相变起始对双中子星并合的影响

量子色动力学预言在高密度下物质会从强子物质发生相变成为夸克物质，这在双中子星并合等天体物理系统中极有可能发生。为探索此类相变可能发生的临界密度，我们对不同质量（等质量与不等质量双星）的双中子星并合进行了数值相对论模拟。我们旨在理解相变起始对并合动力学与引力波谱的影响。我们通过不可知地改变相变起始密度、固定强子物质部分与夸克物质部分，生成了一组状态方程。状态方程的这一特定安排探讨了在并合前或并合过程中达到物质混合相的并合情形。在此情形下，若具有强子与夸克自由度的物质性质差异显著，则会在中等质量双星最终并合产物的稳定性中体现出来。我们对混合物种并合（其中一颗伴星为混杂星）进行了案例研究。若夸克物质在低密度下出现，我们观察到并合后引力波分析在峰值频率更高以及功率谱密度中并合后频率方面发生显著变化。我们报告了在混合并合中并合时刻相位差图中以尖峰形式表现出的指示信号。我们发现，对于具有相同总重子质量的不等质量双星，相变在并合后引力波信号中的表现比等质量双星更为显著。