentrischer äquatorialer Bewegung im Johannsen-Hintergrund erzeugt werden. Wir untersuchen weiter die Bahn-Evolution des sich spiralisierenden Objekts innerhalb der adiabatischen Näherung. Schließlich bieten wir die mögliche Nachweisbarkeit von Abweichungen vom Kerr-Schwarzen Loch an, indem wir die Entkopplung von Gravitationswellen abschätzen und heben die entscheidende Rolle der LISA-Beobachtungen hervor.