迈向双中子星并合中加速的核物理参数估计:Tolman-Oppenheimer-Volkoff方程的仿真器
高能天体物理现象
2024-06-03 v1 广义相对论与量子宇宙学
核理论
摘要
双中子星并合的引力波观测有潜力彻底改变我们对核物态方程(EOS)以及决定其性质的基本相互作用的理解。然而,贝叶斯参数估计框架通常不会对决定EOS的微观核物理参数进行采样。这样做的主要障碍之一是求解中子星结构方程(即Tolman-Oppenheimer-Volkoff方程)的计算成本。在本文中,我们探索了仿真TOV方程解的方法:多层感知机(MLP)、高斯过程(GP)以及降基方法(RBM)的数据驱动变体。我们针对三种不同复杂程度(由模型参数数量表示)的核EOS参数化实现了这些仿真器。我们发现,基于MLP的仿真器通常比其他两种算法更准确,而RBM相对于完整的高保真TOV求解器实现了最大的加速。我们使用这些仿真器对一次潜在响亮的双中子星并合观测进行简单的参数推断,并表明我们的仿真器预测的后验与完整TOV求解器获得的后验高度一致。
引用
@article{arxiv.2405.20558,
title = {Towards accelerated nuclear-physics parameter estimation from binary neutron star mergers: Emulators for the Tolman-Oppenheimer-Volkoff equations},
author = {Brendan T. Reed and Rahul Somasundaram and Soumi De and Cassandra L. Armstrong and Pablo Giuliani and Collin Capano and Duncan A. Brown and Ingo Tews},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.20558},
year = {2024}
}
备注
13 pages and 9 figures. Comments Welcome