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我们能否区分中子星双星中的低质量黑洞?

广义相对论与量子宇宙学 2018-12-03 v3 高能天体物理现象

摘要

探测来自双中子星并合的引力波代表了引力波天文学的又一里程碑。然而,由于 LIGO 目前对波形的并合/铃降部分不够敏感,若不借助于对潜在致密天体族群分布的假设,就无法轻易排除这些信号是由黑洞-中子星双星产生的可能性。我们回顾了可能产生低于 3 MM_{\odot}(大致为中子星最大质量的上限)黑洞的若干天体物理通道,以及针对这些通道的现有约束。我们表明,由于中子星状态方程的不确定性,在 Advanced LIGO 的灵敏度下,很难将来自双中子星系统的引力波与具有相同组件质量的黑洞-中子星系统的引力波区分开来。这种简并可以通过积累大量事件的统计信息以更好地约束状态方程来打破,或者通过对旋进晚期至并合后信号具有更高灵敏度的第三代探测器来打破。我们还讨论了双中子星与低质量黑洞-中子星并合在电磁对应体上的可能差异,指出若不更好地理解潜在的天体物理过程,明确区分这两者将极具挑战性。

关键词

引用

@article{arxiv.1710.05891,
  title  = {Can we distinguish low mass black holes in neutron star binaries?},
  author = {Huan Yang and William E. East and Luis Lehner},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1710.05891},
  year   = {2018}
}

备注

7 pages, 3 figures, fig 2 updated to fix an error in the previous version