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中子星双星并合后引力波信号:旧问题新探

广义相对论与量子宇宙学 2023-10-18 v1

摘要

中子星双星并合后引力波信号的光谱性质编码了关于系统特征及描述核饱和密度上下物质状态方程的大量信息。刻画此类信号的性质是一个“老”问题,最初出现于若干频率被证明通过“准普适”关系与双星性质相关联之时。在此我们借助 Weyl 标量 ψ4\psi_4 计算信号性质,对这一老问题予以新探。借此,并利用超过 100 次模拟的数据库,我们提供了与并合后动力学中准时间对称时刻相关的新瞬时频率 f0ψ4f^{\psi_4}_0 的首个证据,该频率亦遵循准普适关系。我们还推导了并合频率 fmerhf^{h}_{\rm mer} 的新准普适关系,其以所需拟合系数更少的方式对数据的描述比以往表达式精确四倍。最后,与我们先前众多研究一致,并利用扩充的双星系统集合,我们指出 =2,m=1\ell=2, m=1 引力波模式在足够长时间尺度上可与传统 =2,m=2\ell=2, m=2 模式相当,在双星一般取向下的应变幅值比 h21/h220.11|h^{21}|/|h^{22}| \sim 0.1-1,对于高信噪比信号可被现有探测器测量,或若未发生坍缩,第三代探测器可测量一般信号。

关键词

引用

@article{arxiv.2310.10728,
  title  = {Post-merger gravitational-wave signal from neutron-star binaries: a new look at an old problem},
  author = {Konrad Topolski and Samuel Tootle and Luciano Rezzolla},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.10728},
  year   = {2023}
}

备注

13 pages, 7 figures; to be published in ApJ