用 GW170817 约束双子星
高能天体物理现象
2019-06-12 v2 广义相对论与量子宇宙学
核理论
摘要
如果允许在致密星核心发生相变,则会出现一个新的稳定平衡构型分支,提供与纯强子分支质量相同的解决方案,从而产生双子星(twin-star)构型。我们对导致双子星构型的相变特征进行了广泛分析,同时满足了来自 2M_⊙ 最大质量的约束以及引力波事件 GW170817 带来的信息。特别地,我们使用中子星物质的一般状态方程,该方程对描述强子相的模型与夸克相的恒定声速之间的强子-夸克相变进行参数化。我们发现,最大数量的双子星解在 neutron-star 分支中的质量处于 1-2M_⊙ 范围,而双子分支质量 ≳2M_⊙。对质量、半径和潮汐形变能力的分析还揭示,当双子星出现时,潮汐形变能力表现出具有相同质量的两条不同分支,从而与中子星的预期行为有显著不同。此外,我们发现 GW170817 的数据与混合星的存在相容,并且也可以解释为混合星双星系统或混合星与中子星并合所产生的。如果在旋进阶段存在混合星,则未来引力波探测若测得啁啾质量 M ≲1.2M_⊙ 以及 1.4M_⊙ 星的潮汐形变能力 Λ_{1.4}≲400,便可明确确立。最后,结合所有可用的观测信息,我们对表征相变的参数、最大质量以及由导致双子星构型的状态方程所描述的 1.4M_⊙ 星的半径给出了约束。
引用
@article{arxiv.1811.10929,
title = {Constraining twin stars with GW170817},
author = {Gloria Montana and Laura Tolos and Matthias Hanauske and Luciano Rezzolla},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.10929},
year = {2019}
}
备注
17 pages, 12 figures, 2 tables