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用热力学推断双黑洞并合的天体物理

广义相对论与量子宇宙学 2021-12-14 v1 高能天体物理现象

摘要

我们引入并合熵指数(IBBH\mathcal{I}_\mathrm{BBH}),这是一个测量广义相对论中任意一般双黑洞并合熵转移效率的新参数。我们发现 IBBH\mathcal{I}_\mathrm{BBH} 介于渐近最大值与最小值之间。对于 LIGO 和 Virgo 探测到的观测并合族,我们发现 IBBH\mathcal{I}_\mathrm{BBH} 不超过其理论最大值的 30%\lesssim30\%。通过对并合前与并合后状态通过 IBBH\mathcal{I}_\mathrm{BBH} 施加热力学一致性,我们展示了 BRAHMA——一个推断引力波探测性质和天体物理影响的新框架。对于 GW190521——迄今观测到的最重确认双黑洞并合——我们的框架排除了高质量比、负有效旋进自旋和电磁对应体声称。此外,我们的分析独立确认 GW190521 属于一个独立族群。

关键词

引用

@article{arxiv.2112.06856,
  title  = {Thermodynamics to infer the astrophysics of binary black hole mergers},
  author = {Patrick Hu and Karan Jani and Kelly Holley-Bockelmann and Gregorio Carullo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2112.06856},
  year   = {2021}
}

备注

7 pages, 5 figures