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双中子星 f 模动力学潮汐中推断核参数的代价

广义相对论与量子宇宙学 2024-04-30 v2 高能天体物理现象 核理论

摘要

来自双星系统中中子星(Neutron Stars, NS)的引力波(Gravitational Wave, GW)观测为约束核参数提供了绝佳场景。Pratten 等人(2022)的研究表明,在双中子星(binary neutron star, BNS)系统的 GW 波形模型中忽略 f 模动力学潮汐修正,会导致对 NS 性质与 NS 状态方程(equations of state, EOS)测量的显著偏差。本工作中,我们研究由忽略动力学潮汐修正所引起的核参数偏差。此外,本工作展示了核参数的敏感性以及未来 GW 观测对其估计约束。我们在相对论平均场模型中描述 NS 物质,从而由 GW 观测推断核参数。对于一组 GW 事件总体,我们注意到,与考虑动力学潮汐修正的情形相比,忽略动力学潮汐会使核子有效质量(mm^*)的中位数预测降低约 6%6\%。而在 90% 可信区间(credible interval, CI)下,mm^* 在 A+(具有第五次观测运行灵敏度的 LIGO-Virgo 探测器)与宇宙探索者(Cosmic Explorer, CE)中分别被约束至约 5%5\%3%3\%。我们还讨论了考虑 GW 事件集合时对所有其他核参数(包括可压缩性、对称能与对称能斜率)由此产生的约束。除 mm^* 外,我们未注意到忽略 f 模动力学潮汐对核参数分析有显著影响。

关键词

引用

@article{arxiv.2311.16561,
  title  = {Cost of inferred nuclear parameters towards the f-mode dynamical tide in binary neutron stars},
  author = {Bikram Keshari Pradhan and Tathagata Ghosh and Dhruv Pathak and Debarati Chatterjee},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2311.16561},
  year   = {2024}
}

备注

12 pages, 6 figures, 1 table