Sondeando nuevos campos fundamentales con Inspiraciones de Ratios de Masa Extremas

Examinamos las inspiraciones de ratios de masa extremas (EMRIs), donde un objeto compacto cargado se espiraliza en un agujero negro supermasivo, en teorías de gravedad modificada con campos escalares o vectoriales adicionales. Utilizando los formalismos de Teukolsky y Sasaki-Nakamura generalizados, proporcionamos la expansión post-newtoniana del flujo de energía de las ondas vectoriales hasta O (v⁵) más allá de la fórmula cuadrupolar en el campo débil y calculamos numéricamente el flujo de energía en el campo fuerte para una partícula cargada que se mueve en órbitas circulares. Nuestros hallazgos revelan una degeneración en los parámetros de carga escalar y vectorial para órbitas de campo débil y movimiento lento. Sin embargo, para órbitas de campo fuerte y movimiento rápido cerca de la órbita circular estable más interna, observamos comportamientos distintos entre campos escalares y vectoriales. Investigamos el potencial de utilizar EMRIs detectados por detectores de ondas gravitacionales basados en el espacio, como el Antena Espacial de Interferómetro Láser para identificar si un agujero negro lleva una carga escalar o vectorial. La influencia del flujo escalar y vectorial en la evolución orbital y la fase tensorial de GW no puede ayudarnos a distinguir entre campos escalares y vectoriales. Sin embargo, las polarizaciones adicionales emitidas por el campo escalar o vectorial pueden romper las correlaciones entre el campo escalar y el campo vectorial y luego ayudarnos a distinguir entre el campo escalar y el campo vectorial.