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通过模板库搜索探测亚太阳质量中子星的可探测性

高能天体物理现象 2023-05-11 v2 广义相对论与量子宇宙学 核理论

摘要

我们研究了当前一代地基引力波探测器对亚太阳质量双中子星系统引力波信号的可探测性。我们发现,由中子星大潮汐形变率引起的有限尺寸效应以及较低的并合频率,会显著影响探测器对这些源的灵敏度。通过使用源自物理动机状态方程的潮汐形变率注入双中子星信号来模拟基于匹配滤波的搜索,我们计算了探测器灵敏度的降低。我们得出结论:在采用双黑洞模板库进行的搜索中,对于啁啾质量0.17M0.17 \, \textrm{M}_{\odot}的等质量双星系统,灵敏体积的损失可高达78.4%78.4 \%。我们将此灵敏体积损失,与LIGO-Virgo天文台在前三次观测运行期间采集数据上进行的亚太阳质量双星搜索结果相结合,获得了亚太阳质量双中子星并合率的保守上限。由于低质量中子星的发现将为中子星形成机制提供新见解,并进一步约束致密核物质的状态方程,我们的结果值得对亚太阳质量双中子星信号开展专门搜索。

关键词

引用

@article{arxiv.2212.03855,
  title  = {Detectability of Sub-Solar Mass Neutron Stars Through a Template Bank Search},
  author = {Ananya Bandopadhyay and Brendan Reed and Surendra Padamata and Erick Leon and C. J. Horowitz and Duncan A. Brown and David Radice and F. J. Fattoyev and J. Piekarewicz},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2212.03855},
  year   = {2023}
}

备注

12 pages, 7 figures, supplemental materials at https://github.com/sugwg/sub-solar-ns-detectability