Are Post-Newtonian templates faithful and effectual in detecting gravitational signals from neutron star binaries?
计算了由一个中子星和一个质点组成的双星系统的引力信号与后牛顿模板的重叠函数。对不同的恒星模型和不同的探测器进行了计算，以估计PN模板的有效性和可靠性，并确定匹配滤波技术是否可能提取与中子星内部结构有关的效应。
2002-08-05 astro-ph gr-qc
Black Hole-Neutron Star Binaries in General Relativity: Quasiequilibrium Formulation
本文提出了一种新的数值方法来构造黑洞-中子星双星的准平衡模型。我们解决了广义相对论的约束方程，共形薄三明治形式主义分解，连同中子星物质的欧拉方程。我们采取的系统是固定在一个共转框架，从而假设存在一个螺旋Killing矢量。我们解决这些耦合方程的背景度量的克尔-Schild黑洞，这占中子星的黑洞的同伴。在本文中，我们采用多方状态方程的中子星物质，并假设大的黑洞--中子星的质量比。这些简化使我们能够专注于强场，黑洞同伴的存在下的准平衡中子星模型的建设。我们总结了几个代码测试的结果，与牛顿模型进行比较，并在一个完全相对论的框架中定位潮汐扰动的发生。
2004-07-20 astro-ph gr-qc
Black hole-neutron star binaries in general relativity: effects of neutron star spin
我们提出了广义相对论，准平衡黑洞-中子星双星的新序列。我们解决了引力场的共形薄三明治分解的爱因斯坦场方程，耦合到相对论流体静力平衡方程的理想流体。我们通过在史瓦西黑洞的背景度规中求解这些方程来解释黑洞，史瓦西黑洞的质量比中子星的质量大得多。背景度量在Kerr-Schild以及各向同性坐标中处理。对于中子星，我们假设多方状态方程的绝热指数γ =2，并求解无旋和共旋组态。通过比较相同背景度规下的无旋位形和同步位形的结果，我们得出旋转对潮汐破裂位置的影响仅为百分之几的量级。背景中的不同选择也导致了几个百分点的差异，这可能是这些配置近似准平衡的水平的指示。
2007-10-24 astro-ph gr-qc
Numerical Models of Spin-Orbital Coupling in Neutron Star Binaries
本文提出了一种新的数值格式，用于求解任意自旋准平衡双中子星的初值问题。我们构造了一系列不同间距的圆轨道双星，保持每个序列的静止质量和环流不变。恒星的自旋角频率沿序列变化，这一结果可以在PPN极限下解析得出。这种自旋效应，除了在双星内旋期间发出的引力波形上留下印记外，如果其中一颗恒星是从地球上可见的脉冲星，则可以在电磁信号中测量。
2004-01-26 astro-ph gr-qc
Quasiequilibrium black hole-neutron star binaries in general relativity
在广义相对论中构造了黑洞-中子星双星的准平衡序列.我们解决爱因斯坦的约束方程的共形薄三明治形式主义，受黑洞边界条件施加在表面上的切除球，连同相对论方程的流体静力平衡。与我们以前的计算相反，我们采用了平坦的空间背景几何形状，并且没有假设极端的质量比。我们采用Gamma=2的多方状态方程，并重点研究无旋中子星构型以及近似无旋的黑洞。本文给出了黑洞的不可约质量与中子星的ADM质量之比的数值结果，其中M_{irr} ^{BH}/ M_{ADM,0} ^{NS} = 1，2，3，5和10。我们考虑了重子静止质量M_B^{NS}/M_B^{max} = 83%和56%的中子星，其中M_B^{max}是我们的状态方程所允许的孤立球形星的最大静止质量。对于这些序列，我们找到了潮汐破裂的开始，并在足够大的质量比和中子星压缩的情况下，最里面的稳定的圆形轨道。我们与以前的黑洞-中子星双星的结果进行了比较，发现与三阶后牛顿结果非常吻合，特别是对于大的双星分离。我们还使用我们的结果来估计这些双星的inspiral阶段期间发出的传出的引力辐射的能谱。
2007-10-24 astro-ph gr-qc
A Semi-relativistic Model for Tidal Interactions in BH-NS Coalescing Binaries
本文用半解析方法研究了黑洞-中子星双星系统中Kerr黑洞对中子星的潮汐效应。采用由相对论恒星结构方程导出的标量势，考虑了相对论效应对中子星自引力的影响。我们计算了黑洞-中子星双星的准平衡序列，以及恒星被黑洞潮汐场破坏的临界轨道间距：后者的量特别令人感兴趣，因为当它大于最里面的稳定圆形轨道的半径时，可能会产生短的伽马射线暴。
2010-03-16 astro-ph gr-qc
The Probability Distribution of Binary Pulsar Coalescence Rate Estimates. II. Neutron Star-White Dwarf Binaries
本文研究了具有白矮星伴星的脉冲双星的统计特性。利用Kim等人（2003）提出的统计分析方法，我们计算了NS-WD双星由于引力波发射而产生的银河系合并速率。我们发现，根据不同的脉冲星星族模型，NS-WD双星的银河系合并速率（R_tot）的最大可能值为0.2- 10个/百万年。对于我们的参考模型，我们得到R_tot=4.11_（-2.56）^（+5.25）每百万年在68%的统计置信水平。这些速率估计没有对脉冲星聚束进行校正，因此，它们被发现比双中子星系统的银河系聚并速率估计小20倍左右。根据我们的速率估计，我们计算的引力波背景，由于合并的NS-WD二进制的激光干涉仪空间天线的频带内的河外距离。我们发现NS-WD双星的引力波背景的贡献是可以忽略的。
2004-08-10 astro-ph gr-qc
Hydro-without-Hydro Framework for Simulations of Black Hole-Neutron Star Binaries
本文介绍了一种计算框架，它避免了显式求解流体动力学方程，适合于研究黑洞-中子星双星系统合并前的演化。该方法的实质是构造一个伴有黑洞的中子星模型，并在时空几何演化过程中冻结中子星的内部自由度。我们提出的框架的主要成分，从制定的问题，以适当的计算技术来研究这些二进制系统。此外，我们提出的初始数据集和演化的建设，证明了这种方法的可行性的数值结果。
2006-05-02 astro-ph gr-qc
Expected masses of merging compact object binaries observed in gravitational waves
我们使用经过测试的StarTrack二进制人口合成代码来检查紧凑对象二进制人口的属性。我们计算的质量和质量比的分布，考虑到在引力波的可观测性在螺旋上升过程中引入的权重。我们发现双中子星双星的可观测性加权分布有两个峰值：一个峰值出现在质量几乎相等的系统中，另一个峰值出现在由一个高质量中子星和一个低质量中子星组成的系统中，即$q=0.6-0.7$。黑洞中子星双星的可观测性加权分布主要集中在质量比为$q=0.3-0.5$的系统上，而双黑洞双星的可观测性加权分布主要集中在质量比为$q>0.7$的质量几乎相等的系统上.
2004-05-21 astro-ph gr-qc
An Upper Limit on the Coalescence Rate of Double Neutron-Star Binaries in the Galaxy
在评估目前建立的引力波实验的两个中子星（NS）的合并的可探测性的背景下，我们提出了一种获得银河系合并率上限的方法。我们考虑的NS/NS祖细胞就在第二次超新星爆炸之前。通过结合我们对NS形成时轨道动力学的理论理解和经验估计脉冲星出生率的方法，我们得出了每10万年几次合并的上限。这样的银河系速率意味着“增强型”LIGO每年可能探测到几到十次合并。
1999-09-30 astro-ph gr-qc
Evolving black hole-neutron star binaries in general relativity using pseudospectral and finite difference methods
我们提出了一个代码求解耦合爱因斯坦流体动力学方程发展相对论，自引力流体。爱因斯坦场方程在一个网格上用伪谱方法在广义调和坐标中求解，而流体在另一个网格上用激波捕捉有限差分或有限体积法求解。我们表明，代码准确地演变平衡恒星和吸积流。然后，我们模拟了一个等质量的非自旋黑洞-中子星双星系统，通过最后四个螺旋轨道，通过合并，最终稳定的黑洞。重力波形可以从模拟中可靠地提取。
2008-09-05 astro-ph gr-qc
Stability analysis of the spin evolution fix points in inspiraling compact binaries with black hole, neutron star, gravastar, or boson star components
基于黑洞、中子星、引力星或玻色子星在偏心轨道上进动的致密双星的长期自旋演化，我们确定了自旋和轨道角动量的对齐和更一般的共面配置作为固定点。通过动力系统分析，我们研究了它们的线性稳定性作为质量四极参数的函数。对于两个自旋都与轨道角动量反对齐的双星配置，对于两个自旋都与轨道角动量对齐的双星配置（除了中子星和玻色子星的某些四极参数范围），以及对于极端质量比，边际稳定性都成立。对于相同的质量，配置的自旋之一对齐和其他的反对齐是稳定的重力双星，中子星双星在高四极参数范围内，玻色子星双星。对于一些质量不等的引力星双星、黑洞双星或中子星双星，当其中一个自旋与轨道角动量成一条直线，而另一个自旋与轨道角动量成反直线时，在内旋过程中会发生从稳定到不稳定的转变。我们发现在某些重力星、中子星或玻色子双星的反旋过程中存在一个过渡不稳定区。对于共面组态，我们只发现引力星-引力星、玻色子星-玻色子星和黑洞-玻色子星双星的不稳定性。对于一个给定的自旋组态，边缘稳定性强烈依赖于四极参数的值。中子星双星的稳定性区域比黑洞双星大，而混合系统的稳定性参数区域有限。
2022-10-01 gr-qc
Gravitational Waves from Low-Mass X-ray Binaries: a Status Report
总结了快速吸积中子星自旋周期的观测结果。如果引力辐射负责平衡在观测到的~300 Hz的自旋频率下的吸积扭矩，那么这些系统中最明亮的系统将成为LIGO-II及以后的优秀引力波源。本文综述了引力波发射的两种机制：形变中子星壳的质量四极辐射和中子星核中r模脉动的电流四极辐射的理论研究进展。
2000-01-08 astro-ph gr-qc
Coalescence of black hole--neutron star binaries
本文综述了黑洞-中子星双星并合的广义相对论研究现状。首先，综述了准平衡圆轨道黑洞-中子星双星的高精度计算，重点讨论了准平衡序列和质量脱落极限。其次，介绍了黑洞-中子星双星并合的数值相对论模拟的现状。我们总结了我们对合并过程，潮汐破裂及其判据，合并残余物和喷出物质的性质，引力波形和引力波谱的理解。我们还讨论了黑洞的电磁对应物--中子星合并。
2021-10-12 astro-ph.HE gr-qc
Comment on a relativistic model for coalescing neutron star binaries
比较了Wilson近似动力学和Einstein动力学对二元系统的影响。在第二后牛顿近似下，发现真正的两体方面的差异高达114%。在正式的最内层稳定圆轨道（ISCO）的制度，这两个动力学相差高达7%。
1996-03-25 gr-qc
Anisotropic mass ejection from black hole-neutron star binaries: Diversity of electromagnetic counterparts
黑洞-中子星双星的合并过程中，当中子星在合并前发生破裂时，可以喷射出质量约为0.01-0.1M_sun的物质。喷出物表现出明显的各向异性，并在一个特定的方向与体积速度约0.2c。这与双中子星合并有很大的不同，后者的喷出物几乎是各向同性的。各向异性喷出物带来了黑洞-中子星双星特有的电磁对应体多样性，如视角依赖性、极化和自行。本文还讨论了黑洞的反冲速度、引力波记忆发射和宇宙线加速等问题。
2013-08-23 astro-ph.HE gr-qc
Initial data for black hole-neutron star binaries, with rotating stars
中子星与黑洞的合并是地面引力波探测器的主要科学目标。直接从引力波观测中约束或测量中子星的自旋，需要了解这些系统的发射特性对中子星自旋的依赖性。本文通过发展一种数值方法来构造中子星上任意自旋的黑洞-中子星双星的初始数据，为这一任务奠定了基础。我们通过在参数空间的大区域中构造初始数据集来证明代码的鲁棒性。除了改变中子星的自旋大小和自旋方向外，我们还研究了中子星的致密性、质量比、黑洞的自旋和黑洞的自旋方向。具体来说，我们能够构建初始数据集与中子星旋转离心分裂附近，与黑洞自旋大$S_{\rm BH}/M_{\rm BH}^2=0.99$。
2016-07-27 gr-qc
Bowen-York Type Initial Data for Binaries with Neutron Stars
介绍了一种构造含有中子星成分的双星系统初始数据的新方法。该方法是基于动量约束的Bowen-York解的二元黑洞穿刺初始数据方法的推广。与二元黑洞一样，该方法允许直接从后牛顿近似输入来设置轨道配置，并且只涉及求解哈密顿约束。以双中子星和黑洞-中子星双星在准圆轨道上的演化为例，验证了该方法的有效性。
2016-06-15 astro-ph.CO gr-qc
Probing Formation of Double Neutron Star Binaries around 1mHz with LISA
我们提出了一种新的方法来检验银河系双中子星双星是否在LISA波段形成。在我们的方法中，我们分配一个有效的时间分数$τ$的每一个双中子星的LISA检测到的二进制。这个分数是作为观测到的轨道周期和偏心率的函数给出的，并且在没有带内双星形成的情况下应该均匀分布。应用统计技术，如Kolmogorov-Smirnov测试的实际列表的$τ$，我们可以检查带内二进制形成的签名。我们讨论了这种方法的前景，特别关注银河系双中子星双星在1 mHz附近的可用样本数。
2022-10-10 astro-ph.HE gr-qc
Detectability of Mode Resonances in Coalescing Neutron Star Binaries
中子星-中子星双星的灵感是像LIGO这样的引力波探测器的一个有希望的引力波源。在螺旋过程中，其中一颗恒星的潮汐引力场可以共振地激发另一颗恒星的内部模式，导致引力波信号的相移。我们计算使用费舍尔矩阵分析的相移必须是多大，以被检测到。对于$1.4 M_\odot, 1.4 M_\odot$二进制，结果为$\sim 8.1, 2.9$和1.8弧度，谐振频率为$16, 32$和64 Hz。其他二进制参数的测量精度降低包括模式谐振效应。
2007-01-15 gr-qc
The Mass Distribution of Neutron Stars in Gravitational-wave Binaries
LIGO和Virgo发现的两个中子星-黑洞合并使在引力波中观察到的可能的中子星总数达到6个。我们执行的质量分布的银河系外人口的中子星的第一个推论。与主要作为射电双星被探测到的双峰星系群相反，引力波双星中中子星的质量迄今为止与均匀分布一致，高质量中子星更普遍。引力波群的最大质量与从银河系中的中子星推断出的结果一致，也与从致密物质推断出的结果一致。
2021-11-04 astro-ph.HE gr-qc
Joint LIGO and TAMA300 Search for Gravitational Waves from Inspiralling Neutron Star Binaries
我们使用LIGO和TAMA 300在2003年初的数据，从吸入中子星双星的重合引力波信号搜索。使用一个简单的触发交换方法，我们进行了一个相互合作的符合搜索的时候，TAMA 300和只有一个LIGO网站的操作。我们没有发现任何引力波信号的证据。在90%的置信水平下，我们对质量在1 ~ 3 M太阳之间的双星中子星合并速率的观测上限为每个银河系等效星系每年49颗中子星。在此搜索过程中开发的方法将在未来的网络螺旋分析中找到应用。
2006-10-06 gr-qc
From mergers to collapse: scalarisation dynamics in neutron star binaries
KU Leuven（荷语鲁汶大学）；University of Hamburg（汉堡大学）；Universitat de les Illes Balears（巴利阿里群岛大学）；University of Nottingham（诺丁汉大学）
本文首次在爱因斯坦-标量-高斯-博内特引力中研究双中子星并合的非线性演化，揭示了标量化不稳定性导致的超质量中子星残骸坍缩增强现象。
2026-02-11 gr-qc
Probing the incompressibility of nuclear matter at ultra-high density through the prompt collapse of asymmetric neutron star binaries
利用250个中子星并合的微观物理模拟，我们首次探讨了核不可压缩性在不同质量比双星瞬发坍缩阈值中的作用。我们表明，即时崩溃阈值的观测，无论是从二进制与两个不同的质量比或与一个质量比，但结合知识的最大中子星质量或紧凑性，将限制在最大中子星密度，$K_{\rm max}$，在百分之几十的不可压缩性。这种用其他方法无法得到的对$K_{\rm max}$的测量可能揭示出中子星内部超子或夸克的存在。
2022-05-17 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Merger and Mass Ejection of Neutron-Star Binaries
中子星双星和黑洞-中子星双星的合并是地基引力波探测器最有希望的观测源之一，也是一种高能天体物理现象，在GW 170817事件中观测到的引力波和电磁波就说明了这一点。这些中子星双星的合并也是r-过程核合成最有希望的地点。完全广义相对论（数值相对论）的数值模拟是一种独特的方法，理论预测的合并过程，GWs发射，质量喷射过程，并导致EM发射。本文基于最新的数值相对论模拟结果，总结了我们目前对中子星合并和随后的物质抛射过程的认识。我们强调，数值相对论模拟的预测与GW 170817的光学和红外观测基本一致。
2019-08-06 astro-ph.HE gr-qc
Revised Relativistic Hydrodynamical Model for Neutron-Star Binaries
我们报告的数值结果，从一个修订的流体动力学模拟的双中子星轨道附近合并。我们发现，最近确定的修正弗拉纳根显着减少，但不消除中子星压缩效应。虽然修正后的模拟结果表明，对于给定的总轨道角动量，压缩减小了，但最内侧最稳定的圆形轨道移动到更近的分离距离。在这些较近的轨道上，对于足够软的EOS来说，在合并之前仍然可能有显著的压缩甚至坍缩。在校正的模拟减少压缩是一致的，与其他最近的研究刚性无旋双星在准平衡，其中的压缩效果被观察到是小的。这种修正的另一个重要影响是，推导出的双星轨道频率现在与后牛顿理论的预期更加一致。
1999-11-11 gr-qc
Comment on "Instabilities in Close Neutron Star Binaries"
在最近的《物理评论快报》中，威尔逊和马修斯对两颗质量相等的中子星在强引力场中的系统进行了一些有趣的数值计算。特别是，他们估计了他们系统中最内层的稳定圆轨道。在这里，我们指出了他们的结果的一个可能重要的后果：他们计算的配置有总角动量$J$和总质量$M$太大，形成任何克尔黑洞：$J>M^2$，在以前的计算的最里面的稳定的圆形轨道。
1996-01-11 gr-qc
Evolution of Close Neutron Star Binaries
计算了引力辐射驱动下中子星双星向并合的演化。流体动力学效应和广义相对论效应在最后阶段是重要的。轨道运动中包含了所有的修正，直到后$^{2.5}$ -牛顿阶和潮汐效应。该恒星近似于一个简单的牛顿恒星模型，称为仿射星模型。假设恒星的自转和角动量是一致的。我们已经展示了恒星内部结构如何影响恒星形变、自旋变化和双星在接触前的轨道运动。引力波的形成从最后几个革命显着依赖于恒星的结构。
1996-10-17 gr-qc
Search for Neutron Star Binaries in the Local Group Galaxies Using LISA
讨论了激光干涉散射在探测LMC和M31等本星系群中中子星双星中的应用前景。利用最近估计的星系合并率$ {\rm 1540 \, Gpc^{-3}yr^{-1}}$，并将基于$B$波段星系光度的传统参数逆推，我们估计了本星系中NSB的频率分布。我们发现，经过10年的观察，其目前的设计灵敏度，LISA可能会发现$\sim 5$ NSB在LMC和M31的信噪比大于10。一些NSB可能在LMC内三维定位良好。这些二进制文件将有助于研究各种主题，包括r-过程元素的起源。
2019-09-03 astro-ph.HE gr-qc
Reducing orbital eccentricity in initial data of black hole--neutron star binaries in the puncture framework
本文发展了一种在穿刺框架下计算黑洞-中子星双星低偏心率初始数据的方法，扩展了前人对其它类型致密双星的研究。除了调整双星的轨道角速度外，还通过修改用于推导流体静止平衡方程的螺旋Killing矢量来引入中子星的接近速度。接近速度的黑洞，然后诱导通过要求消失的总线性动量的系统，不同的情况下，二元黑洞的穿刺框架中的每个黑洞的线性动量是明确规定的。我们成功地降低轨道偏心率~0.001通过修改参数迭代使用模拟的~3轨道的非旋进和旋进的配置。我们发现，在切除框架中导出的双黑洞的经验公式不减少轨道偏心率~0.001黑洞-中子星双星的穿刺框架中，虽然他们的工作的双中子星。
2021-01-06 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational waveforms from SpEC simulations : neutron star-neutron star and low-mass black hole-neutron star binaries
数值模拟得到的引力波形是测试和分析校准用于研究合并致密物体性质的波形模型的关键工具。在本文中，我们提出了一系列的高精度波形产生的SpEC代码系统涉及至少一个中子星。我们提供了第一次波形与亚弧度精度超过20个周期的低质量黑洞-中子星二进制文件，包括二进制文件与非旋转的对象，和二进制文件与快速旋转的中子星，最大限度地影响引力波信号的近共振增长的基本激发模式的中子星（f-模式）。我们还提供了第一次与SpEC高精度中子星-中子星波形。这些波形作为SxS目录的一部分公开提供。我们将我们的结果与目前在数据分析管道中实现的分析波形模型进行比较。对于大多数模拟，模型位于合并前最后几个轨道的预测数值误差之外，但没有显示出与数值结果的系统偏差：比较不同的模型似乎提供了合理的建模误差估计。唯一的例外是使用快速反向旋转的中子星的等质量模拟，以最大限度地提高f-模式的激发的影响，所有的模型表现不佳。然而，这是预期的，因为即使是考虑f-模式激发的单一模型也忽略了中子星自旋对f-模式激发频率的显著影响。
2018-12-17 astro-ph.HE gr-qc
Inverse Structure Problem for Neutron-Star Binaries
LIGO/Virgo频段的引力波探测器能够测量中子星双星系统的单个质量和复合潮汐形变率。本文论证了从双星系综中对这些量的高精度测量原则上可以用来精确地确定高密度中子星状态方程。该分析假设所有中子星具有相同的热稳定状态方程，但没有对复合潮汐变形性进行简化近似，也没有对高密度状态方程进行额外的假设。
2018-08-09 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational wave signatures of phase transition from hadronic to quark matter in isolated neutron stars and binaries
在高温和高密度下物质的基本组成已经吸引了物理学家很长一段时间。最近重离子对撞机的研究结果丰富了高温低重子密度下的量子色动力学相图。然而，在低温和有限（主要是中间）重子密度的阶段仍然没有探索。理论量子色动力学计算预言了在这样的密度下从强子物质到夸克物质的相变。目前，探测这种密度的最佳实验室位于中子星的核心。如何利用引力波探测孤立中子星和双星中的中子星的这种相变特征的最新结果。孤立的中子星将探测极低温区，而双星中的中子星将探测中温区的有限重子密度。我们还将讨论这种相变的引力波信号是否是唯一的，以及探测这种信号所需的探测器规格。
2022-12-01 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Black Hole and Neutron Star Binaries: Theoretical Challenges
综述了用广义相对论描述致密天体（中子星或黑洞）双星系统所面临的一些理论挑战。我们回想一下，人们可以用双星的运动和计时理论来检验广义相对论的强场和/或辐射方面的各种方法。本文讨论了双黑洞运动和辐射理论的最新进展。一个强调有效的一体化方法的有用性，在提供一个准分析描述的波形所发射的合并的二元黑洞。
2007-05-22 gr-qc
Neutron star tidal disruption in mixed binaries: the imprint of the equation of state
研究了黑洞-中子星并合双星中中子星的潮汐破裂。我们计算的临界轨道分离时，恒星被黑洞的潮汐场的状态方程描述的物质内部的中子星，并为一个大的二元参数。当破坏发生在恒星到达最内侧稳定圆轨道之前时，由系统发射的引力波（GW）信号预计将表现出截止频率nu_GWtide，这是波形的一个显著特征。我们评估nu_GWtide，并表明，如果这个频率将被发现在一个检测到的引力波，它将允许确定中子星半径的误差为百分之几，提供有价值的信息在恒星核心的物质的行为。
2010-03-16 astro-ph.SR gr-qc
Merging neutron star binaries: equation of state and electrodynamics
合并的中子星（NS）双星可能会在这十年内被地基引力波（GW）干涉仪（例如LIGO/VIRGO）探测到，也可能产生电磁辐射，被即将上线的宽视场快速成像望远镜探测到。GWs可以对NS状态方程提供新的约束（包括质量-半径关系和通过共振g模得到的相关核对称能）。本文综述了各种流体动力学（包括平衡和动力/共振潮汐）和电动力学过程中合并NS双星，重点是合并前的阶段。
2012-12-25 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Matter Effects on LIGO/Virgo Searches for Gravitational Waves from Merging Neutron Stars
预计在未来5年内将观测到来自合并中子星的引力波。我们探讨了合并双中子星双星的物质效应对引力波的潜在影响。如果中子星双星的啁啾质量小于大约1个太阳质量，并且典型的中子星半径大于大约14公里，或者如果中子星半径大于15-16公里，对于银河系中子星双星的啁啾质量，那么物质将对基于点粒子的搜索在高级LIGO设计灵敏度上的有效性产生重大影响（约5%的额外信号损失）。在LIGO第一次观测运行的典型配置中，极端物质效应在最极端的情况下导致高达10%的潜在损失。
2017-08-14 gr-qc
Tidal interaction in compact binaries: a post-Newtonian affine framework
基于后牛顿展开和仿射近似，我们发展了一种半解析方法来模拟黑洞-中子星或中子星-中子星双星合并过程中中子星的潮汐形变.我们的方程描述，在一个统一的框架内，系统的轨道演化，和中子星变形。这些都是由潮汐张量驱动的，我们将其展开为1/c^3后牛顿阶，包括自旋项。我们测试的理论框架，模拟黑洞-中子星合并的质量脱落，我们确定通过比较的形状与罗氏瓣的恒星。我们验证我们的方法通过比较我们的结果与完全相对论，数值模拟。
2012-03-19 astro-ph.SR gr-qc
Accuracy in Measuring the Neutron Star Mass in Gravitational Wave Parameter Estimation for Black Hole-Neutron Star Binaries
最近，两个LIGO探测器探测到了两个引力波信号，分别命名为GW 150914和GW 151226。虽然这两个信号被确定为起源于合并的黑洞（BH）双星，GWs从系统包含中子星（NS）预计也将在不久的将来检测到的高级探测器网络。在这项工作中，我们评估测量NS质量（$M_{ns}$）的GWs从BH-NS二进制采用先进的LIGO灵敏度与信噪比为10的准确性。通过使用Fisher矩阵方法，我们计算了$M_{ns}$中的测量误差（$σ$），假设$1 \leq M_{ns}/M_{\odot} \leq 2$的NS质量和范围为$4 \leq M_{bh}/M_{\odot} \leq 10$的低质量BH。我们使用泰勒F2波形模型，其中自旋与轨道角动量对齐，但这里我们只考虑BH自旋。我们发现，对于给定的无量纲BH自旋$χ_{bh} = 0$，分数误差（$σ/M_{ns} \times 100$）在我们的质量区域内在$10\% - 50\%$的范围内.随着BH自旋的增加，误差趋于增加，并且这种趋势对于更高的NS质量（或更高的总质量）更强。特别地，对于最高质量NS（$M_{ns}=2~M_{\odot}$），如果无量纲BH自旋超过$\sim 0.6$，则误差$σ$可以大于$M_{ns}$的真实值。
2016-07-25 gr-qc
Gravitational-wave-driven tidal secular instability in neutron star binaries
我们报道了在中子星双星中存在引力波驱动的长期不稳定性，作用于平衡潮汐。这种不稳定性类似于经典的简正模不稳定性，当主星的自旋超过伴星的轨道频率时，这种不稳定性就会活跃。将中子星建模为牛顿n=1的多面体，我们计算了不稳定的时间尺度，在小的轨道间隔下可以低至几秒，但仍然大于螺旋时间尺度。对轨道和自旋演化的影响也进行了简要的探讨，发现不稳定性减缓了内旋，降低了恒星的自旋。
2019-09-06 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Distinguishing types of compact-object binaries using the gravitational-wave signatures of their mergers
我们分析了合并的二进制中子星，中子星黑洞双星，和二进制黑洞，其引力波签名的人口的可测量性预计将被观察到的先进网络的地面干涉仪LIGO和处女座。我们认为人口合成预测合理合并二进制分布在质量空间，随着测量精度估计的主要引力波参数估计管道。我们发现，对于我们的模型致密天体双星质量分布，我们总是可以区分二进制中子星和黑洞-中子星双星，但不一定是黑洞-中子星双星和二进制黑洞;然而，几十个检测，我们可以准确地识别三个子群，并测量各自的速率。
2015-05-04 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Numerical Relativity of Compact Binaries in the 21st Century
我们回顾了在21世纪的前20年中发生的致密天体和致密天体双星的模拟的巨大进展。这包括模拟包含黑洞和中子星的双星的螺旋和剧烈合并，以及模拟通过失败的超新星和大质量中子星-中子星合并形成黑洞。模拟这样的事件需要数值积分的广义相对论的场方程在三维空间，耦合，在中子星包含双星的情况下，与日益复杂的处理流体，电磁场和中微子辐射。然而，直到2005年，包含黑洞的双星系统的精确长期演化才成为可能。从那时起，有一个爆炸性的新结果和见解的物理学强引力系统。特别强调的是理解这些极端事件的引力波和电磁特征。最近，激光干涉引力波天文台和室女座天文台在合并黑洞中发现了引人注目的引力波，随后又在合并的中子星双星中发现了电磁波和引力波信号，数值相对论成为多信使天文学新领域不可或缺的工具。
2018-09-13 gr-qc
Distinguishing binary neutron star from neutron star-black hole mergers with gravitational waves
两颗中子星合并产生的引力波信号，很难与质量相当的中子星和黑洞混合双星产生的信号区分开来。事实上，这两种双星类型都可以解释引力波信号GW 170817，即使考虑到它的电磁对应辐射。我们提出了一种方法，{既不需要从后inspiral阶段的二进制或电磁对应的信息}，以确定混合双星合并的中子星与低质量黑洞单独使用引力波。这种方法是基于这样一个事实，即可以用引力波测量的某些中子星性质对所有中子星来说是共同的或相似的。例如，所有的中子星共享相同的状态方程，如果后者是强子的，则中子星具有相似的半径。如果一个混合双星被误认为是一个中子星双星，那么推断出的中子星的性质将被错误估计，并在一个低质量双星群体中表现为异常值。我们表明，只要$\sim 5$低质量的事件将允许识别的类型的一个事件在$80\%$的置信水平。我们模拟人口的低质量的二进制与分层混合模型，并表明，我们可以限制混合二进制的存在或测量其丰度相对于中子星二进制$\sim 0.1$在$68\%$可信水平与100个事件。
2020-04-22 astro-ph.HE gr-qc
Eccentric binary neutron star mergers
中子星双星提供了丰富的引力波和合并残留物方面的现象。然而，大多数广义相对论研究都是针对近圆双星进行的，除了正面碰撞。我们提出了第一个数值相对论调查的合并偏心等质量中子星双星探测之间的制度头和圆形。除了由轨道运动产生的引力波，我们发现，该信号还包含一个强大的组成部分，由于恒星振荡（f-模式）引起的潮汐力，扩展了经典的结果为牛顿双星。合并可以导致相当大的磁盘的数量级的10%的总初始质量。
2013-01-08 astro-ph.HE gr-qc
Electromagnetic extraction of energy from black hole-neutron star binaries
黑洞-中子星双星的合并有望成为下一代探测器Advanced LIGO和Advanced Virgo的主要引力波源。理想情况下，这些和其他引力波源将有一个不同的电磁对应物，因为通过两个单独的通道可以获得更多的信息。此外，由于这些探测器将探测具有不可忽略的红移的距离，因此对引力波信号的电磁对应物的同步观测将有助于对暗能量的新测量[1]。对于质量不比中子星大多少的黑洞，黑洞对中子星的潮汐破裂和随后的吸积提供了产生电磁对应物的一种途径[2]。然而，在这项工作中，我们证明，对于所有的黑洞，中子星双星观测先进的LIGO/处女座，黑洞与磁场的中子星的相互作用将驱动坡印亭通量。当中子星磁层中的电子-正电子等离子体加速时，这种坡印亭通量产生同步辐射/曲率辐射，当等离子体聚焦到中子星磁极上时，产生热辐射，在中子星表面上产生“热点”。这种新效应将产生丰富的亮度，与超新星和活动星系核相当，因此高级LIGO/Virgo用引力波探测到的黑洞-中子星合并也可能被电磁探测到。
2011-01-10 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Constraining the Neutron Star Radius with Joint Gravitational-Wave and Short Gamma-Ray Burst Observations of Neutron Star-Black Hole Coalescing Binaries
合并中子星（NS）-黑洞（BH）双星是有希望的引力波（GW）源，将在未来几年内被现有的GW天文台检测到。如果NS在BH最内侧的稳定圆形轨道外被潮汐破坏，可能会形成一个吸积环，这最终可能会为短伽马射线暴（SGRB）提供动力。SGRB的观测与NS-BH合并的引力辐射相一致，这将证实这两种现象之间的联系，也给我们提供了新的见解NS物理。我们提出了一种新的方法来测量NS半径，从而约束NS状态方程使用联合SGRB和GW观察NS-BH合并。我们表明，在联合检测与现实GW的信噪比（S/N）为10的情况下，NS半径可以被约束到$\lesssim\,$ 20%的准确度在90%的置信度。
2020-03-01 astro-ph.HE gr-qc
Relativistic Numerical Method for Close Neutron Star Binaries
本文描述了一种计算合并中子星双星系统（3+1）维广义相对论流体力学的数值方法。相对论场方程求解在每个时间片与空间3度规选择是共形平坦的。对于广义相对论场方程的这种解，允许流体动力学变量和引力辐射作出响应。引力辐射信号是通过一个多极扩展的度量扰动的hexadecapole命令，包括质量和电流的时刻和修正的慢运动近似。利用这种展开，通过在物质演化中引入加速项，也可以恢复引力辐射对系统演化的影响。
1996-03-04 gr-qc
Using gravitational-wave data to constrain dynamical tides in neutron star binaries
我们讨论的作用，动力学潮汐效应的吸入中子星双星，集中在功能，可能被认为是“未建模”的引力波搜索。为了覆盖可能性的范围，我们考虑i）个别振荡模式与潮汐共振，ii）椭圆不稳定性，其中一对惯性模式与潮汐呈现非线性共振，以及iii）非共振p-g不稳定性，其可能在星中的高阶p和g模式与潮汐非线性耦合时出现。在每种情况下，我们估计的额外的能量损失，需要与动态潮汐，以影响观察到的引力波信号的影响。我们探讨在何种程度上所涉及的中子星物理可以被认为是已知的，以及如何能够使用观测数据来约束理论。
2017-10-16 astro-ph.HE gr-qc
Black hole remnant of black hole-neutron star coalescing binaries with arbitrary black hole spin
建立了一个确定黑洞-中子星合并过程中黑洞残余物的无量纲自旋参数和质量的模型，该模型具有任意的初始黑洞自旋角动量、双星质量比、中子星质量和冷态方程.对数值相对论结果进行了检验，表明无量纲自旋参数和最终质量都准确地再现。对于第一次，这两个量的行为和l = 2，m = 2，n = 0的准正规模式频率检查整个参数空间。这个频率的预测可以用来指导引力波建模和探测工作，并从探测到的引力波信号中提取物理信息，这将有助于我们打破黑洞和黑洞-中子星系统之间的简并，提高我们对致密双星形成的理解，并约束中子星状态方程。
2014-03-10 astro-ph.HE gr-qc
Merger of white dwarf-neutron star binaries: Prelude to hydrodynamic simulations in general relativity
白矮星-中子星双星产生可探测的引力辐射。建立了圆轨道上共转白矮星-中子星（WDNS）双星的牛顿平衡模型，发现这些模型在Roche极限处终止。在这一点上，二进制将经历稳定的质量转移（SMT）和长期的时间尺度上的发展，或不稳定的质量转移（UMT），这将导致在WD的潮汐中断。给定的双星将遵循的路径主要取决于它的质量比。我们分析了已知的WDNS双星的命运，并使用人口合成的结果来估计将进行SMT或UMT的LISA解决银河双星的数量。我们通过求解一组简单的常微分方程来模拟准平稳SMT历元，并计算相应的重力波形。最后，我们讨论了一般条款的可能的命运，二进制进行UMT和建设近似牛顿平衡配置合并WDNS残留物。我们使用这些配置来评估我们未来的合理结果，这些系统的完全相对论模拟。如果有足够的WD碎片落在NS上，残骸可能会坍缩，因此来自螺旋、合并和坍缩阶段的引力波将从LISA扫过LIGO频段。如果碎片在NS周围形成一个圆盘，它可能会分裂并形成行星。
2009-10-29 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Detector configuration of DECIGO/BBO and identification of cosmological neutron-star binaries
计划中的星载引力波干涉仪DECIGO/BBO的主要目标是原始引力波背景。然而，天体物理前景是存在的，其中，来自中子星（NS）双星的引力波是必须鉴别和扣除的固体和强分量。在本文中，我们讨论了几何检测器配置更好地识别NS/NS二进制信号。作为第一步，我们分析估计的最小信噪比（SNR）的二进制数的静态检测器配置，其特征在于可调的几何参数，并确定这些参数的最佳值。接下来，我们进行数值模拟，考虑到探测器运动的影响，并找到合理的协议与分析结果。我们表明，与标准网络形成的4个单位的三角形探测器，建议的BBO灵敏度将足以接收所有的NS/NS双星在$z\le 5$与信噪比高于25的引力波。我们还讨论了DECIGO的前景识别所需的最低灵敏度。
2017-04-17 astro-ph.CO gr-qc
Numerical relativity confronts compact neutron star binaries: a review and status report
我们回顾了目前的状态，试图数值模拟合并的中子星-中子星（NSNS）和黑洞-中子星（BHNS）的二元系统，我们描述了这样的事件，是从这些计算的理解。准确地模拟NSNS和BHNS合并的物理过程是一项艰巨的任务。它需要求解包含黑洞的动态时空的爱因斯坦方程。它还需要演化出高温、超核密度的中子星物质，以及能够影响合并后动力学的磁场和辐射场。早期的研究集中在这些挑战中的一个或另一个，但现在正在努力将相对论和微观物理学精确地结合起来。这些NSNS和BHNS模拟，然后用于表征这些事件的引力波信号，并解决其产生短持续时间的伽马射线暴的潜力。
2010-02-17 astro-ph.HE gr-qc
Electromagnetic precursor flares from the late inspiral of neutron star binaries
两颗中子星的合并伴随着引力波的发射，也可以具有由质量喷出物提供动力的电磁对应物，以及合并后形成的相对论性喷流。由于中子星可以具有强磁场，因此中子星磁层之间的非平凡相互作用可能会在合并之前引发潜在的强大电磁瞬变。为这些前兆瞬变提供动力的一个关键过程是在两颗恒星之间形成的强电流片中的相对论重联。在这项工作中，我们提供了一个详细的分析如何扭曲的共同磁层的二进制导致电磁耀斑的发射，类似于在太阳日冕中产生的。通过相对论性无力电动力学模拟，我们澄清了不同的磁场拓扑结构在这个过程中的作用。我们的结论是，耀斑总是会发生适当的磁场的路线，除非其中一个中子星有一个磁场明显弱于其他。
2022-05-19 astro-ph.HE gr-qc
Tidal Effects in Eccentric Coalescing Neutron Star Binaries
在LIGO/Virgo波段中，动态形成的致密天体双星可能仍然是偏心的。对于偏心双星中的中子星，其基模（f模）在近心处被激发，将轨道的能量转移到中子星的振荡中。我们这个系统的模型耦合的NS f-模式的演化的轨道演化的二进制，因为它循环和走向合并。NS f模式激发通常加速轨道衰减并提前来自系统的引力波信号的相位。我们计算了这种效应如何改变近心通道的时间，并研究了如何合并前的累积相移取决于系统的初始偏心率。这种相移可以是大得多的高偏心合并比圆形合并，并可用于探测NS状态方程。
2019-06-20 astro-ph.HE gr-qc
