离心率对三轴变形预旋中子星连续引力波形的影响

对连续引力波的成功探测将深化我们对稀密物质在极端条件下的物理特性的理解。二进制人口合成仿真显示，未来的太空站引力波探测器可能能够探测一些轨道周期为 10 分钟的紧密 Galactic 双中子星 (NS)。成功搜索来自此类近距离二进制中单个 NS 的连续波，要求考虑 NS 与其伴侣之间相互作用的极其精确的波形模板。不同于孤立形成通道，来自动力学形成通道的双 NS 系统具有中等至高度的轨道离心率。为适应这些系统，我们将由 Feng 等人在 [Phys. Rev. D 108, 063035 (2023)] 中推导的三轴非对齐 NS 在自旋-轨道耦合下的解析波形推广到包括轨道离心率效应的范围。我们的发现表明，对于通过孤立二进制演化形成的二进制，其 NS 的连续波受离心率影响可被忽略。相反，对于通过动力学过程形成的系统，必须考虑离心率效应，因为高离心率轨道会导致在约 0.5 (1) 年内的持续搜索中（以 100 和 200 Hz 的波频率）得到的拟合因子 $\lesssim 0.97$ (0.9)。一旦检测到紧密二进制中自旋 NS 的连续波，基于 Fisher 信息矩阵，信噪比为 $O(100)$ 时，离心率的相对测量精度可达 $\Delta e / e \sim O(10^{-7})$，这对理解双 NS 系统的形成机制具有重大意义。