不等质量、高致密玻色星并合产生的引力波与反冲
广义相对论与量子宇宙学
2022-09-20 v2
摘要
近几十年来，玻色星作为致密的简单自洽模型以及某些暗物质情形下形成的自引力结构，引起了广泛关注。由于构成玻色星的类玻色子预期不与普通物质及辐射显著相互作用，通过电磁特征直接探测这些假想天体不太可能。然而，双玻色星可能形成并并合，发出可探测的引力波信号，从而将其与含黑洞和中子星等普通致密天体的双星区分开。我们通过数值演化完全相对论的 Einstein-Klein-Gordon 方程来研究两个玻色星的并合，所采用复标量场具有产生极致密玻色星的孤子势。由于质量-半径图的陡峭性，我们可在无大质量比双黑洞演化所遇困难的情况下，研究质量比高达 的不等质量双玻色星的动力学与引力辐射。与先前研究的等质量情形类似，我们对并合的数值演化根据初始质量与双星角动量，产生非自旋玻色星或自旋黑洞。我们未发现任何在余留自旋黑洞或余留玻色星周围形成同步标量云的证据。有趣的是，与等质量情形相反，耗散角动量的机制之一现在是非对称的，并导致大的反冲速度（高达几 ），这可能产生游荡的余留玻色星。我们还将玻色星双星预言的引力波信号与黑洞双星进行比较，并评述利用地面干涉仪探测差异的可能性。
引用
@article{arxiv.2201.06113,
title = {Gravitational waves and kicks from the merger of unequal mass, highly compact boson stars},
author = {Miguel Bezares and Mateja Bošković and Steven Liebling and Carlos Palenzuela and Paolo Pani and Enrico Barausse},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.06113},
year = {2022}
}
备注
v2: minor changes to match published version