Résumé - Effets des marées dans les formes gravitationnelles et scalaires et flux à un ordre post-Newtonien dans les théories scalaire-tensor sans masse

Effets des marées dans les formes gravitationnelles et scalaires et flux à un ordre post-Newtonien dans les théories scalaire-tensor sans masse

2025-07-10 11:57:15

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{gr-qc}

Cette étude de Eve Dones et Laura Bernard explore les effets des déformations marées sur les étoiles à neutrons dans des systèmes binaires dans le cadre des théories de gravité scalaire-tensorielle (ST). Ces déformations sont causées à la fois par l'étoile compagnon et le champ scalaire présent dans ces théories, et sont étroitement liées à la structure et à la composition internes de l'étoile. Les auteurs utilisent le formalisme multipolaire-post-Minkowskien post-Newtonien (PN-MPM), qui est une approche perturbative basée sur des expansions en petites vitesses et faibles champs gravitationnels, pour calculer les corrections marées aux flux d'énergie gravitationnelle et scalaire et à la phase des ondes. Ils se concentrent sur le premier ordre post-Newtonien (PN) au-delà du rayonnement quadrupolaire standard en relativité générale, ce qui correspond à l'ordre 2PN au-delà de la contribution marée dipolaire de premier ordre. Trois types indépendants de déformabilité marée – scalaire, tensorielle et mixte scalaire-tensorielle – contribuent au signal à cette précision. De plus, les auteurs dérivent les modes d'amplitude des ondes gravitationnelles et scalaires, y compris les modes mémoire, à la même précision. Le travail est organisé en plusieurs sections, commençant par une introduction au contexte de l'astronomie des ondes gravitationnelles et à la modélisation des ondes gravitationnelles dans des théories alternatives de la gravité. Les auteurs résument ensuite les parties gravitationnelles et matérielles de l'action utilisée pour décrire les effets marées dans les théories ST et les équations de champ qui en découlent. Ils spécialisent la dynamique conservatrice dérivée dans un article précédent au cas des orbites circulaire et présentent comment le formalisme PN-MPM est utilisé pour calculer les flux d'énergie totaux et les formes d'ondes. Le papier inclut également les calculs intermédiaires détaillés nécessaires pour dériver ces quantités et fournit les expressions finales pour les flux et la phase, ainsi que les modes d'amplitude des ondes gravitationnelles et scalaires dans la forme étendue PN standard. Les auteurs mettent en avant l'importance de considérer les effets marées scalaires lors de l'interprétation des données des ondes gravitationnelles et de la conception des tests de la gravité avec des détecteurs d'ondes gravitationnelles tels que LISA et le télescope Einstein. Ils encouragent des recherches futures pour étendre ce travail aux objets tournants et pour considérer les marées dynamiques et la scalarisation.