并合中子星双星中非谐g模的共振锁定

并合双星中的中子星会因其伴星产生的潮汐引力场而变形。在旋进阶段，潮汐变形主要由恒星的f模主导。潮汐还包含次级的g模，当线性潮汐力扫过其本征频率时，这些g模会被共振激发。在流体位移扰动的线性阶之外，g模是非谐的，即其振荡频率取决于模式能量。对于最低阶g模，我们表明当潮汐力达到其线性本征频率时，模式会动态调整其能量，使其非线性频移后的振荡频率始终与驱动场频率匹配。我们将这种现象称为“共振锁定”，它持续到旋进结束，因此模式增长到的能量远大于线性理论预测。对于使用SLy4状态方程的1.4–1.4 M☉双中子星系统，我们发现这导致引力波相位在频率域中产生额外的修正，从共振锁定开始时的94 Hz到并合时的1 kHz，累积的|ΔΨ|≈3 rad。这种效应探测了并合中子星内部结构的细节，超出了体潮汐形变等整体性质。