利用中子星 f 模振荡引力波约束核参数
高能天体物理现象
2023-10-10 v2 广义相对论与量子宇宙学
核理论
摘要
中子星(NS)中不稳定准正则模发出的引力波(GW)有望在现有 GW 探测器灵敏度提升或下一代 GW 探测器下被探测到,因此可用于研究中子星内部。假设孤立脉冲星中存在典型脉冲星自转突变能量的 f 模激发,并考虑 A+(在第 5 观测运行设计灵敏度下运行的升级版 LIGO 探测器)与爱因斯坦望远镜(ET)的潜在 f 模引力波候选源,我们在贝叶斯框架下展示了中子星星震学的反问题,以约束核参数与中子星状态方程(EOS)。我们在相对论平均场形式体系下描述中子星内部。以自转突变脉冲星为例,我们发现对于 A+ 与 ET 中的单次事件,在核参数中,核子有效质量()在 90% 可信区间(CI)内可分别被限制到 与 以内。同时,不可压缩性()与对称能斜率()仅受到宽松约束。考虑 A+ 与 ET 中的多次(10 次)事件,所有核参数均被良好约束,尤其是 ,在 A+ 与 ET 中可分别约束至 3% 与 2%。我们还估计了 中子星的可观测量(如半径()、f 模频率()、阻尼时间())以及若干 EOS 性质(包括声速平方())的不确定性。
引用
@article{arxiv.2306.04626,
title = {Constraining nuclear parameters using Gravitational waves from f-mode Oscillations in Neutron Stars},
author = {Bikram Keshari Pradhan and Dhruv Pathak and Debarati Chatterjee},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.04626},
year = {2023}
}
备注
Accepted for publication in the Astrophysical Journal (APJ). 17 pages and 9 figures