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基于符号回归的引力波测量下近似中子星半径

广义相对论与量子宇宙学 2025-07-10 v3 高能天体物理现象

摘要

二进制中子星惊喜产生的引力波携带了组件质量和潮汐可塑性的信息,但直接不包含半径,这需要通过中子星的电磁观测来测量。为了提高多信使天文学中中子星研究,一种基于引力波数据的中子星半径表达式将是有利的,因为这允许比较来自两个不同信道的信息。在本工作中,使用符号回归方法pySR在TOV解用于分段多项式EOS输入上进行训练,以发现一种近似表达式,用于表示中子星半径作为引力波测量数据的函数。该近似在分段多项式EOS中数据以及基于所选真实(非多项式)稠密物质理论EOS的NS序列上进行测试,实现了在覆盖当前天文观测范围的广泛NS参数范围内,与ground truth值之间的一致性,平均半径差异为几百米。此外,该近似被应用于GW170817引力波质量和潮汐可塑性后验分布,并与报告的推断半径分布进行比较。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.19962,
  title  = {Approximating neutron-star radii using gravitational-wave only measurements with symbolic regression},
  author = {Michał Bejger},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.19962},
  year   = {2025}
}

备注

10 pages, 6 figures, 2 tables; PRD accepted