双中子星并合中的共振潮汐：解析与数值相对论研究

双中子星并合中 $f$-模的共振激发会影响准圆轨道与高偏心率并合中的引力波（GWs）辐射，并能够提供关于星体内部的信息。大多数共振潮汐模型都是使用近似的、微扰的方法建立的，因此需要在高频区通过与数值相对论（NR）模拟仔细比对来验证。我们在高分辨率 NR 模拟集合与最先进的有效单体（EOB）模型 ${\tt TEOBResumS}$（包含多种潮汐势并纳入共振潮汐模型）之间进行了详细比较。对于圆轨道并合，我们发现 $f$-模共振能够改善 EOB 与 NR 之间的一致性，但尚无明确证据表明接触后的潮汐增强源于共振机制。带有 $f$-模共振的潮汐模型无法在误差范围内同时一致地重现 NR 波形与能量学特征，且其表现与不含共振的重新求和潮汐模型相当。对于高偏心率并合，我们首次表明我们的 EOB 模型能以很高的精度重现爆发式的 NR 波形。然而，所考虑的共振模型未能捕捉到在相遇过程中被激发并存在于 NR 波形中的 $f$-模振荡。最后，我们使用绝热与动力学潮汐模型分析 GW170817，发现数据不支持包含动力学潮汐的模型。这与共振潮汐在极高频处才可被测量的事实一致，而 GW170817 不具备此类频段，但有望在下一代探测器中得到检验。