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由黑洞瓦解的中子星所产生引力波的核物理研究

广义相对论与量子宇宙学 2023-05-31 v2 高能天体物理现象

摘要

经历潮汐瓦解的中子星-黑洞(NSBH)并合所产生的引力波,为研究中子星状态方程及物质在极端密度下的行为提供了潜在途径。我们提出了一个描述潮汐瓦解引力波信号的现象学模型,使我们能够测量瓦解时间。我们利用模拟数据开展研究,假设一个乐观地邻近的NSBH事件,其参数针对测量潮汐瓦解进行了优化。我们表明,由两台40 km Cosmic Explorer仪器组成的双探测器网络可将瓦解时间的测量精度达到0.5 ms,对应于中子星半径0.7 km的约束(90%可信度)。该半径约束比通过测量同一系统在旋进过程中的潮汐可形变度所获得的约束更宽。此外,中子星半径很可能通过双中子星并合得到更严格的约束。尽管NSBH并合因其提供的恒星与双星天体物理信息而重要,但它们不太可能提供超越双中子星并合已有的核物理见解。

关键词

引用

@article{arxiv.2302.09711,
  title  = {Nuclear physics with gravitational waves from neutron stars disrupted by black holes},
  author = {Teagan A. Clarke and Lani Chastain and Paul D. Lasky and Eric Thrane},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2302.09711},
  year   = {2023}
}

备注

10 pages, 6 figures. Accepted in ApJL