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AM CVn 双星连续谱的新模型与基于归一化流的多信使推断

高能天体物理现象 2026-07-14 v1 广义相对论与量子宇宙学

摘要

未来的电磁望远镜,如 NewAthena\textit{NewAthena}CASTOR\textit{CASTOR} 和类似 AXIS\textit{AXIS} 的任务,以及毫赫兹引力波 (GW) 探测器如 LISA\textit{LISA},预计将揭示银河系超紧凑双星 (UCB) 的种群。联合多信使探测将探测像 AM CVn 这样的质量转移 UCB 的不确定的形成、演化和可观测性,但需要推进理论工具以应对未来的数据挑战。受此启发,我们提出了一个用于 AM CVn 双星连续谱发射的新正向模型,该模型将源双星参数与 X 射线、光学和紫外可观测性联系起来。该模型假设 GW 驱动的质量转移,并采用物理上合理的吸积能量学、发射几何、吸收和仪器响应参数化。将此与 LISA\textit{LISA} 观测和双星种群合成输出相结合,可以探索 AM CVn 的多信使特性。尽管存在不确定性,我们的模型预测大约每 7000 个 AM CVn 双星中就有一个将允许与 LISA\textit{LISA}CASTOR\textit{CASTOR}AXIS\textit{AXIS} 进行联合多信使探测。我们还开发了一个框架,用于使用卷积神经网络和归一化流从逆模型推断双星参数。用我们的合成 AM CVn 种群测试训练好的流,我们发现推断的吸积星质量的平均绝对分数误差为 0.050.05 M_{\odot},供体星质量为 0.260.26 M_{\odot},轨道周期为 0.10.1 s,距离为 0.20.2 pc,而 Spearman 秩显示真实和预测分布高度相关,除了供体星质量。这些努力为后续研究奠定了基础,这些研究将探索详细的双星天体物理学和观测要求,以在未来十年内实现有效的多信使科学发现。

关键词

引用

@article{arxiv.2607.12971,
  title  = {A new model for the continuum spectra of AM CVn binaries and multi-messenger inference with normalizing flows},
  author = {Nathan Steinle and Samar Safi-Harb and Austin MacMaster and Liliana Rivera Sandoval and Katelyn Breivik and Tyrone E. Woods and Tom Maccarone and Tom Wagg},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2607.12971},
  year   = {2026}
}