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二进制奇异星体合并的一般相对论水动力学模拟

高能天体物理现象 2025-04-08 v2

摘要

我们对二进制奇异星体合并进行了完全的一般相对论模拟,考虑了两种不同的热力学处理方法。第一种方法使用从修正版MIT袋包模型派生的冷方程状态(EOS),并附加 Γ\Gamma 定律校正。第二种方法采用微观描述的有限温度效应。我们描述了两种处理方式下的计算结果,突出了热效应的影响。我们发现,两种情况下,合并后的动力学差异显著,导致合并后引力波谱和 ejecta 质量出现定量差异。合并后引力波发射的峰值频率与二进制中子星合并的既定准普适关系一致,因此,我们的模拟无法区分中子星与奇异星的合并。具有真实有限温度效应处理的模型产生了大量 ejecta 0.02 M\gtrsim 0.02\ M_{\odot}。在假设所有中子星合并实际上都是奇异星合并且所考虑的二进制是代表性的前提下,我们计算的奇异子在地球附近的通量与实验上限相冲突。因此,我们的结果初步地不利于奇异夸克物质是物质最低能量状态的情景。

关键词

引用

@article{arxiv.2407.11143,
  title  = {General relativistic hydrodynamic simulations of binary strange star mergers},
  author = {Francesco Grippa and Aviral Prakash and Domenico Logoteta and David Radice and Ignazio Bombaci},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2407.11143},
  year   = {2025}
}

备注

23 pages, 18 figures