数值相对论中带有大质量中子星的黑洞-中子星并合

我们在数值相对论中研究黑洞-中子星（BH-NS）双星的并合，重点关注残骸盘和抛射物的性质，改变中子星的质量或致密性以及黑洞的质量和自旋。我们发现，在我们的数值模拟精度内，残骸盘质量和抛射物质量（分别用$\hat{M}_{\rm{rem}}$和$\hat{M}_{\rm{eje}}$表示）以及截止频率$f_{\rm{cut}}$（用系统在无限分离时的初始总引力质量归一化）大致与具有相同中子星致密性$C_{\rm{NS}}=M_{\rm{NS}}/R_{\rm{NS}}$、质量比$Q=M_{\rm{BH}}/M_{\rm{NS}}$和无量纲黑洞自旋$\chi_{\rm{BH}}$的模型一致，而与中子星质量$M_{\rm{NS}}$在$1.092$--$1.691\,M_\odot$范围内无关。这一结果表明，并合结果主要取决于$Q$、$\chi_{\rm BH}$和$C_{\rm{NS}}$，而对$M_{\rm{NS}}$的依赖性很弱。这证明了通过固定中子星质量但改变状态方程来研究中子星潮汐瓦解对中子星致密性依赖性的方法的合理性。我们进一步对$M_{\rm{NS}}=1.8M_{\odot}$的大质量中子星进行了模拟，并将我们的$\hat{M}_{\rm{rem}}$和$\hat{M}_{\rm{eje}}$结果与现有拟合公式给出的结果进行比较，以检验它们对更致密中子星的鲁棒性。我们发现，先前研究中获得的拟合公式在假设的数值误差范围内是准确的，同时我们的结果也表明，通过系统地进行更精确的数值模拟，可以进一步改进。