双中子星信号中潮汐参数与状态方程的引力波推断的波形系统误差
广义相对论与量子宇宙学
2021-06-16 v1 高能天体物理现象
摘要
双中子星并合产生的引力波信号在其潮汐特征中携带了关于星体状态方程的信息。推断潮汐参数（或直接从状态方程）的一个主要问题是由波形近似模型引入的系统误差。我们采用基于规范不变相位分析和费舍尔信息矩阵的自底向上方法研究波形系统误差，并协助识别参数估计中的偏差。对 15 个不同双星的模拟分析表明，在当前波形模型中，系统误差在信噪比（SNR） 时主导于统计误差。这意味着约化潮汐参数推断中的偏差大于统计的 可信区间。例如，虽然在 SNR 80 时中子星半径可被限制在 水平，系统误差却可达 水平。我们将该方法应用于 GW170817（SNR ）并确认不存在显著系统效应。通过使用分析的最优频率范围，我们估算中子星半径为 km。后者与电磁约束先验及近期 NICER 测量一致。鉴于第三代探测器探索 SNR ，我们发现所有当前波形模型均导致约化潮汐参数推断中至少 1-sigma 的差异（无论其值如何）。我们得出结论：当前波形模型，包括那些来自数值相对论的模型，不足以推断将由先进及第三代探测器观测到的最响亮（且潜在信息量最大）事件中的状态方程。
引用
@article{arxiv.2009.08467,
title = {Waveform systematics in the gravitational-wave inference of tidal parameters and equation of state from binary neutron star signals},
author = {Rossella Gamba and Matteo Breschi and Sebastiano Bernuzzi and Michalis Agathos and Alessandro Nagar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.08467},
year = {2021}
}