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有效飞掠框架中的中子星:$f$ 模重求和

广义相对论与量子宇宙学 2022-02-10 v3 高能天体物理现象

摘要

偏心致密双星不仅对引力波探测器构成挑战,而且若其中一个天体为中子星,还可作为探测核状态方程的探针。在短近心点通过期间,潮汐相互作用在星体上激发 ff 模,后者进而发射自身的引力波。我们在有效飞掠框架内推导了这些恒星振荡的解析波形,将发射建模到后牛顿阶的主导阶。在此阶下,ff 模响应可写为按轨道谐波的傅里叶分解,各谐波的振幅依赖于 Hansen 系数。对 ff 模的谐波重求和得到一个简单的衰减谐振子,其振幅现由复谐波数的 Hansen 系数确定。我们计算了重求和 ff 模与潮汐响应数值积分之间的匹配,发现对于高轨道偏心率 (e>0.8)(e > 0.8) 和低半通径 (p<15M)(p < 15M) 的三种状态方程系统,M>0.98{\cal{M}} > 0.98。我们进一步将我们的模型与辐射反作用作用下后续近心点通过产生的模进行比较,并开发了精确的近心点通过计时模型。我们展示了如何利用该计时模型指定初始条件,以准确追踪跨多个近心点通过的 ff 模激发。

关键词

引用

@article{arxiv.2101.10963,
  title  = {Neutron Stars in the Effective Fly-By Framework: $f$-Mode Re-summation},
  author = {Jose Nijaid Arredondo and Nicholas Loutrel},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2101.10963},
  year   = {2022}
}

备注

Corrected typos and updated timing model coefficients