利用引力波在致密双星并合中区分中子星与黑洞
广义相对论与量子宇宙学
2023-01-24 v2 高能天体物理现象
摘要
2017年8月，首次探测到的双中子星并合事件GW170817使得利用引力波研究致密双星系统中的中子星成为可能。尽管它是迄今为止探测到的最响亮（就信噪比而言）的引力波事件，但仅从引力波数据无法明确确定GW170817是由两颗中子星而非两颗黑洞的并合所引起。这一区分主要依赖于伴随的电磁对应体。这引出一个问题：在缺乏电磁信号的情况下，仅引力波数据在何种情况下可用于区分不同类型的并合？在此，我们研究仅用引力波数据能否将中子星-黑洞双星并合与双黑洞并合区分开来。我们基于早先利用手征有效场论的结果，探讨来自LIGO和Virgo、LIGO A+、LIGO Voyager、Einstein Telescope或Cosmic Explorer的数据能否实现此种区分。结果表明，即便有计划的近期升级，当前的LIGO-Virgo探测器网络很可能无法区分这些系统。然而，对于给定的有利参数事件，诸如Cosmic Explorer等第三代仪器将能够作出区分。该结果进一步强化了第三代探测器的科学理由。
引用
@article{arxiv.2105.03485,
title = {Using gravitational waves to distinguish between neutron stars and black holes in compact binary mergers},
author = {Stephanie M. Brown and Collin D. Capano and Badri Krishnan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.03485},
year = {2023}
}
备注
16 pages, 7 figures, 13 tables