本文關(guān)鍵詞：后牛頓自旋致密雙星拉格朗日動力學(xué)

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【摘要】：引力波是愛因斯坦廣義相對論的四大預(yù)言之一。隨著現(xiàn)代天體力學(xué)和天體物理學(xué)的發(fā)展,對引力波的探測已經(jīng)成為科學(xué)家研究熱點(diǎn)。然而,引力波的探測需要精確的理論模板為基礎(chǔ),這就需要對宇宙中引力波源的動力學(xué)有更精確的理論分析。因此,自旋致密雙星系統(tǒng)作為最理想的引力波源,其動力學(xué)也成為當(dāng)今天體物理界研究的重要課題。 本文主要在前人研究的基礎(chǔ)上,利用一定的數(shù)值積分方法,和混沌識別方法研究了相對論相近質(zhì)量比自旋致密雙星系統(tǒng)的動力學(xué)及其輻射的引力波波形。 一方面,主要通過數(shù)值模擬分析,在軌道運(yùn)動方程包含2.5PN階自旋軌道耦合項(xiàng),自旋進(jìn)動方程包含2PN階自旋軌道耦合項(xiàng)時(shí),對保守的拉格朗日構(gòu)形下的自旋致密雙星系統(tǒng)混沌現(xiàn)象的影響。我們利用不變的快速李雅普諾夫指標(biāo),通過改變自旋角度的初始值對一些軌道進(jìn)行數(shù)值模擬,以及對相空間的混沌的掃描發(fā)現(xiàn)高階自旋與軌道耦合項(xiàng)的確能使自旋致密雙星系統(tǒng)的混沌現(xiàn)象增強(qiáng)。 另一方面,主要通過數(shù)值模擬分析,當(dāng)自旋軌道耦合貢獻(xiàn)項(xiàng)存在時(shí)對引力波形的影響,以及當(dāng)耗散項(xiàng)存在時(shí)自旋致密雙星系統(tǒng)中有序軌道和混沌軌道所輻射的引力波形的變化。我們利用功率譜法分析自旋軌道貢獻(xiàn)項(xiàng)存在時(shí)發(fā)現(xiàn)該項(xiàng)的加入不僅使混沌現(xiàn)象增強(qiáng),同時(shí)會使引力波形發(fā)生變化。此外,還進(jìn)一步驗(yàn)證了自旋致密雙星系統(tǒng)中有序軌道所輻射的引力波形是有序的,而混沌軌軌道所輻射的引力波形是混沌的。對于耗散項(xiàng)加入后的分析發(fā)現(xiàn),耗散項(xiàng)的存在不僅導(dǎo)致自旋致密雙星系統(tǒng)的混沌軌道所輻射的引力波終止,也會導(dǎo)致有序軌道所輻射的引力波終止。我們經(jīng)過數(shù)值模擬分析發(fā)現(xiàn),這種現(xiàn)象的發(fā)生是由于耗散項(xiàng)的引入使自旋致密雙星系統(tǒng)的二體演化一段時(shí)間后發(fā)生并合所導(dǎo)致的。
【學(xué)位授予單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：O415.5;P144.9

【參考文獻(xiàn)】

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1 伍歆;黃天衣;;判定軌道混沌的幾個(gè)指標(biāo)[J];天文學(xué)進(jìn)展;2005年04期

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本文編號：1294583