Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Spinning particles near Kerr black holes: Orbits and gravitational-wave fluxes through the Hamilton-Jacobi formalism

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216208%3A11320%2F25%3A10506684" target="_blank" >RIV/00216208:11320/25:10506684 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=GRvZxBYmlb" target="_blank" >https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=GRvZxBYmlb</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevD.111.044009" target="_blank" >10.1103/PhysRevD.111.044009</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Spinning particles near Kerr black holes: Orbits and gravitational-wave fluxes through the Hamilton-Jacobi formalism

  • Popis výsledku v původním jazyce

    Extreme mass-ratio inspirals are among the key sources of gravitational waves for the Laser Interferometer Space Antenna space-based gravitational-wave detector. Achieving sufficient accuracy in the gravitational-wave template for these binaries requires modeling the effects of the spin of the comparably light secondary compact object. In this work, we employ the solution of the Hamilton-Jacobi equations for the motion of spinning bodies in Kerr space-time for the first time to obtain general bound orbits. Specifically, we implement a new solver for the Mathisson-Papapetrou-Dixon equations of motion reduced to first-order form. Our approach provide novel semianalytical expressions for the spin corrections to the orbital motion and frequencies, valid for any choice of referential geodesics, and new analytic expressions for the constants of motion shifts. Then, using the Teukolsky formalism, we compute gravitational-wave energy and angular-momentum fluxes sourced by these orbits valid to linear order in secondary spin and provide waveform snapshots corresponding to the motion. The solver and the novel method we have developed substantially improve on previous studies in terms of speed and accuracy. Additionally, we include the full effect of a general precessing secondary spin in the waveform for the first time. As such, it provides a breakthrough building block for the modeling of waveforms of precessing compact binaries at large mass ratios.

  • Název v anglickém jazyce

    Spinning particles near Kerr black holes: Orbits and gravitational-wave fluxes through the Hamilton-Jacobi formalism

  • Popis výsledku anglicky

    Extreme mass-ratio inspirals are among the key sources of gravitational waves for the Laser Interferometer Space Antenna space-based gravitational-wave detector. Achieving sufficient accuracy in the gravitational-wave template for these binaries requires modeling the effects of the spin of the comparably light secondary compact object. In this work, we employ the solution of the Hamilton-Jacobi equations for the motion of spinning bodies in Kerr space-time for the first time to obtain general bound orbits. Specifically, we implement a new solver for the Mathisson-Papapetrou-Dixon equations of motion reduced to first-order form. Our approach provide novel semianalytical expressions for the spin corrections to the orbital motion and frequencies, valid for any choice of referential geodesics, and new analytic expressions for the constants of motion shifts. Then, using the Teukolsky formalism, we compute gravitational-wave energy and angular-momentum fluxes sourced by these orbits valid to linear order in secondary spin and provide waveform snapshots corresponding to the motion. The solver and the novel method we have developed substantially improve on previous studies in terms of speed and accuracy. Additionally, we include the full effect of a general precessing secondary spin in the waveform for the first time. As such, it provides a breakthrough building block for the modeling of waveforms of precessing compact binaries at large mass ratios.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10300 - Physical sciences

Návaznosti výsledku

  • Projekt

  • Návaznosti

    I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2025

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Physical Review D

  • ISSN

    2470-0010

  • e-ISSN

    2470-0029

  • Svazek periodika

    111

  • Číslo periodika v rámci svazku

    4

  • Stát vydavatele periodika

    US - Spojené státy americké

  • Počet stran výsledku

    42

  • Strana od-do

    044009

  • Kód UT WoS článku

    001446599300013

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85217468562