利用双中子星并合引力波检验夸克-强子相变的可行性
高能天体物理现象
2024-12-05 v1 广义相对论与量子宇宙学
摘要
夸克和胶子等基本粒子在极高温度或密度下预期为基本自由度，而日常生活中的自然现象则用强子自由度描述。大质量中子星与双中子星并合遗迹可能含有夸克物质，但由强子物质到夸克物质的相变如何发生尚属未知。不同的相变情景预言了双中子星并合发出的不同引力波波形。若状态方程之间的差异出现在足够高的密度处，则波形差异预期主要出现在并合或并合后阶段，而非旋进阶段。并合后引力波的典型频率高于 2 kHz，当前探测器难以观测。本研究中，我们对两种代表性情景进行了贝叶斯模型选择，并考察未来探测器的观测能否使我们识别正确模型。我们假设核饱和密度附近的较低密度状态方程已通过累积观测完全确定。在此假设下，我们发现有望借助第三代探测器或专为并合后信号观测设计、在高频处具有高灵敏度的专用探测器（如 NEMO）来识别正确的相变情景是合理的。
引用
@article{arxiv.2310.13603,
title = {On the Testability of the Quark-Hadron Transition Using Gravitational Waves From Merging Binary Neutron Stars},
author = {Reiko Harada and Kipp Cannon and Kenta Hotokezaka and Koutarou Kyutoku},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.13603},
year = {2024}
}