从引力波观测直接推断核状态方程参数

利用引力波观测中子星并合为约束致密物质状态方程以及更好地理解其核物理提供了一种新方法。然而，从引力波观测推断核微观物理需要对状态方程模型参数进行采样，这些参数作为引力波数据分析中使用的每个状态方程的输入。对状态方程参数进行采样需要大量求解Tolman-Oppenheimer-Volkoff方程——这一过程会使分析中的每次似然评估减慢数秒。在这里，我们采用使用多层感知器神经网络构建的TOV方程模拟器，以便能够从引力波应变数据直接推断核状态方程参数。我们的模拟器使我们能够快速求解TOV方程，输入状态方程参数并在仅几十毫秒内输出相关的中子星潮汐形变度。我们在PyCBC中实现了这些模拟器，以使用GW170817事件直接推断状态方程参数，提供仅由引力波信息得到的这些参数的后验分布。我们将这些运行与使用完整TOV求解器进行的分析进行了基准测试，发现模拟器实现了近两个数量级的加速，而恢复的后验分布差异可忽略不计。此外，我们在90%置信上限区间内将对称能的斜率和曲率约束为L_sym≲106 MeV和K_sym≲26 MeV。