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夸克物质在高密度下对二体中子星合并的影响

天体物理学 2009-11-10 v1 广义相对论与量子宇宙学

摘要

我们考察了在中子星内部存在的潜在夸克物质对二体中子星合并事件中引力波的影响。本文采用两种零温态方程态(EoS),一种描述纯核物质,另一种描述包含在极高密度下发生相变的核物质。计算接近最内层稳定圆形轨道(ISCO)的二体平衡序列,以确定合并前的引力波频率。结果表明,EoS效应在引力质量超过M1.5MM_\infty\simeq1.5M_\odot时才开始发挥作用。在所用EoS允许的最大质量下,ISCO处引力波频率之差可达约10%。随后,我们对每种EoS进行三维流体动力学模拟,改变初始质量,确定合并残留物的特征引力波频率。夸克物质的影响主要体现在合并残留物的坍缩行为不同。若坍缩在合并后并非立即发生,我们发现两种EoS在后合并引力波信号中存在相位差。我们还将合并残留物发出的引力波频率与采用多项式EoS的模拟结果进行比较,发现其非恒定绝热指数的特征。所有计算均基于顺式平坦(CF)近似的广义相对论,合并模拟的引力波信号提取至二极化阶。

关键词

引用

@article{arxiv.astro-ph/0401083,
  title  = {The Influence of Quark Matter at High Densities on Binary Neutron Star Mergers},
  author = {R. Oechslin and K. Uryū and G. Poghosyan and F. K. Thielemann},
  journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0401083},
  year   = {2009}
}

备注

13 pages, 8 figures