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从引力波数据推断中子星并合中的瞬发黑洞形成

广义相对论与量子宇宙学 2020-02-12 v1 高能天体物理现象

摘要

引力波 GW170817 与双中子星并合事件的旋进阶段相关。LIGO-Virgo 探测器在高频处的灵敏度不足以探测对应于并合及并合后阶段的信号。因此,并合结果是瞬发黑洞形成与否的问题必须借助并合前引力波信号或电磁对应体来回答。在这项工作中,我们提出了两种利用旋进引力波信号分析来推断瞬发黑洞形成概率的方法。两种方法都将引力波数据分析的后验分布与数值相对论结果相结合。一种方法依赖于状态方程的现象学模型以及坍缩阈值质量的估计。另一种方法基于潮汐极化率参数 Λ~\tilde{\Lambda} 的估计,该参数以与状态方程无关的方式与瞬发黑洞形成相关联。我们分析了 GW170817 数据,发现两种方法一致地预测出瞬发黑洞形成的概率约为 50-70%,然而若施加来自 PSR J0348+0432 或 PSR J0740+6620 的最大质量约束,该概率可能显著降至 10% 以下。

关键词

引用

@article{arxiv.1908.05442,
  title  = {Inferring prompt black-hole formation in neutron star mergers from gravitational-wave data},
  author = {Michalis Agathos and Francesco Zappa and Sebastiano Bernuzzi and Albino Perego and Matteo Breschi and David Radice},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1908.05442},
  year   = {2020}
}

备注

14 pages, 14 figures