双中子星引力波信号：频谱特性的系统分析

已有大量工作表明，从合并中子星双星发出的引力波中可以提取核密度物质状态方程的重要信息。我们对56个中子星双星在旋进、并合及并合后阶段发出的引力波信号进行了全面分析。该双星样本可以说是迄今为止使用真实状态方程研究的最大样本，横跨六种不同的核物理状态方程和十种质量，使我们能够明确最近获得的关于引力波信号频谱特性的一些结果。总体而言，我们发现：(i) 对于质量差异不超过$20\%$的双星，引力波振幅最大处的频率与两颗星的潮汐可变形性呈准普适关系；(ii) 频谱特性在并合后阶段发生变化，并合后存在持续几毫秒的瞬态阶段，随后是准稳态阶段；(iii) 当区分这两个阶段的频谱峰时，峰值识别中的若干模糊性消失，留下简单而稳健的图像；(iv) 使用正确识别的频率，在频谱特征与中子星性质之间发现了准普适关系；(v) 对于最显著的峰值，可以用恒星潮汐可变形性或紧致度得到解析拟合函数。总之，这些结果支持了以下观点：当探测到双中子星引力波信号时，核物质的状态方程可以被严格约束。