利用引力波约束中子物质状态方程

我们展示了未来几年内对双中子星（BNS）并合的引力波观测如何与核物理的见解相结合，以获得对致密物质状态方程（EoS）有用的约束，特别是将中子物质 EoS 在核饱和密度 $n_0\approx 0.16\ {\text{fm}^{-3}}$ 的一倍到两倍之间约束在 20% 以内。利用 Fisher 信息方法，我们将来自不同星族模型抽取的模拟 BNS 并合事件的观测约束，与来自 X 射线天文学（特别是中子星内部组成探测器（Neutron Star Interior Composition Explorer, NICER）观测）预期的中子星半径独立测量相结合，以直接约束核物理参数。为了参数化核 EoS，我们采用了一种不同的方法，从纯核物质而非对称核物质展开，以利用近期量子蒙特卡洛（QMC）计算的结果。该方法避免援引所谓的抛物线近似从对称核物质外推，使我们能够直接约束中子物质 EoS。利用主成分分析，我们识别出被观测数据约束最紧的参数组合。我们讨论了针对各种效应的敏感性，例如通过星族模型敏感性体现的不同组分质量、核心 EoS 中的相变，以及与中心参数值的较大偏离。