致密双星旋进引力波波形中 $f$-模动力学潮汐的频域模型
广义相对论与量子宇宙学
2019-10-07 v2 高能天体物理现象
摘要
最近探测到来自中子星双星旋进 GW170817 的引力波(GWs)开辟了一条独特途径,用以探测此前未探索区域中的物质与基本相互作用。从观测到的引力波中提取中子星物质的信息,需要稳健且计算高效的波形理论模型。我们发展了物质主要引力波特征——与中子星基频振荡模(-模)相关的动力学潮汐——的一个近似频域引力波相位模型。我们关注圆轨道上的无自旋天体,并证明尽管数学形式简单,新的“-模潮汐”(fmtidal)模型在高达 kHz 的引力波频率范围内与有效单体动力学潮汐模型吻合良好,并且为调谐至数值相对论潮汐模型所捕捉的部分现象学提供了物理意义。fmtidal 模型的优势在于:它显式给出了引力波相位对特征状态方程参数(即潮汐形变参数与 -模频率)的依赖;计算高效;并且可轻易添加到任意频域基线波形中。fmtidal 模型易于未来改进,并为超越潮汐形变独立测量中子星物质额外基本属性以及利用引力波观测开展广义相对论新颖检验的第一步提供了手段。
引用
@article{arxiv.1905.00818,
title = {Frequency domain model of $f$-mode dynamic tides in gravitational waveforms from compact binary inspirals},
author = {Patricia Schmidt and Tanja Hinderer},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.00818},
year = {2019}
}
备注
7 pages, 3 figures; matches published version