致密天体的潮汐形变与引力波辐射

由并合双中子星（NS）产生的引力波（GW）信号（如 GW 事件 GW170817）的观测可被用来约束星体内部核心物质的物态方程（EoS）。关于星体内部结构与组分的信息编码于其潮汐 Love 数中，这些数在双星晚 inspiral 阶段发出的 GW 信号波形中留下印记。我们通过计算影响双星系统动力学与 GW 辐射的自旋-潮汐修正，将致密天体潮汐形变理论拓展至主导后牛顿（PN）阶且自旋线性阶。这些修正分为两类：由标准潮汐 Love 数与天体自旋耦合产生的项，以及依赖于转动潮汐 Love 数的项。两者均在 6.5PN 阶进入 GW 相位。我们通过估计在假定第二、三代地基干涉仪下施加于类 GW170817 事件的参数偏差，分析了自旋-潮汐耦合的影响。如果自然界中存在自旋相对较高（$\chi \gtrsim 0.1$）的 NS 双星，这些效应或许能被下一代探测器观测到。最后，我们证明了利用 GW 探测求解所谓逆星体问题的可行性，即由 NS 质量与潮汐 Love 数的测量重构 EoS。我们的结果表明，先进探测器网络对并合双 NS 的少数几次观测将使我们能够对分段多方物态方程表示中的唯象参数施加有意义的约束，并在文献提出的真实 EoS 间进行模型选择。