双中子星余迹的千赫兹引力波:时域模型与极端物质约束
广义相对论与量子宇宙学
2020-01-22 v2 高能天体物理现象
摘要
中子星并合的余迹星是一种预期的千赫兹引力波强源,传递着极端密度下热物质状态方程的独特信息。此类信号的观测受地基干涉仪光子散粒噪声的阻碍,并对引力波天文学构成挑战。我们基于数值相对论模拟,发展了用于并合后信号的解析时域波形模型。该模型在千赫兹 regime 下补全了准圆非自旋双星的等效一体(effective-one-body)波形。我们表明,基于模板的分析可以探测到最小信噪比(SNR)为 8 的并合后信号,对应于第三代干涉仪的 GW170817 类事件。利用贝叶斯模型选择与完整的 Inspiral-Merger-Postmerger 波形模型,可以推断并合结果是直接坍缩为黑洞还是余迹星。在后者情形下,最大质量(最紧致)非旋转中子星的半径可被确定至千米精度。我们展示了利用数值相对论模拟导出的准普适关系推断极端密度下状态方程刚度的可行性。
引用
@article{arxiv.1908.11418,
title = {kiloHertz gravitational waves from binary neutron star remnants: time-domain model and constraints on extreme matter},
author = {Matteo Breschi and Sebastiano Bernuzzi and Francesco Zappa and Michalis Agathos and Albino Perego and David Radice and Alessandro Nagar},
journal= {arXiv preprint arXiv:1908.11418},
year = {2020}
}