奇 quark 星系統双星合并中的潮汐加热
广义相对论与量子宇宙学
2025-10-30 v2 高能天体物理现象
核理论
摘要
我们研究了奇 quark 星双星合并过程中出现的潮汐加热及其对引力波信号的影响。虽然核子星在合并过程中的潮汐加热可被视为可忽略,但最近的研究表明,高密度下的夸克-反夸克相变会显著增强合并早期的能量耗散。本文评估了由夸克参与的非 leptonic 弱过程引起的体积黏性,发现其在奇 quark 星合并早期相关温度下,远高于核子物质的黏性。我们采用包含电子的非理想袋模型对奇 quark 物质进行建模,并确保其符合天体物理约束。通过分析质量为 1.4 至 1.8 太阳质量()的等质量双星系统,发现在合并前夕温度可接近 0.1 MeV。我们还估算了对引力波形的影响,得出额外相位偏移可达 至 弧度(对应 200 MeV 的奇 quark 质量),这一现象有望被下一代引力波探测器探测到。由于夸克-反夸克潮汐加热仅在质量为 1.8 至 2.0 的非常重的中子星中占主导地位,若在质量为 1.4 至 1.6 的双星系统中探测到此类相位偏移,则可作为奇 quark 星存在的 smoking gun 标志。
引用
@article{arxiv.2504.07659,
title = {Tidal heating in binary inspiral of strange quark stars},
author = {Suprovo Ghosh and José Luis Hernández and Bikram Keshari Pradhan and Cristina Manuel and Debarati Chatterjee and Laura Tolos},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.07659},
year = {2025}
}
备注
14 pages, 6 figures, 3 tables, Matches accepted version in PRD