从引力波和伽马射线暴观测推断中子星核属性

近期发现伴随核伽马射线暴的长时段伽马射线暴，促使人们关注其前体星体的本质。若这些持续时间较长的暴发发生在中子星合并事件上，类似于短时段伽马射线暴，这就引出了一个问题：哪些物理属性决定了暴发的持续时间。合并事件的质量是关键因素，它强烈影响合并残留物的寿命，从而决定了暴发的持续时间：形成长期寿命残留物的轻质合并事件会产生短暂的暴发，而更为致密的合并事件则形成短命残留物，随后坍缩成黑洞，从而驱动更持久的暴发。本文比较了LIGO-Virgo-KAGRA对引力波观测得到的合并率与伽马射线暴（包括长时段和短时段核伽马射线暴）的观测率，以识别一个特征总中子星质量，使其在$1.36^{+0.08}_{-0.09}$（中位数及68%置信区间）倍于中子星托尔曼-奥本海默-沃尔克质量时，将两种暴发类别分开。这一结果表明，致密的中子星在合并后可能存活更长时间。我们的发现即使在观测不确定性和模型假设方面存在较大波动时，也仍然稳健。此外，我们发现了与稠密核物质相关的各种特征质量之间的相关性，引入了一种新颖且独立的方法，通过分开或组合的引力波和伽马射线暴观测来约束中子星核属性。