具有谱状态方程的双中子星并合引力波

在双中子星系统的数值模拟中，致密中子星物质的状态方程是决定模拟物理真实性与数值准确性的重要因素。一些模拟中使用的状态方程（如多方状态方程）在压强/密度关系函数上是 $C^2$ 或更光滑的，但可能缺乏灵活性，无法在已知天体物理约束内对具有不同质量的星体或遗迹进行建模。其他状态方程（如表格化或分段多方状态方程）可能足够灵活，能在已知约束内对附加物理以及多颗星体的质量与半径建模，但光滑性不足，导致额外数值误差。本文我们将研究一类近期发展的状态方程族，其采用谱展开并具有充足自由参数，比现有多方状态方程具有更大灵活性，且相比表格化或分段多方状态方程具有足够光滑性以降低数值误差。我们以共同啁啾质量在三种质量比下、使用两种不同的谱状态方程、并在多种数值分辨率上执行模拟。我们评估这些模拟产生的引力波，比较不同分辨率与状态方程之间以及相对于解析模型的相位误差。根据我们的模拟，我们估计对于无量纲加权潮汐可形变性差异大于 $\Delta \tilde{\Lambda} = 55$ 的双星，其并合时的相位差可被 SpEC 代码对这些状态方程所捕捉。