MARC

 008260126s2025        us                              c    eng  d
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■020    ▼a9798293834495
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI32046378
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a530
■1001  ▼aMuddu,  Venkata  Sai  Saketh.▼0(orcid)0000-0003-2777-7891
■24510▼aProbing  the  Nature  of  Compact  Objects:  Scattering,  Tides,  and  Quasinormal  Modes
■260    ▼a[Sl]▼bUniversity  of  Maryland,  College  Park▼c2025
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2025
■300    ▼a525  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  87-03,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Jacobson,  Theodore  A.;Buonanno,  Alessandra.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--University  of  Maryland,  College  Park,  2025.
■520    ▼aThe  LIGO-VIRGO-KAGRA  (LVK)  collaboration  has  detected  90  confirmed  gravitational-wave  (GW)  events  and  nearly  200  confident  triggers  across  four  observational  runs.  Coalescing  black-hole  (BH)  and  neutron-star  (NS)  binaries  are  primary  GW  sources,  offering  the  unique  possibility  to  probe  the  nature  of  compact  objects  and  gravitational  dynamics.  This  dissertation  investigates  how  the  intrinsic  properties  of  compact  objects  affect  their  dynamics  and  GW  emission,  using  worldline  effective  field  theories  (WEFTs)  and  BH  perturbation  theory  (BHPT),  with  emphasis  on  selected  scattering  processes  in  General  Relativity  (GR).Scattering  of  two  BHs  in  the  post-Minkowskian  (PM)  regime  has  proven  valuable  for  extracting  binary  dynamics  from  gauge-invariant  scattering  observables.  As  a  simpler  analog,  we  study  electromagnetic  (EM)  scattering  of  two  charged  particles  in  the  post-Lorentzian  (PL)  expansion.  We  compute  scattering  observables  to  3PL  order  and  map  them  to  their  bound-orbit  counterparts,  deriving  new  boundary-to-bound  (B2B)  relations.  We  verified  these  mappings  for  gravity  at  first  post-Newtonian  (PN)  order.Another  key  setup  involves  GWs  scattering  off  compact  objects  i.e.,  gravitational  Compton/Raman  scattering.  We  compute  the  classical  Compton  amplitude  at  linear  order  in  the  mass  of  the  scattering  body,  and  to  third  order  in  spin,  for  generic  parity-invariant  compact  objects,  using  a  WEFT  with  spin-induced  multipole  couplings,  finding  agreement  with  expectations  from  amplitude-based  methods  in  the  Kerr  BH  case,  while  presenting  new  results  for  generic  objects.We  extract  the  low-frequency  tidal  response  of  Kerr  BHs  by  matching  the  tidal  contribution  to  the  Raman  amplitude  computed  in  BHPT  to  its  WEFT  counterpart,  thereby  constraining  key  tidal  coefficients  such  as  Love  numbers  and  dissipation  numbers.  We  then  use  the  dissipation  numbers  to  compute  horizon-flux-induced  mass  and  angular-momentum  loss  in  Kerr-BH  binaries,  resolving  longstanding  discrepancies  with  the  test-body  limit  and  obtaining  waveform  corrections  up  to  4PN  order.  Additionally,  we  recover  the  vanishing  of  BH  Love  numbers  and  identify  a  nonlinear  mixing  of  tidal  and  non-tidal  effects,  resulting  in  a  scale-dependent  tidal  response  via  classical  renormalization  group  flow.We  also  extend  this  approach  to  NSs,  and  extract  electric,  quadrupolar,  Love  and  dissipation  numbers  from  the  Raman  amplitude  as  a  function  of  the  boundary  conditions  for  the  metric  perturbations  at  the  stellar  surface,  that  are  determined  by  numerically  solving  the  metric-  and  matter-perturbation  equations  inside  the  NS.  This  allows  us  to  roughly  quantify  the  impact  of  tidal  heating  on  the  GW  phase  during  the  inspiral  across  different  equations  of  state.Finally,  we  study  the  interplay  between  quasinormal  modes  (QNMs)  and  reflectivity  for  generic  compact  objects  modeled  in  the  membrane  paradigm-a  phenomenological  framework  that  encodes  interior  structure  via  a  fictitious  surface  fluid.  We  extend  the  phenomenological  framework  to  linear  order  in  spin,  we  analyze  how  membrane  parameters  influence  the  QNM  spectrum  and  reflectivity.
■590    ▼aSchool  code:  0117.
■650  4▼aPhysics
■650  4▼aAstrophysics
■650  4▼aAstronomy
■653    ▼aBlack  hole  perturbation  theory
■653    ▼aEffective  field  theory
■653    ▼aGravitational  waves
■653    ▼aHorizon  fluxes
■653    ▼aTidal  effects
■653    ▼aWorldline  effective  field  theories
■690    ▼a0605
■690    ▼a0596
■690    ▼a0606
■71020▼aUniversity  of  Maryland,  College  Park▼bPhysics.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g87-03B.
■790    ▼a0117
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2025
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17357977▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

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