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后合流特性对热力学加热效率的依赖性——中子星合流

高能天体物理现象 2025-07-10 v2 广义相对论与量子宇宙学 核理论

摘要

我们系统地对等质量中子星合流进行数值相对论模拟,模型中变化热力学指数Γth\Gamma_{\rm th},并使用与当前多信使观测数据和最新理论计算一致的三个中子星(NS)方程态(EOS),以及两种不同的总质量(m0=2.7 和 2.9 Mm_0=2.7\ \text{和}\ 2.9~M_\odot)。通过在混合EOS框架中变化Γth\Gamma_{\rm th}的值,研究热力学对合流动力学、引力波(GWs)和动力学质量抛射过程的影响。我们发现Γth\Gamma_{\rm th}的选择会在特定EOS和m0 m_0下改变残余物的结果。我们也表明,动力学抛射质量受Γth\Gamma_{\rm th}值的影响方式因EOS而异:对于刚性EOS,在Γth\Gamma_{\rm th}较小时抛射质量较高,而对于较软的EOS,在Γth=1.31.4\Gamma_{\rm th} = 1.3--1.4时抛射质量最大。虽然轨道运动不依赖于Γth\Gamma_{\rm th}值,但后合流相位演化受其高度影响。我们表明,后合流GW光谱的主导峰频率f2 f_2随着Γth\Gamma_{\rm th}的增加而单调降低。我们发现,中子星宏观特性与后合流GW频率之间的普遍关系受到非可忽略的热力学不确定性的影响,这可能会遮蔽tidaldeformabilitytidal deformabilityf2 f_2之间的普遍关系。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.08514,
  title  = {Dependence of postmerger properties on the thermal heating efficiency in neutron star mergers},
  author = {Ming-Zhe Han and Yong Gao and Kenta Kiuchi and Masaru Shibata},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.08514},
  year   = {2025}
}

备注

16 pages, 12 figures, 4 tables, published in PRD