GW190425 事件:用于分类二进制中子星与二进制黑洞合并及约束非对称暗物质的案例研究
高能天体物理现象
2025-07-11 v1 广义相对论与量子宇宙学
高能物理 - 唯象学
摘要
LIGO 科学、Virgo 和 KAGRA 联合实验室确认了两个二进制中子星合并候选事件,GW170817 和 GW190425,以及几个二进制黑洞候选事件。虽然 GW170817 通过其电磁对称物得到确认为 BNS 合并事件,但 GW190425 缺乏此类观察,导致其分类不确定。我们检查了 GW190425 可能来自黑洞合并的可能性,这些黑洞在暗物质吸积导致其前体中子星坍缩后合并。在使用此事件,我们对暗物质参数(如其质量和相互作用截面积)施加了约束。我们模拟类似 GW190425 的事件并分析它们,包括即将到来的升级版探测器网络和下一代观测站。我们显示,具有 A+ 灵敏度的网络无法以足够的信心对类似 GW190425 的事件进行分类。具有 A# 灵敏度的探测器网络只有在中子星遵循相对刚性方程状态的情况下,才可以对此类事件进行分类,因为其更强的潮汐信号与二进制黑洞波形有显著差异。下一代观测站如 Einstein Telescope 和 Cosmic Explorer 即使针对软、紧凑的中子星也能恢复潮汐信号,从而实现可靠的分类。最后,我们预测未来引力波网络将针对类似事件实现的暗物质约束。
引用
@article{arxiv.2507.07895,
title = {A case study of GW190425 for classifying binary neutron star versus binary black hole mergers and constraining asymmetric dark matter with gravitational wave detectors},
author = {Sanika Khadkikar and Divya Singh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.07895},
year = {2025}
}
备注
9 Figures, 5 tables