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利用自旋诱导八极矩测量约束暗致密天体的性质

广义相对论与量子宇宙学 2024-01-24 v2 高能天体物理现象

摘要

多种理论模型预言了可模仿黑洞(BH)性质的奇异致密天体的存在。致密天体并合产生的引力波(GW)有潜力区分奇异致密天体与黑洞。测量双星中致密天体的自旋诱导多极矩为检验致密天体性质提供了独特途径。LIGO与Virgo的GW观测已对领先阶自旋诱导矩——自旋诱导四极矩给出了约束。本工作中,我们发展了测量次领先阶自旋诱导矩——自旋诱导八极矩的贝叶斯框架。自旋诱导八极矩的精确测量将使我们能够检验其与广义相对论中Kerr黑洞的一致性,并约束非黑洞致密天体所允许的参数空间。针对各类模拟致密天体双星,我们探究了LIGO与Virgo探测器网络约束致密天体自旋诱导八极矩的能力。我们发现设计灵敏度的LIGO与Virgo可约束无量纲自旋大小约0.8的双星组分自旋诱导八极矩的对称组合。进一步,我们研究了同时测量自旋诱导四极矩与八极矩的可能性。最后,我们对第三批GW目录中精选的GW事件进行了该检验。这些是利用完整贝叶斯分析对自旋诱导八极矩的首次约束。

关键词

引用

@article{arxiv.2308.01309,
  title  = {Constraining the nature of dark compact objects with spin-induced octupole moment measurement},
  author = {Pankaj Saini and N. V. Krishnendu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2308.01309},
  year   = {2024}
}

备注

13 pages, 8 figures, published in Phys. Rev. D