Theoretical aspects of gravitational waveforms for the inspiral and merger phases of compact binaries

• Auteur / Autrice : Samaya Michiko Nissanke
• Direction : Luc Blanchet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Astrophysique et méthodes associées
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Paris 7

Mots clés

Mots clés contrôlés

Interférométrie

Trous noirs (astronomie)

Relativité générale (physique)

Ondes gravitationnelles

Résumé

Cette these concerne la prediction theorique de la forme des ondes gravitationnelles emises lors de la phase «spiralante » et de l'eventuelle fusion de systemes binaires compacts, tels que ceux constitues de deux trous noirs ou de deux etoiles neutrons. Les formes de ces ondes sont fondamentales pour les mesures par interferometries lasers depuis le sol ou l'espace. Deux domaines importants du developpement des «patrons» d'ondes gravitationnelles sont abordes. Nous etudions d'abord l'effet du rayonnement gravitationnel sur des systemes isoles dans le cadre de l'approximation post-newtonienne en relativite generale. Puis, nous appliquons ce formalisme au calcul de la force du rayonnement de reaction dans les equations du mouvement d'un sysfeme compact binaire a l'ordre 3. 5pn en coordonnees harmoniques. Enfin, nous presentons des conditions initiales astrophysiques de resultats numeriques pour la fusion de deux trous noirs en accord avec le developpement post-newtonien

This thesis is devoted to the theoretical prediction of the gravitational waveform for the inspiral and eventual merger of compact binaries, le. Systems of two black holes or neutron stars. Such waveforms are essential for detecting and measuring gravitational waves by ground-based and space-based laser interferometers. In developing theoretical waveform templates for such systems, the thesis addresses two important areas. Firstly, we study gravitational radiation reaction effects on isolated matter systems in the post-newtonian approximation of general relativity. The formalism is applied to the computation of the radiation reaction force in the equations of motion of a compact binary system at the 3. 5pn order in harmonic coordinates (in both a general frame and the centre-of-mass frame). Secondly, we propose astrophysically motivated freely specifiable initial datathat are in agreement with post-newtonian results for numerically modelling binary black hole mergers