旋进中子星双星的演化：潮汐相互作用与轨道偏心率的效应
高能天体物理现象
2020-10-21 v1 广义相对论与量子宇宙学
摘要
动力学形成的双星中子星（NS）在 LIGO/VIRGO 波段发射引力波（GW）时可能具有显著偏心率。我们使用一组混合方程研究此类偏心旋进 NS 双星中的潮汐效应。NS 被建模为可压缩椭球，其可因潮汐力而非线性形变，而轨道演化采用后牛顿（PN）理论处理至 2.5-PN 阶。我们发现，一般而言，潮汐相互作用可加速旋进，并引起轨道频率与相位偏移。对于圆轨道旋进，我们的计算在较大双星间距处重现了先前的线性结果，但在小间距处纳入了 NS 的动力学响应。对于偏心旋进，频率与相位偏移在近心点通过时剧烈振荡，且振荡幅度随偏心率增大。结果，GW 相位也受到潮汐效应的显著影响。在并合时，累积 GW 相位偏移可达超过 10 弧度（典型 NS 质量 、半径 11.6 km），远大于圆轨道旋进情形。尽管偏心 NS 并合的事件率可能较低，对此类并合的探测可为由状态方程提供有用约束。
引用
@article{arxiv.2009.08300,
title = {Evolution of inspiralling neutron star binaries: effects of tidal interactions and orbital eccentricities},
author = {Jie-Shuang Wang and Dong Lai},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.08300},
year = {2020}
}
备注
9 pages, 8 figures, accepted to Phys. Rev. D