广义相对论多流体致密星的潮汐形变

过去十年，引力波天文学为致密星内部的极端物质状态打开了一扇新窗口。在双星系统旋近过程中的某个时刻，每颗恒星开始经历由潮汐形变率表征的绝热潮汐。首个测量的主导潮汐形变率（来自GW170817事件）已经约束了致密物质的物态方程。随着第三代探测器的到来，潮汐形变率有望以更高的精度被推断，可能揭示次主导的潮汐贡献。这促使我们开发更精确的致密星模型，以纳入更丰富的微观物理。基于此，我们超越了常用的理想流体近似，通过多流体框架对致密星进行建模。在本工作中，我们使用Carter的多流体变分形式，给出了由任意数量相互作用流体组成的致密星绝热潮汐形变的完整广义相对论描述。该方法的一个显著特征是流体种类之间存在非耗散性的相互曳引。我们推导了多流体构型的流体静力学平衡方程，以及控制任意阶稳态引力电和引力磁潮汐响应的扰动方程。随后我们研究了曳引如何修改相应的潮汐形变率。利用多流体物态方程的分析表示，我们证明曳引不改变绝热潮汐响应，因此在旋近期间内部模式共振激发之前的很长一段时间内，对引力波信号不产生可测量的影响。我们随后讨论了两个具体应用：超流中子星和暗物质混合致密星。