非破坏性中子星 - 黑洞与双黑洞并合模拟的首次直接比较

我们首次在全广义相对论框架下，对中子星 - 黑洞并合与黑洞 - 黑洞并合的数值模拟进行了直接比较。我们聚焦于无自旋物体配置，且质量比处于中子星 - 黑洞系统最可能的范围内 ($q=6$)。在该参数空间区域内，中子星在并合前未发生潮汐破坏，我们表明这两种类型的并合表现出显著的相似性。中子星的存在对引力波信号的影响不仅下一代引力波探测器无法探测，而且在数值模拟中也小到无法测量：甚至对于这两种类型的双星系统，其坠入、并合及铃宕信号也表现出完全一致。并合后残骸的特征同样相似，最终黑洞的质量差异在 $dM< 5 \times 10^{-4}M_{BH}$ 以内，自旋差异在 $da< 10^{-3}M_{BH}$ 以内。混合双星系统的近星点进动率与先前发表的双黑洞结果一致，我们利用旋进波形对数值模拟的精度施加了约束，该约束独立于针对每种双星类型所做的算法选择。总体而言，我们的结果表明，非破坏性中子星 - 黑洞并合可以由黑洞 - 黑洞并合极好地建模；鉴于没有质量抛射、吸积盘形成或引力波信号的差异，只有在总质量约为 $10M_{\odot}$ 的低自旋系统中，电磁前兆才能证明中子星的存在，这一状况至少将持续到具有与提议的爱因斯坦望远镜相当灵敏度的引力波探测器问世。