核坍缩超新星中一级量子色动力学相变的引力波特征
高能天体物理现象
2021-11-01 v2 广义相对论与量子宇宙学
核理论
摘要
一级量子色动力学（QCD）相变（PT）可能发生在核坍缩超新星（CCSN）产生的原致密星（PCS）中。在本工作中，我们通过轴对称流体动力学模拟研究了此类相变在非旋转 CCSN 中的后果。我们发现该相变导致 PCS 坍缩，并产生一阵强烈的引力波（GWs）爆发。该引力波爆发的振幅约为非旋转 CCSN 中通常发现的弹跳后引力波信号的 倍。其在频谱中于高频（ Hz）处呈现宽峰，持续时间 ，且携带的能量比其他阶段多约 个数量级。此外，PCS 振荡的峰值频率在相变诱导的坍缩后急剧增加。除第二次中微子爆发外，该引力波信号若被地面引力波探测器探测到，将是 CCSNe 内部发生一级 QCD 相变的决定性证据，并提供关于 PCS 结构与动力学的关键信息。
引用
@article{arxiv.2007.04716,
title = {Gravitational-wave Signature of a First-order Quantum Chromodynamics Phase Transition in Core-Collapse Supernovae},
author = {Shuai Zha and Evan P. O'Connor and Ming-chung Chu and Lap-Ming Lin and Sean M. Couch},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.04716},
year = {2021}
}
备注
6 pages, 4 figures, with Supplementary Materials. Corrected characteristic strain spectra, Fig. 4 and Fig. S3(b). Conclusion of original version is not affected. See also the PRL erratum