采用混合状态方程模拟双中子星：引力波、电磁特征与数值相对论面临的挑战
广义相对论与量子宇宙学
2019-08-09 v1 高能天体物理现象
高能物理 - 唯象学
摘要
与两颗中子星并合相关的引力波和电磁特征使我们能够检验超核密度下物质的本质。由于支配中子星内部的状态方程仅受宽松约束，中子星核心甚至可能存在奇异夸克物质。我们通过数值相对论模拟研究了奇异夸克物质核如何影响双中子星并合。有趣的是，若数值分辨率不够高，强相变会使数值格式的收敛阶降至一阶。因此，为具有强相变的状态方程生成高质量引力波模板又增加了一项挑战。针对与 GW170817 一致的一个特定等质量构型，我们计算并讨论了相关的引力波信号以及并合相连的部分电磁对应体。我们发现，用于 GW170817 分析的现有波形近似方法能在数值不确定度内描述此类系统，然而该不确定度比纯强子状态方程大数倍，意味着需采用更高分辨率以进行精确的引力波模型比较。我们还表明，对于所选状态方程，描述并合后引力波辐射的准普适关系似乎成立，且我们所选 setup 下的电磁特征亮度不足以解释与 GW170817 相关的千新星。
引用
@article{arxiv.1908.03135,
title = {Simulating Binary Neutron Stars with Hybrid Equation of States: Gravitational Waves, Electromagnetic Signatures, and Challenges for Numerical Relativity},
author = {Henrique Gieg and Tim Dietrich and Maximiliano Ujevic},
journal= {arXiv preprint arXiv:1908.03135},
year = {2019}
}