黑洞-中子星双星引力波参数估计中中子星质量的测量精度

最近，两台 LIGO 探测器探测到了两个引力波 (GW) 信号，分别命名为 GW150914 和 GW151226。尽管这两个信号均被确认源自并合的黑洞 (BH) 双星，但预计在不久的将来，Advanced 探测器网络也将探测到来自包含中子星 (NS) 系统的引力波。在本工作中，我们采用信噪比为 10 的 Advanced LIGO 灵敏度，评估了来自 BH-NS 双星的引力波中 NS 质量 ($M_{ns}$) 的测量精度。利用 Fisher 矩阵方法，我们在假设 NS 质量为 $1 \leq M_{ns}/M_{\odot} \leq 2$ 且低质量 BH 范围为 $4 \leq M_{bh}/M_{\odot} \leq 10$ 的情况下，计算了 $M_{ns}$ 的测量误差 ($\sigma$)。我们使用了自旋与轨道角动量对齐的 TaylorF2 波形模型，但此处我们仅考虑 BH 自旋。我们发现，在给定的无量纲 BH 自旋 $\chi_{bh} = 0$ 下，我们的质量区域内分数误差 ($\sigma/M_{ns} \times 100$) 在 $10\% - 50\%$ 范围内。随着 BH 自旋增加，误差趋于增大，且这种趋势对于较高的 NS 质量（或较高的总质量）更为明显。特别是，对于最高质量的 NS ($M_{ns}=2~M_{\odot}$)，如果无量纲 BH 自旋超过 $\sim 0.6$，误差 $\sigma$ 可能会大于 $M_{ns}$ 的真实值。