We derive the radial action of a spinning probe particle in Kerr spacetime from the worldline formalism in the first-order form, focusing on linear in spin effects. We then develop a novel covariant Dirac bracket formalism to compute the impulse and the spin kick directly from the radial action, generalizing some conjectural results in the literature and providing ready-to-use expressions for amplitude calculations with generic spin orientations. This allows, for the first time, to find new covariant expressions for scattering observables in the probe limit up to O(G6s1s24). Finally, we use the action-angle representation to compute the fundamental frequencies for generic bound orbits, including the intrinsic spin precession, the periastron advance, and the precession of the orbital plane. Published by the American Physical Society 2024

中文翻译：

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具有通用自旋方向的 Kerr 时空自旋粒子的散射和绑定可观察对象


我们从一阶形式的世界线形式推导出自旋探针粒子在 Kerr 时空中的径向作用，重点关注自旋效应中的线性。然后，我们开发了一种新的协变 Dirac 支架形式，以直接从径向作用计算脉冲和自旋踢，概括了文献中的一些猜想结果，并为具有通用自旋方向的振幅计算提供了现成的表达式。这允许，第一次在探测极限（最高 O（G6s1s24））中找到散射 Observable 的新协变表达式。最后，我们使用作用角表示来计算通用束缚轨道的基频，包括本征自旋岁差、近天体前进和轨道平面的岁差。 美国物理学会 2024 年出版