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建模并合后引力波信号并从未来双中子星探测中提取双星性质

广义相对论与量子宇宙学 2019-09-04 v1 高能天体物理现象

摘要

引力波天文学已在测量支配冷超核物质的物态方程方面确立了其作用。迄今为止及在不久的将来,来自中子星双星的引力波测量很可能仅限于旋进阶段。然而,未来的升级以及下一代引力波探测器将使我们能够探测两颗星并合后发射的引力波特征,此时密度超过了单颗中子星中的密度。因此,并合后引力波信号使得在极端极限下研究超核物质成为可能。为支持这一研究方向,我们提出了双星性质与并合后演化特征之间新的且更新的唯象关系。最值得注意的是,我们推导了一个将质量加权潮汐形变能力与最大中子星质量同并合后谱的主导发射频率联系起来的更新关系。借助使用简化洛伦兹模型函数的与构型无关的贝叶斯分析,我们发现对于先进LIGO和先进Virgo的设计灵敏度,在信噪比为88及以上时,并合后遗迹的主发射频率可在约100 Hz的1-sigma不确定度内被提取。在某些情况下,甚至并合后信噪比为44也足以确定主发射频率。这将使我们能够从并合后测量双星与物态方程性质,对双中子星并合的不同部分之间执行一致性检验,并检验我们对中子星并合的物理解释。

关键词

引用

@article{arxiv.1907.02424,
  title  = {Modeling the postmerger gravitational wave signal and extracting binary properties from future binary neutron star detections},
  author = {Ka Wa Tsang and Tim Dietrich and Chris Van Den Broeck},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1907.02424},
  year   = {2019}
}