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利用连续引力波限制自转变形银河系致密天体的丰度

广义相对论与量子宇宙学 2024-08-23 v3 高能天体物理现象

摘要

具有非零椭圆率的银河系自转致密天体(COs)预计是连续引力波(CGWs)的源。某些类别的假设致密天体,如具有夸克核心的中子星(混合星)和夸克星,根据理论考虑被认为能够维持较大的椭圆率。这类具有大椭圆率的奇异致密天体(eCOs)应能产生当前 LIGO-Virgo-Kagra 引力波探测器网络可探测的 CGWs。由于迄今为止在 LIGO-Virgo 数据的搜索中尚未报告检测到 CGWs,我们对银河系中高椭圆率 eCOs 的丰度施加了限制。我们构建了一个贝叶斯框架,以对高度变形的银河系 eCOs 的数量计数 NtotN_{tot} 设置上限。我们将限制分为两类:一类是“不可知”的上限集,仅在 CGW 频率和椭圆率网格上评估 NtotN_{tot},且仅依赖于 COs 的空间分布选择;另一类是模型依赖集,额外假设了频率分布的先验信息。我们发现,椭圆率 ϵ105\epsilon \gtrsim 10^{-5} 的 COs 在 90%90\% 置信度下的丰度上限为 Ntot90%100N_{tot}^{90\%} \lesssim 100,而 ϵ106\epsilon \gtrsim 10^{-6} 的 COs 上限为 Ntot90%104N_{tot}^{90\%} \lesssim 10^4。此外,鉴于不同的丰度 NtotN_{tot},我们还根据所选的空间分布对银河系 COs 的椭圆率设置了上限。

关键词

引用

@article{arxiv.2403.00502,
  title  = {Constraining the abundance of spinning deformed Galactic compact objects with continuous gravitational waves},
  author = {Gopalkrishna Prabhu and Aditya Kumar Sharma and R. Prasad and Shasvath J. Kapadia},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2403.00502},
  year   = {2024}
}

备注

10 pages, 5 figures