利用先进引力波探测器在双中子星并合后开展高频爆发搜索的前景

物态方程在中子星并合物理中起着关键作用。近期采用微观物理物态方程的数值模拟表明，此类事件的结果取决于中子星的质量。对于质量较小的系统，模拟倾向于形成超大质量、准稳定的中子星，其振荡会产生短暂的高频引力辐射爆发。其主导频率内容与中子星半径紧密相关，对其测量可用于约束超核物态方程。相比之下，高质量系统的并合会导致直接引力坍缩成黑洞。我们开发了一种算法，结合了对引力波瞬变信号进行形态无关搜索的波形重构与贝叶斯模型选择，以区分并合后情景并准确测量主导振荡频率。我们利用 LIGO 和 Virgo 数据中的模拟双星并合信号目录展示了该方法的有效性，并讨论了该分析在先进地基引力波探测器中的应用前景。对于本文考虑的波形并假设源处于最佳取向，我们发现该技术可探测到距离约 10–25 Mpc 的并合后中子星信号。我们还发现，我们能够以约 95% 的准确率成功区分并合后情景，并在所有探测到的信号平均意义上，将幸存的并合后中子星的主导振荡频率测定精度控制在约 10 Hz 以内。这使得对非旋转 1.6 M$_{\odot}$ 参考中子星半径的估计不确定度约为 100 m。