Órbitas ligadas y radiación de ondas gravitacionales alrededor del agujero negro peludo

Resumen El modelo de agujero negro peludo proporciona un nuevo marco teórico para explorar fenómenos en campos gravitacionales fuertes. Este artículo investiga sistemáticamente la influencia del parámetro de cabello β en las geodésicas temporales del agujero negro peludo regular, incluyendo el radio del horizonte de eventos, las propiedades de las órbitas ligadas y las características de la radiación de ondas gravitacionales durante un solo período. El estudio revela que β tiene un impacto significativo en el horizonte de eventos, pero solo un efecto menor en la órbita circular estable más interna (ISCO), la órbita marginalmente ligada (MBO) y las órbitas periódicas. Además, las trayectorias de las órbitas periódicas son casi idénticas a las del agujero negro de Schwarzschild. Además, el parámetro β fue restringido al simular los datos de observación de la precesión de la estrella S2 que orbita el agujero negro supermasivo Sgr A*. Los resultados indican que los efectos de corrección de β cumplen con las restricciones observacionales existentes, sin proporcionar limitaciones más estrictas. Finalmente, al considerar órbitas periódicas como órbitas transicionales en el sistema de inspiración de relación de masas extrema (EMRI), se encontró que la presencia de β introduce sutiles efectos en la amplitud, fase y período de la señal de ondas gravitacionales para una sola órbita. Aunque estos efectos parecen menores dentro de un solo ciclo, pueden acumularse en efectos significativos a lo largo de la evolución a largo plazo. En el futuro, se espera que los detectores de ondas gravitacionales basados en el espacio investiguen más a fondo las propiedades del parámetro de cabello, mejorando nuestra comprensión de la estructura del espacio-tiempo y el comportamiento dinámico de los agujeros negros.