Detectability of continuous gravitational waves from magnetically deformed neutron stars
中子星内部包含着极其强大的磁场。它们的作用是使恒星的形状变形，导致连续的引力波发射。中子星的磁形变取决于其磁场的细节，即其几何形状和强度。此外，它取决于它们的组成，由状态方程描述。不幸的是，磁场的结构和中子星的状态方程都是未知的，并且评估来自中子星的连续引力波的可探测性受到这些不确定性的影响。使用我们最近的结果有关的中子星的磁变形，其质量和半径，并考虑到银河系脉冲星人口，我们评估连续引力波的可探测性从银河系中的脉冲星-描述的现实的状态方程，目前允许的观测和核物理约束-由引力波探测器。
2021-10-12 astro-ph.HE gr-qc
Neutron star equation of state via gravitational wave observations
引力波观测可以通过测量中子星双星螺旋晚期产生的引力波对点粒子极限的偏离来测量中子星状态方程的性质。比较了用变刚度状态方程计算的吸气中子星双星的数值模拟结果。当恒星接近它们最后的俯冲和合并时，如果中子星更紧凑，引力波阶段积累得更快。这表明，频率在1 kHz左右的引力波观测将能够测量一个紧凑性参数，并对可能的中子星状态方程设定严格的界限。先进的激光干涉引力波观测站将能够调整其频带，以优化所需频率范围内的灵敏度，从而对合并的后期螺旋阶段进行灵敏的测量。
2011-10-18 astro-ph.HE 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
Measuring neutron-star distances and properties with gravitational-wave parallax
引力波天文学使我们能够研究电磁波看不见的物体和事件。到目前为止，只检测到合并二进制文件触发的信号。然而，随着干涉仪的灵敏度随着时间的推移而提高，我们希望在未来观察到更弱的信号，例如从旋转的孤立中子星发射连续的引力波。视差是一种众所周知的方法，广泛用于电磁天文观测，以估计到源的距离。在这项工作中，我们考虑应用视差方法的引力波搜索和探索可能的距离估计误差。我们发现，从一个自旋下降源的信号视差检测可以约束中子星的转动惯量。例如，我们发现，相对误差的转动惯量估计是小于$10\%$为所有来源接近300 pc，假设出生频率为700赫兹，椭圆率$\geq 10^{-7}$和两年的观测爱因斯坦望远镜，假设自旋下降纯粹是由于四极引力辐射。
2023-02-28 astro-ph.HE gr-qc
Inferring the maximum and minimum mass of merging neutron stars with gravitational waves
我们发现，合并中子星的最大和最小质量可以估计与即将到来的引力波观测。我们模拟了双中子星信号的总体，并模拟了它们的质量分布，包括上截止点和下截止点。如果质量分布支持质量接近截止点的中子星，则可以用$50$探测器测量$\sim 0.2(0.1)\text{M}_{\odot}$的下限（上限）。质量上限说明了中子星状态方程的高密度特性，而质量下限则表明了中子星和白矮星之间的区别。
2020-09-25 astro-ph.HE gr-qc
Thanks for the memory: measuring gravitational-wave memory in the first LIGO/Virgo gravitational-wave transient catalog
引力波记忆是广义相对论的一种强场效应，表现为时空中的永久位移。我们开发了一个贝叶斯框架来检测引力波记忆与先进的LIGO/Virgo探测器网络。我们将此算法应用于LIGO/Virgo的第一个瞬态引力波目录中的10个二元黑洞合并。我们没有发现记忆的证据，这与预期一致。为了估计何时会检测到内存，我们使用目前最好的人口估计构建一个现实的样本的二元黑洞观测LIGO/处女座在设计灵敏度。我们表明，$\mathcal{O}(2000)$二元黑洞观测的合奏可以用来找到明确的证据引力波记忆。我们的结论是，记忆很可能是在早期A+/处女座+时代检测到的。
2019-11-28 astro-ph.HE gr-qc
Exploring binary-neutron-star-merger scenario of short-gamma-ray bursts by gravitational-wave observation
用广义相对论模拟方法研究了双中子星合并坍缩到黑洞的引力波的特征。我们发现，GW光谱印记的合并动力学，形成过程的磁盘，状态方程的中子星，总质量和质量比。短$γ$射线爆发的中心引擎的形成机制，这可能是由一个黑洞和周围的磁盘，因此，可以通过GW的观测约束。
2010-02-13 astro-ph.HE gr-qc
Extracting the cutoff frequency in the gravitational-wave spectrum of black hole-neutron star mergers
当黑洞扰动中子星时，黑洞-中子星合并的引力波谱的截止点位置与中子星半径密切相关.然而，由于模式混合，在光谱中出现的调制，这使得很难测量的截止频率，如果引力波从倾斜方向观察或双星进动。在这封信中，我们表明，截止频率可以测量，即使在这种情况下，我们最近提出了一种方法来重建的脸上的波形只从应变观察到从一个特定的方向。我们表明，在测量的中子星半径的系统误差可以减少到$\lesssim 5\%$的情况下，发生显着的中子星的潮汐破裂。
2017-09-08 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational-Wave and X-ray Probes of the Neutron Star Equation of State
中子星是爱因斯坦的广义相对论与核物理学的一个非凡结合。它们的内部隐藏着实验室无法探测的极端物质。在如此高的密度和压力下，它们的核心可能主要由奇异物质组成，如自由夸克或超子。来自激光干涉仪引力波天文台（LIGO）和其他干涉仪的引力波观测，以及来自中子星内部成分探测器（NICER）的X射线观测，正开始穿透这层面纱。这些观测提供了关于中子星核心的信息，因此，也提供了使这种物体成为可能的物理学信息。在这篇综述中，我们讨论了我们从引力波和X射线观测中了解到的中子星物理。我们专注于已经确定观察到的东西，以及在不久的将来应该观察到的东西，并关注这些新观察将教给我们的物理学。
2022-02-08 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational-wave luminosity of binary neutron stars mergers
利用大样本的数值相对论模拟，在不同的双星参数和输入物理条件下，研究了准圆中子星合并的引力波峰值亮度和辐射能量。所有双星的峰值光度可以用质量比和首阶后牛顿潮汐参数单独描述。导致迅速坍缩成黑洞的并合具有最大的峰值亮度。然而，每单位质量的最大能量是由产生超大质量中子星或大质量中子星残骸的合并辐射的。我们对双中子星合并事件的引力波光度进行了定量分析，并对这些事件的辐射能量和剩余角动量设定了上限。我们发现，有一个经验的普遍关系连接的总引力辐射和角动量的残骸。我们的结果限制了残余黑洞的最终自旋，同时也表明了稳定的中子星残余黑洞具有超开普勒角动量。
2017-12-12 astro-ph.HE gr-qc
General Relativistic Stability and Gravitational Wave Content of Rotating Triaxial Neutron Stars
本研究通过模拟Dedekind型流动，探讨了旋转三轴中子星的动态稳定性及其在扰动下的引力波发射特性，揭示了内部流体流动对引力波含量的关键影响。
2023-12-27 astro-ph.HE gr-qc
Measuring the polarization content of gravitational waves with strongly lensed binary black hole mergers
其他引力理论预测引力波最多有六种不同的偏振模式。引力波的强引力透镜效应使我们能够通过有效地增加来自同一天体物理源的观测次数来探测这些信号的偏振内容。由于多个观察到的透镜化图像与地球的旋转相结合而导致的透镜化时间延迟允许相对于源位置来定义有效的非共置干涉仪，并且因此利用更多的观察来探测替代偏振振幅。为了测量这些振幅，我们联合适合的图像观测到一个单一的引力波信号模型，考虑到图像放大率，时间延迟，和偏振模式振幅。我们表明，对于某些系统，我们可以进行测量的相对模式振幅透镜事件与两个可检测的图像。
2022-11-02 astro-ph.HE gr-qc
Inferring the population properties of binary neutron stars with gravitational-wave measurements of spin
最近LIGO-Virgo探测到的来自双星中子星螺旋事件GW 170817的引力波及其伴随的电磁信号的发现标志着多信使天文学的新时代。在未来几年，先进的引力波探测器可能会探测到数十到数百个类似的事件。双星系统中的中子星可能具有显著的自旋，这通过有效自旋参数$χ_\text{eff}$印在引力波形上。我们探讨了天体物理学的推论可能通过引力波测量的$χ_\text{eff}$。首先，使用一个基准模型通知无线电观测，我们估计，$\approx15-30\%$的二进制中子星应该有自旋可测量的$\gtrsim 90\%$置信水平的先进探测器假设的自旋轴的再循环中子星对准的总轨道角动量的二进制。其次，使用贝叶斯推断，我们表明，它是可能的，告诉是否回收中子星的自旋轴往往是对齐的双轨道使用$\gtrsim 30$检测。最后，有趣的限制，可以放置在中子星磁场衰减后$\gtrsim 300$检测，如果银河系双星中子星的自旋周期和磁场强度是合并人口的代表。
2018-08-02 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational waves from deformed neutron stars: mountains and tides
随着引力波天文学的显著发展，我们已经揭示了以前被掩盖的事件：紧凑的双星合并。中子星是有希望的（并且已经证实的）引力辐射源，并且它证明了考虑这些恒星可以变形的方式是及时的。引力波提供了一个独特的窗口，通过它可以检查中子星内部，并了解更多关于超致密核物质状态方程的信息。在这项工作中，我们研究了两个相关的方案的引力波发射：中子星主机（非轴对称）山和中子星变形的潮汐场的一个双合作伙伴。虽然它们还没有被引力波看到，旋转的中子星一直被认为是潜在的来源。利用自旋演化的唯象模型研究了吸积中子星的自旋分布，发现了吸积中子星中存在引力辐射的证据。我们研究了如何在牛顿和相对论重力山脉建模，并介绍了一个新的方案来解决这个问题与以前的方法。这个方案的关键组成部分是使恒星具有非球形形状的变形力。我们发现，力（这是一个代理的恒星的形成历史），以及状态方程，在支持山脉起着关键作用。考虑到已经观察到的引力波的情况下，我们计算潮汐变形的中子星的结构，专注于地壳的影响。我们发现，潮汐变形的影响是可以忽略不计的，但地壳将保持基本完整，直到合并。
2021-09-17 astro-ph.HE gr-qc
Detecting the impact of nuclear reactions on neutron star mergers through gravitational waves
核反应可能会影响中子星合并产生的引力波信号，但其影响尚不确定。为了量化的效果，我们比较了两个数值模拟直观的极端。在一种情况下，反应瞬间发生。在另一种情况下，它们发生的时间尺度比进化的时间尺度慢得多。我们发现，虽然两个引力波信号的差异很小，但它们应该可以被第三代天文台检测到。为了避免从观测信号推断的状态方程参数的系统误差，我们需要在未来的模拟中精确地实现核反应。
2022-05-23 astro-ph.HE gr-qc
Universal relations for gravitational-wave asteroseismology of proto-neutron stars
核心坍缩超新星的最新数值模拟表明，引力波的主要来源是反弹后演化过程中原中子星模的激发。在这项工作中，我们得到的普遍关系，最常见的振荡模式，即g模式，p模式和f模式，与系统的基本属性，如原中子星的表面重力或在该地区的平均密度所包围的冲击的频率。这些关系独立于状态方程、中微子处理和前身质量，因此可以用来建立仅从引力波观测推断原中子星性质的方法。我们概述了如何进行这些测量和约束，可以放在原中子星的属性。
2021-11-08 astro-ph.HE gr-qc
Continuous gravitational wave emission from neutron stars with pinned superfluids in the core
研究了自旋中子星中钉扎超流分量对引力波辐射的影响。将超流涡旋钉扎到外核（质子可能形成II型超导体）的通量管是维持内部长寿命和非轴对称中子流的可能机制，这打破了未扰动流体静力学配置的轴对称性。我们认为钉扎引起的扰动一个固定的共转配置，并确定上限的强度引力波发射由于钉扎的涡旋与一个强大的环形磁场的那种预测最近的磁流体动力学模拟的中子星内部。我们估计了外核钉扎涡产生的质量多极子和电流多极子对引力波辐射的贡献，发现质量四极子可以大到足以使引力波提供毫秒双星的主导自旋下降力矩.
2022-11-28 astro-ph.HE gr-qc
Comparing two models for measuring the neutron star equation of state from gravitational-wave signals
对中子星合并双星（如GW 170817）的引力波信号的观测可以用来约束中子星状态方程（EoS）。一种方法涉及对EoS进行建模并通过贝叶斯推断测量模型参数。以前的研究已经证明了使用现象学参数化的分段多面体提取约束信息的有效性，从模拟人口的二进制中子星合并。尽管它的优势相比，更传统的方法来测量的潮汐变形的中子星，显着的不足之处时，使用EoS模型。在这项工作中，我们详细描述了一个模型的实施，该模型是由LIGO-室女座合作所使用的绝热指数的光谱分解，以限制从GW 170817的中子星EoS。我们证明了它在从模拟信号恢复中子星EoS与中使用的分段多变实现的总体一致性，并解释了出现的任何差异。我们发现，这两个模型恢复一致的潮汐信息，从模拟信号与最严格的限制EoS约两倍核饱和密度。正如预期的那样，在固定连接密度附近的分段多方表示中出现的统计误差被大大减少，通过使用谱模型。此外，我们发现，我们的先验选择可以有一个主导作用的EoS约束
2019-01-08 gr-qc
Interpreting Binary Neutron Star Mergers: Describing the Binary Neutron Star Dynamics, Modelling Gravitational Waveforms, and Analyzing Detections
由中子星双星合并而发出的引力波为探索物质和未探索的极端状态下的基础物理打开了一扇新的窗口。为了提取关于中子星内部超核物质和致密双星系统性质的信息，需要可靠的理论处方。本文综述了中子星并合过程中的动力学和引力波信号的一般特征。我们简要介绍了现有的分析和数值方法来调查的高度动态，强场区合并过程中。我们回顾现有的波形近似，并讨论个别波形模型的属性和可能的优点和缺点，以及它们在实际引力波数据分析中的应用。
2020-04-06 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Of Mountains and Molehills : Gravitational Waves from Neutron Stars
研究了吸积中子星的质量四极矩含量引起的表面不对称性。虽然这种不对称性产生的引力波的振幅似乎超出了当前一代探测器的探测能力极限，但似乎存在于HMXB中的具有强磁场的快速旋转中子星值得考虑用于下一代仪器对连续引力波的有针对性搜索。
2016-10-25 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Observing and measuring the neutron-star equation-of-state in spinning binary neutron star systems
LIGO和Virgo最近观测到了第一个双中子星合并，表明引力波提供了探测宇宙中最极端环境之一的物质行为的能力。然而，引力波信号发出的吸入双中子星系统是只有弱依赖于状态方程和提取这些信息是具有挑战性的。以前的研究主要集中在双星系统中，中子星旋转缓慢，中子星物质在螺旋信号中的主要印记是由于潮汐效应。对于具有不可忽略的中子星自旋的双星，中子星由于自身旋转而产生的变形会在发射的引力波信号中引入额外的变化。在这里，我们探讨是否高自旋的二进制中子星系统提供了一个更好的机会来测量状态方程比弱自旋的二进制中子星系统。我们专注于占主导地位的绝热四极效应，并考虑三个主要问题。首先，我们表明，状态方程的影响可以是显着的inspiral波形，自旋四极效应占主导地位的快速旋转的中子星。第二，我们表明，在自旋四极相位的变化强烈退化的组件质量和自旋的变化，忽略这些条款有一个可以忽略不计的影响与第二代天文台的观测数量。最后，我们探讨了使用不正确的状态方程项会引入的质量和自旋的偏差。使用一种新的方法来快速评估近似的可能性，我们表明，假设不正确的状态方程测量源参数时，可能会导致显着的偏差。我们还发现，当考虑自旋系统时，测量状态方程的能力得到提高。
2018-01-30 gr-qc
Measuring Neutron Star Mass and Radius with Three Mass-Radius Relations
我们提出了利用三种可测量的质量-半径关系来确定中子星的质量和半径，即由中子星热辐射推断的“视”半径，由吸收线推断的引力红移，以及由轨道开普勒频率推断的平均恒星质量密度。我们应用该方法来约束NS质量和X射线源1 E 1207.4-5209、Aql X-1和EXO 0748-676的半径。
2006-11-21 astro-ph gr-qc
A Family of Gravitational Waveforms from Rapidly Rotating Neutron Stars
本文描述了快速旋转的中子星产生的引力波形的拟合公式（例如，新形成的核心崩溃的超新星），因为它演变从一个初始的轴对称配置向三轴椭球。
1999-02-22 gr-qc
Uncertainty limits on neutron star radius measurements with gravitational waves
即将到来的观测活动与改进的探测器将产生大量的引力波检测从中子星双螺旋。罕见的响亮的信号与众多的中等强度的信号一起承诺严格限制中子星物质的性质，与投影半径的统计不确定性$50-200$ m与${\cal{O}}(2000)$源。鉴于这种精度，我们重新审视所有的分析假设，并确定系统误差的来源，量化它们对半径提取的影响，并讨论它们的相对重要性和减轻它们的方法。
2022-04-14 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Dynamics and gravitational-wave emission of neutron-star merger remnants
中子星双星的合并很可能导致大范围双星质量配置的中子星合并残余物的形成。大质量的合并残留物显示出强烈的振荡，这是由合并过程激发的，并发出引力波。本文讨论了通过探测并合后的引力波辐射来推断中子星的未知恒星性质的可能性和前景，从而导致高密度物质状态方程的约束。特别是，合并后残余物的主要振荡频率提供了严格的限制中子星半径。我们提到的第一个步骤，对合并后排放的未来引力波搜索的实际实施。此外，我们概述的可能性，估计未知的最大质量的非旋转中子星从这种类型的测量。最后，我们回顾了中子星合并的引力波谱中第二峰的起源和科学意义，以及合并后残余物动力学行为的差异取决于二元结构。这些考虑导致合并后的引力波排放和合并后的动态统一的图片。
2016-02-01 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Gravitational waves from neutron star mergers and their relation to the nuclear equation of state
在这篇文章中，我介绍的想法和技术，以提取信息的状态方程在非常高的密度从引力波发射之前，期间和合并后的双中子星。我还回顾了目前的工作和结果的实际使用的第一个引力波观测的中子星合并设置约束的属性，这样的状态方程。顺便说一句，我还提到了一种可能性，即我们在引力波中观察到的不是中子星，而是某种更奇特的东西。为了使这篇文章更容易理解，我还回顾了一般的中子星合并的动力学和引力波发射，重点是数值模拟和状态方程的表示用于研究二元系统。
2019-09-26 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Low frequency electromagnetic radiation coming from gravitational waves generated by neutron stars
我们研究了观测真空中由引力波产生的甚低频电磁辐射的可能性。我们审查的计算导致真空转换的可能性引力波到电磁波，并显示这个过程如何规避众所周知的禁止粒子生产的引力波。利用Newman-Penrose标量，我们估计了由中子星振荡产生的引力波的电磁对应辐射的光度。对电磁对应辐射的探测将为未来的航天器任务，特别是月球轨道探测器提供一种观测引力辐射的间接方法。
2017-12-29 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Measuring neutron-star properties via gravitational waves from binary mergers
通过大量对称中子星（NS）的并合模拟，我们证明了并合后引力波（GW）发射的频率峰值与核物质状态方程（EoS）的物理性质（如最大质量的Tolman-Oppenheimer-Eohoff组态的半径）之间存在紧密的相关性.因此，合并后GW信号的峰值频率的单个测量将显著地约束NS EoS。对于合理乐观的合并率估计，Advanced LIGO的相应检测可能会在大约一年的操作时间内发生。
2011-11-23 astro-ph.SR gr-qc
Measuring the gravitational field in General Relativity: From deviation equations and the gravitational compass to relativistic clock gradiometry
如何测量引力场？我们给出明确的答案，这个基本问题，并显示如何所有组件的曲率张量，这代表了引力场在爱因斯坦的广义相对论，可以通过两种不同的方法得到。第一种方法依赖于测量一组适当准备的测试体相对于观察者的加速度。第二种方法利用一组适当准备的时钟。这里讨论的方法形成相对论（时钟）梯度测量的基础，并在大地测量中的应用直接业务相关。
2018-11-21 gr-qc
Measuring Neutron Star Radius with second and third generation Gravitational Wave Detector Networks
本文研究第二代与第三代引力波探测器网络对中子星半径的测量能力，表明单个40公里宇宙探索者探测器可在十年内将软、中等和硬状态方程的中子星半径精度提升至10米，远超当前探测器网络。
2024-02-07 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Role of dense matter in tidal deformations of inspiralling neutron stars and in gravitational waveform with unified equations of state
本文进一步研究了致密物质性质在冷非吸积中子星潮汐形变中的作用。本文用M-M统一状态方程组计算了重电Love数$k_\ell$和重磁Love数$j_\ell$ ~ $\ell=5$。它们的相对重要性和它们的灵敏度的对称性能量和中子物质的刚度进行了数值评估。本文还讨论了它们对双星中子星吸气辐射引力波信号相位的影响。
2021-02-03 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
High-Frequency Gravitational Waves from Phase Transitions in Nascent Neutron Stars
Johannes Gutenberg University（约翰内斯·古腾堡大学）；CERN（欧洲核子研究组织）；Korea Advanced Institute of Science and Technology（韩国科学技术院）
研究新生中子星相变过程中可能产生高频率引力波，为高频率引力波探测器提供新的研究目标，验证量子色动力学在不可接触的领域。
2026-03-18 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Neutron Star Structure in the Minimal Gravitational Standard-Model Extension and the Implication to Continuous Gravitational Waves
洛伦兹不变性的微小破坏一直是理论研究和实验验证的课题。我们利用标准模型扩展（SME）框架研究了最小洛伦兹破坏对中子星结构的影响。首先推导出一组流体静力学方程，并将其修正后的方程作为相对论系统的首阶Lorentz破坏修正项加入到TOV方程中.通过对首阶修正TOV方程的微扰解，计算了由中子星结构各向异性引起的四极矩，并利用该四极矩估算了具有相同形变的自旋中子星的四极辐射。计算结果为今后观测到连续引力波时强场区的洛伦兹不变性提供了新的检验。
2020-02-08 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Gravitational field energy contribution to the neutron star mass
中子星被当作强引力场的物理实验室来讨论。中子星的质量被分解为物质能量和引力场能量。本文用三种不同的方法计算了中子星的引力场的能量，得到了相同的结果。结果表明，最大质量中子星的引力质量中有一半是由引力场能量组成的。结果显示了一些现实的状态方程的中子星的问题。
2006-01-16 astro-ph gr-qc
Massive scalar counterpart of gravitational waves in scalarized neutron star binaries
类似于居里温度以下铁磁体的自发磁化，一个中子星（NS），当致密性超过某个临界值时，可能会经历自发标量化，并表现出内部非平凡的标量位形。因此，外部时空发生了变化，出现了一个外部标量场，这随后触发了它的同伴的标量化。动力学的相互作用产生了一种与张量引力波相对应的引力标量。本文利用标量-张量理论证明了双中子星（DNS）和中子星-白矮星（NS-WD）的引力标量对应物具有质量。（1）由外部标量场会聚而产生的引力标量背景场在标度化DNS双星中扮演着引力标量对应物的角色，而类Higgs引力标量势中质量维常数的出现则导致了质量为普朗克标度量级的大质量引力标量对应物的出现;（ii）由于NS和WD的结合能不同而产生的偶极引力标量辐射场在标度化轨道收缩的NS-WD中起着引力标量对应物的作用，其围绕引力标量势的局部和标量能量密度相关的最小值振荡，并获得大约$10^{-21} ev/c^2$量级的质量。
2019-09-03 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Measuring Newton's Gravitational Constant With a Gravitational Oscillator
牛顿的引力常量G决定了牛顿理论和爱因斯坦广义相对论中引力相互作用的强度，它是所有基本常数中最不为人所知的。鉴于其重要性，并与最近的实验测量之间的差异，一个新的方法建议。它是基于一个没有任何非引力回复力的纯引力振子。建议的技术是基于振荡周期的测试质量振荡通过一个孔钻在一个固体球在自由空间，或等效地，在轨道上。振荡周期仅取决于固体球的密度，从而提供了一种不同于地面方法的具有系统误差的G.与标准牛顿引力的偏差以及引力质量和惯性质量的相等性也可以被搜索。
2014-05-20 gr-qc
Gravitational waves from single neutron stars: an advanced detector era survey
随着新的引力波天文学的大门开始打开，这篇评论提供了一个最重要的物理机制，可能导致潜在的可检测的引力辐射从孤立和吸积中子星的排放最新的调查。特别是，我们讨论了引力波驱动的不稳定性和asteroseismology形式主义的f-和r-模式，不同的方式，中子星可以形成和维持非轴对称的四极“山”变形，激发振荡期间磁星耀斑和可能的引力波签名脉冲星故障。我们重点介绍了近年来在每个主题中取得的进展，对每个机制的引力波可探测性进行了新的评估，最后指出了未来工作的关键问题和需要解决的问题。
2018-03-14 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Quantifying modeling uncertainties when combining multiple gravitational-wave detections from binary neutron star sources
随着引力波探测器灵敏度的提高，我们期望在不久的将来通过引力波观测到多个中子星双星系统。这些引力波信号的综合分析提供了以前所未有的精度约束中子星半径和致密核物质状态方程的可能性。然而，至关重要的是，要确保引力波模型中固有的不确定性不会在将来自多个探测的信息合并时导致系统偏差。为了量化波形系统，我们进行了广泛的模拟活动的二进制中子星源和分析它们与一组四个不同的波形模型。基于我们对大约38个模拟的分析，我们发现中子星半径的统计不确定性降低到$\pm 250\rm m$（$2\%$在$90\%$可信区间），但目前采用的波形模型之间的系统差异可以是两倍大。因此，这将是至关重要的，以确保系统的偏见将不会成为占主导地位的中子星状态方程的推论时，利用未来的发展。
2022-03-10 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Gravitational waves from neutron stars: Promises and challenges
我们讨论了不同的方式，中子星可以产生引力波，描述了最近的改进，在提高探测器灵敏度的背景下，相关的场景建模，并显示如何观测开始测试我们的理解基础物理。讨论的主要目的是为第三代地基探测器（如爱因斯坦望远镜）建立有前途的科学目标，并确定如果我们想使用引力波数据来探测中子星物理学，需要满足的各种挑战。
2009-12-02 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Measuring the Hubble constant with neutron star black hole mergers
对GW 170817的探测和对它的宿主星系的识别，使得人们能够对哈勃常数进行第一次标准的塞壬测量，其不确定度为$\sim 14\%$。随着更多的中子星探测和红移测量的进行，不确定性将缩小。联合探测的数量和每个事件的光度距离的不确定性将是主要因素。中子星黑洞合并也是先进的LIGO和Virgo的有希望的来源。如果黑洞自旋引起轨道平面的进动，光度距离和轨道倾角之间的简并性被打破，导致更好的距离测量。此外，由于质量较大，中子星黑洞源可以在更远的距离观察到。中子星黑洞也可以发射电磁辐射：根据黑洞的自旋和质量比，中子星可以被潮汐破坏，导致电磁辐射。我们量化的距离不确定性的黑洞的质量，自旋和方向的范围很广，并发现1- $σ$统计不确定性可以达到$\sim 10$的一个因素，优于一个非旋转的二进制中子星合并具有相同的信噪比。更好的距离测量，更大的引力波可探测体积，和潜在的明亮的电磁辐射，意味着旋转的黑洞中子星双星可以是最佳的标准警报源，只要它们的天体物理速率大于$O(10)$ Gpc $^{-3}$ yr $^{-1}$，一个值允许当前的天体物理约束。
2018-06-30 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Search for Dark Matter Effects on Gravitational Signals from Neutron Star Mergers
基于最近探测到的中子星合并产生的引力波信号，我们分析了暗物质对这种信号的可能影响。我们发现，合并中子星的暗物质核心可能会产生一个可观察到的补充峰的引力波功率谱密度合并后，这可以从中子组件所产生的功能区分。
2018-05-15 astro-ph.CO astro-ph.HE 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
Effects of neutron-star dynamic tides on gravitational waveforms within the effective-one-body approach
从合并产生的引力波中提取关于超致密核物质的独特信息，中子星双星需要可靠的信号理论模型。我们开发了一种新的有效的一体波形模型，其中包括，第一次，动态（而不是只有绝热）的中子星潮汐，以及合并信号的中子星-黑洞双星。我们证明了动态潮汐的重要性，通过比较我们的模型对新的数值相对论模拟nonspinning中子星-黑洞双星跨越超过24个引力波周期，和其他现有的数值模拟双中子星系统。此外，我们推导出一个有效的描述，明确的依赖于两个关键参数：潮汐变形和基本振荡频率的物质效应。
2016-05-09 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Inferring neutron star properties with continuous gravitational waves
从快速旋转的中子星中探测到连续的引力波，为研究它们的内部物理提供了可能性。我们开发了一个框架，利用未来的连续引力波探测来推断一个中子星的转动惯量，赤道椭圆率，和垂直于其旋转轴的磁偶极矩的组成部分。我们假设中子星通过引力波和电磁辐射损失旋转动能，并且可以测量到中子星的距离，但不假设电磁脉动是可观测的或特定的中子星状态方程。我们使用Fisher信息矩阵和蒙特卡罗模拟来估计推断参数的误差，假设一个人口的引力波发射中子星与连续引力波搜索的典型参数域一致。经过一年的观测，许多中子星的推断误差主要受到恒星的距离误差的限制。如果从无线电、X射线或伽马射线脉冲星，或者从一个已知距离的致密物体（如超新星遗迹）探测到连续的引力波，这里开发的技术将是有用的。
2023-01-24 gr-qc
The stochastic background of gravitational waves due to the f-mode instability in neutron stars
本文对宇宙中一群年轻、热的、快速旋转的中子星所发射的引力波的随机背景谱特性进行了估计，这些中子星经历了$f$模不稳定性，这些不稳定性是由核塌缩超新星爆炸或双星中子星系统合并而形成的。它们的形成率，从其中获得的引力波事件率，推导出基于观测的宇宙恒星形成率的测定。引力波发射发生在$f$模不稳定性的自旋下降阶段。对于低磁化中子星，假设10%的超新星事件导致$f$ -模式不稳定的中子星，来自超新星衍生的中子星的背景在$l=m=2$ $f$ -模式的$Ω_{\text{gw}} \sim 10^{-9}$处达到峰值，这应该可以通过交叉相关一对第二代干涉仪（例如Advanced LIGO/Virgo）来检测，信噪比的上限估计为$\approx$ 9.8。由双星合并形成的超大质量中子星的背景峰值在$Ω_{\text{gw}} \sim 10^{-10}$，即使用第三代干涉仪（如爱因斯坦望远镜）也无法探测到。
2015-12-08 astro-ph.CO 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
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
Measuring the tilt of primordial gravitational-wave power spectrum from observations
本文研究暴胀产生的原初引力波，探讨当前对其谱倾斜度的约束，并预测未来观测的改进潜力。
2019-07-23 astro-ph.CO gr-qc
Experimental feasibility of measuring the gravitational redshift of light using dispersion in optical fibers
本文描述了一类新的实验，利用光纤中的色散将光的引力频移转换为可测量的相移或时间延迟。两个概念模型进行了探讨。在第一个模型中，长的反向传播脉冲被用于垂直光纤Sagnac干涉仪。第二个模型使用垂直分离的光纤存储环中的光孤子。我们讨论了使用这样的仪器对光的引力频移进行高精度测量的可行性。
2000-12-21 gr-qc
Gravitational wave signatures of dark matter cores in binary neutron star mergers by using numerical simulations
引力波设施LIGO/Virgo最近的探测为通过中子星合并时发射的引力波研究中子星的内部结构打开了一扇窗。在这项工作中，我们探索，通过数值模拟，引力辐射的合并产生的双中子星与暗物质粒子被困在其内部，专注于这些暗物质核心产生的可区分的印记。我们的研究结果揭示了一个强大的m = 1模式在合并后阶段的波形中的存在，连同其他相关功能。将我们的结果与观测结果进行比较，可能使我们能够限制中子星内部暗物质的数量。
2019-09-25 gr-qc
Gravitational waves from remnant massive neutron stars of binary neutron star merger: Viscous hydrodynamics effects
采用广义相对论剪切粘性流体力学的Israel-Stewart形式的简化形式，我们探讨了双中子星合并的残余大质量中子星的演化，并特别注意由此产生的引力波形。我们发现，对于$10^{-2}$阶的所谓粘性α参数的合理值，残余大质量中子星中的微分旋转的程度在粘性时间尺度$\alt 5$ \，ms中显著降低。与此相关，非轴对称变形的程度也迅速降低，因此，发射的准周期性引力波的振幅也在粘性时间尺度中衰减。我们的研究结果表明，为模拟合并残留物的演变的双中子星，我们必须考虑磁流体力学效应，这在自然界中可以提供粘性效应。
2017-05-16 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Gravitational Waves from the $r$-mode instability of neutron stars: effect of magnetic field
研究表明，年轻的快速旋转中子星在形成后的第一年左右通过引力波发射带走大部分角动量，引力波的发射驱动了它们的$r$模的不稳定性。磁场在这些$r$模的演化中起着至关重要的作用，因此中子星本身的演化也是如此。本文试图研究磁场在一颗新诞生的、热的、快速的、差动旋转的中子星发射的引力波的$r$模不稳定性和可探测性演化中的作用。发现磁场有抑制$r$模振幅的趋势。{ \it信噪比}分析表明，磁场达到$10^{14}$高斯量级的中子星的$r$模不稳定性所发射的引力波，在20 Mpc时，可以被Advanced LIGO探测到。
2010-11-16 gr-qc
Non-radial oscillations of neutron stars and the detection of gravitational waves
我们研究了相对论性中子星的非径向振荡，特别是（基本）f-模式，这被认为是最相关的引力波发射的扰动孤立星。将f模的预期频率与巴西引力波球形探测器Mario Schenberg的灵敏度范围进行比较。
2012-05-09 gr-qc
Measuring the neutron star equation of state from EMRIs in dark matter environments with LISA
University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学）
LISA观测可利用EMRIs在暗物质环境中的信号区分中子星与黑洞及不同中子星方程 of state。
2026-09-21 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
