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中子星基模动力学潮汐中的自旋效应:现象学及与数值模拟的比较

广义相对论与量子宇宙学 2021-08-18 v2 高能天体物理现象 太阳与恒星天体物理 高能物理 - 理论

摘要

中子星双星旋进的引力波包含了在未经探索的极端情形下强相互作用物质的信息。提取这些信息需要稳健的理论模型来描述自旋与潮汐效应在引力波信号中物质特征的签名。事实上,自旋会对中子星准正模的潮汐激发产生显著影响,而当前最先进的波形模型并未包含这一点。我们发展了一种简单的近似描述,考虑自旋的科里奥利效应对中子星四极与八极基模准正模潮汐激发的影响,并将其纳入 SEOBNRv4T 波形模型中。我们表明,科里奥利效应在恒星共转参考系的有效作用量中仅引入一项新的相互作用项,并通过考虑文献中已数值计算的旋转中子星模频率的自旋诱导共振频率移动来确定该系数。我们研究了引力红移与参考系拖曳效应引起的相对论修正,并指出了未来需要更详细理论发展的重要方向。将我们的新模型与双中子星及中子星-黑洞双星的数值相对论模拟比较,显示相较于数据分析中使用的当前模型,一致性得到改善。

关键词

引用

@article{arxiv.2103.06100,
  title  = {Spin effects on neutron star fundamental-mode dynamical tides: phenomenology and comparison to numerical simulations},
  author = {Jan Steinhoff and Tanja Hinderer and Tim Dietrich and Francois Foucart},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2103.06100},
  year   = {2021}
}

备注

24 pages. v2: updated references and git link