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利用引力波区分双中子星与中子星-黑洞并合

高能天体物理现象 2020-04-24 v2 广义相对论与量子宇宙学

摘要

两颗中子星并合产生的引力波信号难以与质量相近的中子星与黑洞混合双星所产生的信号区分。事实上,即便考虑其电磁对应体辐射,这两类双星都能解释引力波信号GW170817。我们提出一种方法,该方法{既不需要双星的旋进后阶段信息,也不需要电磁对应体},仅利用引力波来识别中子星与低质量黑洞并合的混合型双星。该方法基于如下事实:某些可用引力波测量的中子星性质对所有中子星是共同或相似的。例如所有中子星共享相同的状态方程,且若其为强子态,则中子星具有相似半径。若混合型双星被误判为中子星双星,推断出的中子星性质将被错误估计并在低质量双星群体中表现为离群值。我们表明少至5\sim 5个低质量事件即可在80%80\%置信水平下识别出一个事件的类别。我们用层次混合模型对低质量双星群体建模,并表明借助100个事件我们能在68%68\%可信水平下将混合型双星的存在性或它们相对于中子星双星丰度约束至0.1\sim 0.1

关键词

引用

@article{arxiv.1903.11197,
  title  = {Distinguishing binary neutron star from neutron star-black hole mergers with gravitational waves},
  author = {Hsin-Yu Chen and Katerina Chatziioannou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1903.11197},
  year   = {2020}
}

备注

ApJL accepted version