利用第二代和第三代引力波探测器网络测量中子星半径

下一代地基干涉引力波探测器将观测整个宇宙时间尺度上的黑洞和中子星并合。大量双中子星并合事件将以极高的保真度被观测到，并将对核物质状态方程提供严格的约束。在本文中，我们通过结合从模拟源群体获得的 $1.4 \, \mathrm{M}_{\odot}$ 中子星半径约束，研究了随着探测器灵敏度的提高，状态方程可测量性的系统性改进。由于状态方程的可测量性取决于其刚度，我们考虑了一系列涵盖当前观测约束的现实状态方程。我们表明，单个 40 公里的宇宙探索者探测器可以在十年内将软、中、硬状态方程的中子星半径精确到 10 米，而当前一代的地基探测器，如 Advanced LIGO-Virgo 网络，对于软状态方程则需要 $\mathcal{O}(10^5)$ 年才能做到。