致密轴子星合并的多信使信号

轴子暗物质可以形成稳定的、自引力的和相干的构型，称为轴子星，当其质量超过临界值时，由于与电磁场的 Chern-Simons 耦合而变得不稳定。我们利用数值相对论研究了致密轴子星的合并及其随后的衰变。我们表明，两个次临界星可以合并，形成一个质量更大、受激发的临界星，该星存活有限时间后通过电磁辐射迅速衰变。我们发现了一个丰富的多信使信号，由引力波、电磁辐射和轴子辐射组成。引力波信号分为两部分：来自合并的弱而宽的信号，随后是来自衰变的频率几乎固定的更强信号。电磁辐射仅跟随来自衰变的引力波，而轴子信号在整个过程中是连续的。我们简要讨论了此类信号的可探测性。