超自旋星双星引力波参数估计的前景
广义相对论与量子宇宙学
2021-08-04 v2
摘要
迄今为止，LIGO 与 Virgo 探测器已观测到近五十起疑似黑洞双星并合。相关分析基于这些天体为黑洞的假设，将自旋先验限制于 Kerr 界限内。然而，上述假设对超自旋星不成立，超自旋星具有 Kerr 几何但自转超出 Kerr 界限。在本研究中，我们探讨若探测到超自旋星，受限的自旋先验范围是否及如何导致参数估计偏差。为此，我们通过假设致密双星中至少一个组分为超自旋星，来估计模拟引力波旋进信号的双星参数。我们发现，当主星为超自旋星时，由于受限的自旋先验范围，质量与自旋参数在参数估计中均存在偏差。此时，扩展的先验范围相较受限范围被强烈偏好。另一方面，当主星为黑洞时，即便次星为超自旋星，我们未观测到受限自旋先验范围导致的明显参数估计偏差。我们还将分析应用于具有长而强旋进信号的黑洞双星并合事件 GW170608 与 GW190814。从两事件的模型选择中均未看到超自旋星的偏好。我们得出结论：若发现高自转主星天体，为准确参数估计有必要扩展自旋先验范围；而若超自旋星仅为次星天体则难以识别。尽管如此，受限自旋先验范围下自旋参数估计的偏差可作为超自旋星存在的线索。
引用
@article{arxiv.2104.12968,
title = {Prospects for estimating parameters from gravitational waves of superspinar binaries},
author = {Nami Uchikata and Tatsuya Narikawa},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.12968},
year = {2021}
}