中子星更精确的分析 Love 数关系
广义相对论与量子宇宙学
2025-01-31 v2 高能天体物理现象
摘要
对中子星可观测量的精确测量（如质量和半径）可用于约束超核物质的方程态，并加深对核物理的理解。中子星内部组成探索器 (Neutron star Interior Composition ExploreR, NICER) 跟踪旋转中子星上的 X 射线热点，能够推断中子星紧凑度的精确信息。引力波携带关于中子星潮汐可塑性（与潮汐 Love 数相关）的信息，这已被 LIGO/Virgo/KAGRA 合作方测量。这两种可观测量之间存在约为宇宙常数的关联性，对方程态不敏感（称为“普适 Love-C 关系”）。本文聚焦于推导两种用于 Love-C 关系的解析表达式，这些表达式已准备就绪且优于之前的解析表达式。第一种模型灵感来自牛顿多项式，其对引力势的扰动可解析求解。我们将此牛顿模型推广到相对论范围内，通过对引力势扰动与星体紧凑度之间的二次拟合来实现。第二种模型利用托尔曼 VII 模型，采用切比雪夫多项式谱展，收敛速度快于之前工作中使用的 Taylor 展开。我们发现第一种模型对真实中子星的 Love-C 关系描述更准确，而在描述平均数值 Love-C 关系时，它提供了最佳表达。这些新模型不仅在实际中有用，而且还显示了对中子星进行解析建模的潜力与重要性。
引用
@article{arxiv.2410.06358,
title = {Improved Analytic Love-C Relations for Neutron Stars},
author = {Tristen Lowrey and Kent Yagi and Nicolás Yunes},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.06358},
year = {2025}
}
备注
11 pages, 9 figures