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来自GW170817与未来探测的中子星半径约束

高能天体物理现象 2017-12-13 v3 核理论

摘要

我们引入一种约束中子星(NS)性质的新且强有力的方法。我们表明,如果并合未导致瞬时坍缩(正如对相关电磁辐射的解释所提示),则GW170817的总质量可对恒星半径提供可靠约束。质量为1.6 M_sun的非自转中子星的半径 R_1.6 可被约束为大于 10.68_{-0.04}^{+0.15} km,而非自转最大质量构型的半径 R_max 必须大于 9.60_{-0.03}^{+0.14} km。我们指出,对未来事件的探测将进一步改善这些约束。此外,我们表明,具有并合遗迹瞬时坍缩特征的未来事件将从上方对中子星半径以及从上方对中子星最大质量 M_max 建立更强的约束。这些约束尤其稳健,因为它们仅需要啁啾质量的测量以及并合遗迹瞬时与延迟坍缩的区分,而后者可由电磁信号甚至由振铃引力波(GW)信号的存在/缺失推断。这一前景强化了我们通过新方法约束中子星性质的优势,该方法直接适用于伴有电磁对应体观测的未来引力波事件。我们强调,此过程是从引力波探测约束中子星半径的独立于现有从晚期旋进阶段或并合后振荡推断半径信息的新途径,且它不需要特别响亮的引力波事件。

关键词

引用

@article{arxiv.1710.06843,
  title  = {Neutron-star radius constraints from GW170817 and future detections},
  author = {Andreas Bauswein and Oliver Just and Hans-Thomas Janka and Nikolaos Stergioulas},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1710.06843},
  year   = {2017}
}

备注

7 pages, 5 figures, accepted for publication in ApJL