Gravitational waveforms of binary neutron star inspirals using post-Newtonian tidal splicing
在一个螺旋形的致密双星中，中子星的潮汐变形改变了轨道动力学，在引力波信号上留下了印记。可以通过数值相对论模拟来对这种信号进行建模，但对于许多应用来说，这些方法的计算成本太高。分析后牛顿的治疗是有限的未知高阶非潮汐条款。本文进一步建立在“潮汐拼接”模型中，后牛顿潮汐项“拼接”到黑洞双星的数值相对论模拟。我们改进了以前的治疗潮汐拼接包括球谐模式以外的（2，2）模式，扩大后牛顿的潮汐效应的表达式为2.5阶，包括动态潮汐校正，并增加了部分治疗的自旋潮汐动力学。此外，而不是数值相对论模拟，我们使用自旋对齐的二元黑洞（BBH）代理模型“NRHybSur 3dq 8”提供BBH波形输入到潮汐切片程序。这使我们能够构建自旋对齐的，螺旋式的TaylorT 2和TaylorT 4拼接波形模型，可以快速评估。这些模型与现有的双中子星和黑洞-中子星模拟进行了测试。我们实现了TaylorT 2剪接模型作为“NRHybSur 3dq 8”的扩展，创建了一个我们称之为“NRHybSur 3dq 8 Tidal”的模型。"
2020-07-09 gr-qc
Impact of Higher-order Tidal Corrections on the Measurement Accuracy of Neutron Star Tidal Deformability
Pusan National University（釜山国立大学）；Extreme Physics Institute, Pusan National University（釜山国立大学极端物理研究所）
本文研究了高阶后牛顿潮汐修正对中子星潮汐变形性测量精度的影响，发现有效自旋增加可降低测量误差，且更刚性的物态方程有助于提高测量精度。
2025-02-04 gr-qc
Tidal dissipation in binary neutron star inspirals from hyperon bulk viscosity: Phase modeling and parameter estimation bias
针对双中子星并合中由超子体粘滞引起的潮汐耗散，提出唯象相位模型并纳入波形，通过贝叶斯估计证明其可消除高质量中子星潮汐形变测量的系统性偏差。
2025-09-27 gr-qc
First-order post-Newtonian analysis of the relativistic tidal effects for satellite gradiometry and the Mashhoon-Theiss anomaly
随着技术的不断进步，未来的卫星梯度测量任务将能够进行精确的相对论实验，并对现代重力理论施加限制。为此，在惯性导引和指向地球的局部坐标系下，计算了沿后牛顿轨道的完整的一阶后牛顿潮汐张量。“Mashhoon-Theiss异常”背后的物理图像在后牛顿的水平上解释。局域坐标系相对于恒星坐标系的相对论性岁差将对牛顿引潮力产生沿一定基的调制，从而产生两种不同的长期潮汐张量。本文还讨论了由框架拖曳效应测量长期引潮力的问题。
2016-09-28 gr-qc
Impact of high-order tidal terms on binary neutron-star waveforms
GW 170817是起源于中子星并合的里程碑式引力波事件，科学界通过提取引力波波形中的首阶潮汐变形项，对中子星的物态方程进行了约束。在这里，我们将潮汐修正纳入到次领先和次领先的引力波相位中，包括磁潮汐Love数，尾部效应和Tiziano Abdelsalhin最近计算的自旋潮汐耦合[Phys. Rev. D 98，104046（2018）]。这些效应尚未纳入GW 170817分析的波形近似值中。我们提供了一个定性和定量的分析，这些新的条款的影响，通过研究与GW 170817假设第二代（先进的LIGO）和第三代（爱因斯坦望远镜）地基引力波干涉仪兼容的事件引起的参数偏差。我们发现，包括潮尾项恶化后牛顿展开在相关的频率范围内的收敛特性。我们还发现，磁潮汐勒夫数的影响，可以测量的最佳信噪比$ρ\approx 1750$与爱因斯坦望远镜检测的GW 170817事件。同样，如果自然界中存在轻度高自旋的$χ\gtrsim 0.1$中子星双星，自旋-潮汐耦合可能是相关的。
2018-12-18 gr-qc
Rotational-tidal phasing of the binary neutron star waveform
潮汐力会导致螺旋状的中子星变形，在它们发出的引力波上留下可测量的印记。诱导的恒星多极是一个额外的引力辐射源，并修改轨道动力学，产生轻微的加速合并，表现为相对于点粒子的波形相移。这个潮汐相位的主要部分来自质量四极子，其贡献为第五后牛顿阶（5PN）。电流四极子和质量八极子在高阶上有贡献。对于自旋中子星，自旋和潮汐之间的非线性耦合会产生额外的多极矩。我们计算这些旋转潮汐变形假设恒星旋转缓慢，潮汐弱，准静止。恒星多极矩是从一个渐近平坦的度量中读出的，该度量编码了它们的潮汐响应与黑洞的潮汐响应之间的差异。多极随后插入后牛顿公式的轨道和引力辐射。我们发现，在领先的顺序，旋转潮汐变形作出了6.5PN的潮汐相位的贡献。因此，它们对波形的影响大于质量八极子的影响，在自旋不可忽略的系统中，几乎与电流四极子的影响一样大。
2018-05-04 gr-qc
Relativistic tidal heating of Hamiltonian quasi-local boundary expressions
Purdue和Favata使用某些经典的伪张量计算潮汐加热。Booth和Creighton采用了Brown和York的准局部质量形式主义来证明同一主题。它们都给出了与牛顿理论相符合的结果。这里我们给出了另一个哈密顿准局部边界表达式，并且都给出了相同的期望值。这表明，潮汐加热是唯一的索恩预测。此外，我们还发现伪张量方法和拟局域方法有着本质的区别。
2015-05-19 gr-qc
Relativistic theory of tidal Love numbers
在牛顿引力理论中，潮汐勒夫数将作用在球体上的潮汐力产生的质量多极矩与所施加的潮汐场联系起来。洛夫数是无量纲的，它编码了关于身体内部结构的信息。我们提出了一个勒夫数的相对论理论，它适用于具有强内部引力的致密天体;该理论扩展并完成了Flanagan和Hinderer最近的工作，该工作揭示了中子星的潮汐勒夫数可以通过地球引力波探测器测量。我们认为一个球体变形的外部潮汐场，并提供精确和有意义的定义电型和磁型勒夫数，这些计算多方状态方程。该理论也适用于黑洞，我们发现非旋转黑洞的相对论性勒夫数都为零。
2009-09-16 gr-qc
Tidal Deformability of Neutron Stars in Unimodular Gravity
幺模引力是相对于广义相对论的一个修正理论，其附加条件是度规的行列式是固定的。特别是，如果能量-动量张量不被强制单独守恒，一个新的几何结构出现了潜在的观测签名。本文在能量动量张量非守恒的假设下，研究了单模引力下致密星的潮汐形变。利用多面体模型计算了中子星的电型和磁型四极潮汐勒夫数。结果表明，随着非守恒参数的增加，电型潮汐勒夫数单调增加，而磁型潮汐勒夫数则单调减小。与已探测到的引力波事件的观测数据相比，一个小的负的非守恒参数是有利的。
2022-11-01 gr-qc
General relativistic tidal heating for the M$ø$ller 58 pseudotensor
在他的研究潮汐稳定的完全相对论性中子星索恩表明，完全相对论性表达式潮汐加热是相同的非相对论性牛顿理论。此外，索恩还指出，这种潮汐加热必须独立于人们如何定位引力能，并且明确地由该表达式给出。Favata计算了包括M $ø$ ller在内的一些经典引力赝张量的潮汐加热，得到了它们都产生相同的（牛顿）值的结果。经过重新审查的计算使用的M $ø$ ller赝张量，我们发现，这确实赝张量给出了预期的结果的条件下，质量$M$是一个常数，而Favata认为$M$是时间依赖的，这是非法的，因为它违反了调和规范条件，他使用。此外，我们继续考虑这个M $ø$ ller伪张量，即使在黑洞的情况下，即，超越了牛顿物理学
2020-12-26 gr-qc
Tidal Deformabilities of Neutron Stars in scalar-Gauss-Bonnet Gravity and Their Applications to Multimessenger Tests of Gravity
围绕着致密天体（如中子星和黑洞）的时空为研究强非线性动力学体系中的引力提供了一个极好的场所。在这里，强曲率的影响可以在我们可能用来研究引力的可观测量上留下印记。最近，NICER利用X射线提供了一个孤立中子星的质量和半径测量，而LIGO/Virgo则通过引力波测量了中子星的潮汐变形能力。这些测量结果可以用来检验中子星的潮汐变形性和致密性之间的关系，这些中子星在广义相对论中被认为是普适的。在这里，我们以（移位对称）标量高斯-邦尼特引力（由弦论的低能有效理论激发）为例，研究是否可以将NICER和LIGO/Virgo测量应用于普适关系来检验理论。为此，本文从理论上构造了该理论中的潮汐形变中子星解，并首次计算了潮汐形变。我们发现，在无量纲耦合常数一定的情况下，潮汐形变与紧致性之间的关系虽然不同于广义相对论中的关系，但仍具有普遍性.本文还给出了一个中子星的潮汐形变率\textbf{of}与另一个中子星的致密性之间的普遍关系，该关系可直接应用于LIGO/Virgo和NICER的观测。对于本文所考虑的状态方程，是否能用新的普适关系给标量Gauss-Bonnet引力下一个有意义的界仍然没有定论。然而，我们发现了一个新的界限，从脉冲星J 0740 +6620的质量测量，这是可比的其他现有的界限从黑洞观测。
2021-11-23 gr-qc
Analytic modelling of tidal effects in the relativistic inspiral of binary neutron stars
为了探测来自双中子星的引力波信号并提取核密度下物质状态方程的信息，需要将信号与一组精确的模板进行匹配。我们提出了两个最长的（到目前为止）广义相对论模拟的等质量的双中子星具有不同的紧凑度，C=0.12和C=0.14，并比较它们与潮汐扩展的有效单体（EOB）模型。$\simeq 22$ GW循环中的典型数值相位误差为$Δϕ\simeq \pm 0.24$ rad。通过校准只有一个参数（代表一个高阶放大的潮汐效应），EOB模型可以重现，数值误差内，两个数值波形基本上合并。相比之下，具有领先阶潮汐修正的第三个后牛顿泰勒-T4逼近式相对于数值波形相移了几个弧度。
2010-12-22 gr-qc
Tidal effects in gravitational waves from neutron stars in scalar-tensor theories of gravity
本研究对标量-张量引力下中子星双星并合引力波的潮汐效应展开计算，推导了一阶近似下的振幅模式与相位演化，量化了高斯耦合相关的潮汐效应，发现该理论下净潮汐引力波印记通常小于广义相对论结果。
2025-08-01 gr-qc
Tidal love number of neutron stars with conformal coupling
本文提出了利用实际物态方程的解析表达式来研究具有共形耦合的中子星。为了观察共形耦合对极型和轴型质量、半径和勒夫数的影响，导出了扰动和非扰动度规、标量场和物质压强的方程。数值分析和解析分析表明，通过改变模型中参数的值，我们的模型与GR的行为不同。我们还表明，对于一个特殊的情况下，标量场成为消失的恒星外，这将使我们有机会调查的行为潮汐爱数我们的模型。最后，利用普适关系式$C$ - $Λ$，将模型结果与中子星聚变产生的引力波信号结果进行了比较.
2021-10-27 gr-qc
General relativistic tidal work for Papapetrou, Weinberg and Goldberg pseudotensors
在1998年，索恩声称所有的赝张量都能给出与牛顿理论相同的潮汐功。1999年，Purdue利用Landau-Lifshitz赝张量计算了潮汐加热，其结果与牛顿引力场一致。2001年，Favata用同样的方法检验了爱因斯坦、Bergmann-Thomson和Møller的赝张量，他们都给出了与普渡大学相同的结果。受Purdue和Favata工作的启发，为了完整性，在这里我们操纵Papapetrou，Weinberg和Goldberg伪张量的潮汐工作。我们得到了与普渡大学相同的潮汐功。此外，我们强调了一个合适的引力能动量赝张量需要满足内物质条件，并且除了M $ø$ ller外，所有的经典赝张量都通过了这个检验.此外，我们构造了一个广义赝张量，它是由13个线性人工高阶项与Einstein赝张量组合而成的。我们发现这个结果与Thorne的预言一致，即，相对论潮汐功是伪张量独立的。
2015-05-18 gr-qc
Relevance of tidal effects and post-merger dynamics for binary neutron star parameter estimation
利用引力波观测来测量双中子星系统的性质需要精确的理论模型。然而，目前的模型是不完整的，因为它们没有考虑到这些系统的所有物理：一些忽略可能的潮汐效应，其他忽略自旋引起的轨道进动，没有现有的模型包括合并后制度一致。在这项工作中，我们探讨了两个物理成分的重要性：潮汐相互作用的inspiral和合并后阶段的印记。我们使用完整的inspiral合并合并后的波形构造的潮汐有效的一体化方法和数值相对论模拟信号，我们对标准的LIGO-Virgo分析的波形模型进行参数估计。我们发现，忽略潮汐效应不会导致明显的测量偏差的质量和自旋的典型观测（小潮汐变形和信噪比$\sim$ 25）。然而，随着增加的信噪比或潮汐变形的二元参数的估计有偏差。相反，对于我们所考虑的信噪比，合并后的机制对用电流探测器测量引力波没有影响。
2018-08-29 gr-qc
Effective action approach to higher-order relativistic tidal interactions in binary systems and their effective one body description
在螺旋上升的中子星-中子星（或黑洞-中子星）双星系统中，引力波信号会受到潮汐耦合的影响。通过测量中子星的潮汐极化率参数，获得中子星物质状态方程的信息是引力波探测的一个重要科学目标。为了提取这条信息，需要对潮汐相互作用双星的运动和辐射进行精确的分析描述。通过对潮汐相互作用能的次-次-领先阶相对论修正，改进了对晚期螺旋动力学的解析描述。我们的计算是基于潮汐相互作用的有效作用方法，并在其转录内的有效单体形式主义。我们发现二阶相对论效应（相对论引力势$u=G(m_1 +m_2)/(c^2 r)$中的二次项）显著地增加了中子星的有效潮汐极化率，增加的幅度与距离有关，其形式为$1 + α_1 \, u + α_2 \, u^2 +...$，其中，对于等质量双星，$α_1=5/4=1.25$（如前所述）和$α_2=85/14\simeq6.07143$（如本文首次确定的）。我们认为，高阶相对论效应将导致进一步的放大，我们建议一个帕德型的方法来解释它们。我们建议通过比较分辨率外推的数值模拟的吸气双中子星，他们的有效的一个机构的描述来测试我们的结果。
2012-06-15 gr-qc
Gravitomagnetic tidal response of relativistic stars in partially screened scalar-tensor theories
本研究探讨Horndeski之外标量-张量理论中相对论星体的重力磁潮汐响应，计算特定模型的潮汐Love数，分析偏离广义相对论的参数依赖，发现相对偏差随多极矩和紧致度增加，但参数不足以完全表征响应。
2025-04-16 gr-qc
Gravitomagnetic tidal currents in rotating neutron stars
最近的研究表明，旋转的致密天体在重力磁场作用下，即使理想化为与时间无关的磁场，也会产生动态响应。动力响应的特点是随时间变化的内部电流，它被怀疑是源于零频率g模式和r模式的潮汐力驱动。在本文中，我们提供了额外的见解的现象，通过检查潮汐响应的旋转体的框架内的后牛顿引力。这种方法使我们能够为这种现象建立一个直观的图像，这依赖于后牛顿引力和麦克斯韦电磁理论之间的密切类比。在这幅图中，重力磁潮汐场和天体自转速度之间的耦合自然会在天体内部产生不平衡的类洛伦兹力，而正是这种力导致了潮汐流。简单的流体方程在后牛顿设置允许我们提供一个完整的零频率模式的描述，并证明其在建立潮流的精确作用。我们估计这些电流的振幅，并发现，对于与LIGO相关的中子星双星，当旋转周期相当于100毫秒时，速度扰动的尺度以每秒公里为单位测量。这一估计表明，潮流可能对合并附近的中子星的物理有重大影响。
2017-01-31 gr-qc
Gravitomagnetic tidal effects in gravitational waves from neutron star binaries
包含中子星（或其他致密天体）的双星系统在合并时发出的引力波带有恒星内部状态方程的特征，特别是通过双星在螺旋阶段的潮汐变形的影响。在广义相对论中，后牛顿致密双星的首阶潮汐效应是由引力电潮汐场引起的质量四极矩引起的，而在这里，我们考虑引力磁潮汐场引起的电流四极矩引起的首阶潮汐效应。我们采用了一种有效的行动的方法来确定近区引力场和保守的轨道动力学，最初允许任意（不只是潮汐诱导）电流四极杆，我们的方法显着降低了计算的复杂性相比，以前推导的保守动力学的任意多极子。最后，我们计算的相位和（第一次）的模式振幅的引力波从一个准圆形的二进制inspiral，在机构的四极重力磁潮汐勒夫数（在绝热近似的潮汐线性响应系数）的重力磁潮汐的主要贡献。在相位中，重力磁潮汐被一个后牛顿秩序相对于重力电的抑制，但这并不总是这样的模式振幅。例如，在$(\ell,|m|)=(2,1)$和$(3,2)$模式下，它们以相同的前导顺序出现。
2018-05-18 gr-qc
The gauge invariance of general relativistic tidal heating
当一个自引力物体（例如，中子星或黑洞）与外部潮汐场相互作用（例如，（即双星伴星），相互作用可以对物体做功，改变其质能。这个“潮汐加热”的细节进行了分析，使用朗道-Lifshitz伪张量和局部渐近静止帧的身体。结果表明，在身体上所做的工作是规范不变的，而身体的局部渐近静止框架内包含的身体潮汐场的相互作用能是规范相关的。这类似于牛顿理论，在牛顿理论中，相互作用能被证明取决于人们如何定位引力能，但对物体所做的功与该定位无关。
1999-06-15 gr-qc
Tidal Love numbers of neutron stars in Rastall gravity
利用引力波测量中子星的潮汐形变能，可以揭示其内部结构、高密度核物质状态方程和强场区引力等重要信息。本文将中子星潮汐形变的相对论理论推广到Rastall引力。在多面体模型下计算了中子星的电型和磁型四极潮汐勒夫数。结果表明，中子星在Rastall引力下的潮汐Love数明显小于在广义相对论下的Love数。我们的结果为引力修正与中子星核物质状态方程之间的简并性提供了新的证据。
2021-11-05 astro-ph.HE gr-qc
Prospects for gravitational-wave observations of neutron-star tidal disruption in neutron-star/black-hole binaries
对于一个吸气的中子星/黑洞双星（NS/BH），我们估计了NS潮汐破裂开始时的引力波频率f_td。我们的NS模型作为一个潮汐扭曲的，均匀的，牛顿椭球体上的圆形，赤道测地线周围的克尔BH。我们发现f_td强烈地依赖于NS半径R，并估计LIGO-II（ca. 2006-2008年）可能在140 Mpc（根据目前的估计，大约每年1次事件）测量R到15%的精度。这表明LIGO-II可能从潮汐破裂波中提取有关NS状态方程的有价值的信息。
2000-04-19 astro-ph gr-qc
Distinguishing Boson Stars from Black Holes and Neutron Stars from Tidal Interactions in Inspiraling Binary Systems
包含玻色子星的双星系统-一个复杂标量场的自引力结构-可以潜在地模拟黑洞或中子星作为引力波源。我们调查在何种程度上潮汐效应的引力波信号可以用来区分这些标准源和玻色子星。我们考虑两类标量自相互作用内的球对称玻色子星：一个有效场理论激发的四次势和一个孤立子势，构造产生非常紧凑的恒星。我们计算的潮汐变形性参数表征占主导地位的潮汐印记的引力波信号的参数空间的每个玻色子星模型的大跨度。我们发现，具有四次自相互作用的玻色子星的潮汐变形能力的下限为$Λ_{\rm min}\approx 280$，而具有孤立子相互作用的玻色子星的潮汐变形能力的下限为$Λ_{\rm min}\approx 1.3$。采用Fisher矩阵分析，我们估计的精度与先进的LIGO和第三代探测器可以测量这些潮汐参数使用的inspiral部分的信号。我们讨论了一种新的策略，以提高黑洞/中子星和玻色子星之间的可分辨性相结合的变形测量的每一个紧凑的对象在一个二元系统，从而消除在每个玻色子星模型的标度模糊性。我们的分析表明，当前一代的探测器可以潜在地区分具有四次势的玻色子星与黑洞，以及中子星双星，如果它们具有大的总质量或大的质量比。在螺旋过程中仅使用潮汐效应来区分孤立玻色子星和黑洞将是困难的，但是第三代探测器应该能够区分二元黑洞和这些二元玻色子星。
2017-04-27 gr-qc
Effective-one-body model for coalescing binary neutron stars: Incorporating tidal spin and enhanced radiation from dynamical tides
本文提出纳入潮汐自旋及其轨道反作用和有限频率辐射修正的有效单体波形模型，揭示忽略潮汐自旋会导致0.3-4弧度相位误差，并扩展了高背景自旋区域的动力学描述。
2025-03-07 gr-qc
Compact body in a tidal environment: New types of relativistic Love numbers, and a post-Newtonian operational definition for tidally induced multipole moments
在广义相对论中研究了非旋转致密体（物质体或黑洞）的潮汐形变。物体的外部度规是以到物体的距离和三个不同长度尺度之间的比率的幂的同时展开来计算的：物体所插入的外部时空的曲率曲率半径，曲率的空间不均匀性的尺度，以及时间变化的尺度。该度量在物体的近邻是有效的，这排除了负责潮汐环境的外部物质。物体的潮汐响应被封装在四种类型的相对论勒夫数中：$k_\ell$，测量对静态潮汐场的线性响应的勒夫数; $p_\ell$，测量对潮汐场的二次响应; $\dot{k}_\ell$和$\ddot{k}_\ell$，分别与潮汐场的一阶和二阶时间导数相关。通过定义潮汐多极矩，Love数获得了操作意义。以前提出的定义的时刻遭受与减去“纯潮汐场”从完整的度量的模糊性。这里提出了一个稳健的操作定义。它依赖于将物体的局部度规插入后牛顿理论中构建的全局度规中;全局度规包括负责潮汐环境的外部物质。当在后牛顿时空中观察时，致密体看起来像是一个具有特定多极结构的光子化物体。潮汐引起的多极矩提供了这种结构的描述。例如，它们表现在物体的潮汐加速度中，这在潮汐场中是非线性的。在潮汐相互作用的首阶，加速度与完全广义相对论计算的$k_2$ Love数成正比。
2021-03-07 gr-qc
Tidal Stablization of Neutron Stars and White Dwarfs
当一颗中子星或白矮星接近其最大质量极限时，它与一颗伴星进入一个近距离的双星轨道时会发生什么？这种情况可能发生在Ia型超新星的祖先和合并的中子星双星中。利用能量变分原理，我们证明了潮汐场降低了致密天体的中心密度，使其更稳定地抵抗径向坍缩。对于一颗冷白矮星，潮汐场只稍微增加最大稳定质量，但实际上可以降低最大中心密度达$30\%$之多。因此，密近双星中的白矮星可能比电子俘获和热核反应（取决于白矮星的组成）更容易受到广义相对论不稳定性的影响。采用理想简并中子气体状态方程，用后牛顿近似方法分析了中子星的径向稳定性。潮汐稳定效应意味着合并中的中子星-中子星或中子星-黑洞双星中的中子星在合并或潮汐破裂之前不会坍缩。
1996-05-16 astro-ph gr-qc
Measurement of Tidal Deformability in the Gravitational Wave Parameter Estimation for Nonspinning Binary Neutron Star Mergers
地面引力波探测器，如先进的激光干涉引力波天文台（LIGO）和室女座的主要目标之一是合并的中子星（NS）双星。尽管NS的宏观性质，如质量和半径已经从电磁波观测获得，其内部结构主要是通过使用理论方法进行研究。然而，随着先进的LIGO和室女座的出现，潮汐变形的NS，这取决于内部结构的NS，最近已获得GW的观测。因此，在GW参数估计中，尽可能减小潮汐变形性的测量误差是重要的。在这项研究中，我们介绍了一个后牛顿（PN）重力波形模型，其中潮汐变形的贡献出现在5 PN阶，我们使用的Fisher矩阵（FM）方法来计算参数测量误差。由于FM是使用波函数半解析地计算的，因此可以比基于马尔可夫链蒙特卡罗方法的实际参数估计更快地获得测量误差。我们调查的测量误差的质量和潮汐变形通过应用FM的非旋转泰勒F2波形模型。我们表明，如果潮汐变形修正被认为是6 PN阶，测量误差的无量纲潮汐变形可以减少到约$75 \%$相比，通过只考虑5 PN阶修正。
2019-04-15 gr-qc
Systematic and statistical errors in a bayesian approach to the estimation of the neutron-star equation of state using advanced gravitational wave detectors
先进的地面引力波探测器能够测量双中子星系统中的潮汐影响。在这项工作中，我们报告的统计不确定性测量潮汐变形与完整的贝叶斯参数估计实现。我们展示了如何同时测量啁啾质量和潮汐变形可以用来约束中子星状态方程。我们还研究了波形建模偏差和个别情况下的检测器噪声对这些测量的影响。我们特别发现，后牛顿波形族之间的系统误差可以显着偏置潮汐参数的估计，从而激励波形模型，在高频率更可靠的持续发展。
2014-02-20 gr-qc
Relativistic Tidal Acceleration of Astrophysical Jets
在广义相对论的框架下，我们研究了天体物理喷流相对于中心坍缩位形（“克尔源”）的潮汐加速度。我们始终忽略电磁力。克尔源的静止坐标系是通过源外部时空中的一组假设静态观测者局部定义的。相对于这样一个固定在克尔源旋转轴上的基准观测者，如果喷流粒子的流出速度超过某个阈值（大约是基准观测者位置处牛顿逃逸速度的一半），那么喷流粒子会被潮汐加速到接近光速;否则，粒子会到达某个高度，反转方向并落回引力源。
2020-12-28 gr-qc
Effective-one-body multipolar waveform for tidally interacting binary neutron stars up to merger
利用合并双星中子星源的引力波天文学，需要有精确到合并的潮汐效应的引力波形。本文介绍了一个改进版本的\TEOBResum，一个非旋转的有效单体（EOB）波形模式，增强了分析信息，在其潮汐部门。控制守恒动力学的潮汐位采用基于后牛顿（PN）和引力自作用力（GSF）信息的图解表达式。特别是，我们计算的GSF-表示的领导阶八极重电项，并将领导阶重磁项（无论是在PN-扩展或GSF-表示的形式）。多极波形和磁通量与最近在PN中获得的重电和磁项一起增加。新的分析信息增强了潮汐效应，加速了合并。我们量化了每种物理效应对引力波相位的影响。最重要的贡献是由进入EOB相互作用势的重电八极项给出的，相对于其非重电版本，该重电八极项可以产生高达1 rad的退相（取决于NS模型）。该模型的能量和引力波相位验证与偏心率减少和多分辨率数值相对论模拟与不同的状态方程和质量比。我们还提出了EOB-NR波形比较更高的多极模式超过占主导地位的四极子之一。
2018-12-12 gr-qc
Impact and detectability of spin-tidal couplings in neutron star inspirals
来自双中子星合并的引力波信号带有合并体的变形性质的印记，然后是中子星的状态方程。在这些事件中发射的波形的当前模型中，潮汐变形的贡献被编码在一组参数中，潮汐Love数。更精细的模型包括潮汐旋转耦合，由一组额外的参数描述，旋转潮汐勒夫数，出现在波形中的$6.5$后牛顿顺序。对于自旋大$\sim0.1$的中子星，我们表明，忽略潮汐旋转耦合可能会导致第三代引力波探测器的参数估计的显着错误。通过执行Fisher矩阵分析，我们评估旋转潮汐Love数的可测量性，表明它们在波形中的贡献可以由第三代探测器测量。我们的研究结果表明，目前的潮汐变形模型在晚涡应改进，以避免波形系统和提取可靠的信息，从引力波信号观测到的下一代探测器。
2022-04-26 astro-ph.HE gr-qc
On the Ambiguity in Relativistic Tidal Deformability
LIGO合作组最近首次报道了引力波对中子星潮汐变形能力的限制。我讨论了相对论潮汐变形性的概念中固有的模糊性，虽然太小，影响目前的测量，可能会成为重要的未来。我提出了一种新的方法来理解的模糊性，并讨论了可靠地连接观测到的引力波形紧凑的对象微观物理的未来前景。
2018-03-06 astro-ph.HE gr-qc
Measurability of the tidal deformability by gravitational waves from coalescing binary neutron stars
结合新的引力波形的长期（14- 16轨道）的数值相对论模拟与波形的有效一体（EOB）的形式主义合并的双中子星，我们构建混合波形和估计的无量纲潮汐形变的中子星，$Λ$，先进的引力波探测器的可测量性。我们集中在总质量为$2.7M_\odot$的等质量病例。我们发现，在假设的有效距离为$D_{\rm eff}=200$ Mpc的事件，在1- $σ$，2- $σ$和3- $σ$水平，先进的LIGO的无量纲潮汐变形性的可区分的差异将分别为$\approx 100$，400和800。如果真实的状态方程是刚性的，典型的中子星半径是$R \gtrsim 13 $ km，我们的分析表明，对于$D_{\rm eff}=200$ Mpc的事件，在2- $σ$水平上，半径将被限制在$\approx 1$ km之内.另一方面，如果真实的状态方程是软的，并且典型的中子星半径是$R\lesssim 12$ km，则很难从许多软的状态方程中缩小状态方程，尽管仍然可以将真实的状态方程与具有$R\gtrsim 13$ km的刚性状态方程区分开来。我们还发现，对于$D_{\rm eff}=200$ Mpc的事件，来自双中子星的引力波与来自无自旋双黑洞的引力波在2- $σ$以上的水平上是可以区分的. EOB形式主义，泰勒-T4，泰勒-F2近似作为inspiral波形模型的有效性也进行了检查。
2016-03-03 gr-qc
Tidal Deformability of Neutron Stars in Scalar-Tensor Theories of Gravity
Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik (Albert-Einstein-Institut)（马克斯·普朗克引力物理研究所（阿尔伯特·爱因斯坦研究所））；Leibniz Universität Hannover（汉诺威莱布尼茨大学）
本研究计算了标量-张量引力理论中中子星的高阶潮汐勒夫数，发现高致密度下潮汐形变能力与广义相对论结果差异显著，提示相关引力波检验需注意理论偏差带来的误差。
2026-11-09 astro-ph.HE gr-qc
Universal relations between the quasinormal modes of neutron star and tidal deformability
中子星物质的状态方程（EOS）无关的普适关系，如果它们存在的话，对于提取中子星的性质是有价值的，这通常取决于状态方程。在这项研究中，我们新推导出预测引力波频率的基本（$f$），第一压力（$p_1$），和第一时空（$w_1$）模式和阻尼率的$f$ -和$w_1$ -模式的函数的无量纲潮汐变形的普遍关系。特别地，对于正则中子星，利用$f$ -模的普适关系，可以以低于$1\%$的精度预测频率和阻尼率。
2021-11-22 astro-ph.HE gr-qc
Tidal Dynamics of Relativistic Flows Near Black Holes
我们指出新的后果广义相对论涉及潮汐动力学的超相对论相对运动。具体地说，我们使用广义雅可比方程及其扩展来研究大质量旋转源附近的相对论流动的无力动力学。我们发现，沿旋转轴的引力源，相对论潮汐效应强烈减速最初相对于周围介质的超相对论流，与牛顿的预期。此外，一个最初的超相对论流垂直于旋转轴的强烈加速的相对论潮汐力。简要地提到了这些结果对喷流和低能宇宙射线的天体物理意义。
2004-11-26 astro-ph gr-qc
Closed-form tidal approximants for binary neutron star gravitational waveforms constructed from high-resolution numerical relativity simulations
我们构造了含潮汐效应的双中子星并合引力波形。该方法依赖于一组新的偏心减少和高分辨率数值相对论（NR）模拟，并由三个步骤组成。首先，从时域NR数据中提取对GW阶段的潮汐贡献。其次，这些贡献被用来固定高阶系数的有效和图解后牛顿表达式。第三，利用定相近似建立频域潮汐近似。我们的潮汐近似是有效的，从低频率到强场制度和合并。它们可以被解析地添加到任何二元黑洞GW模型中，以获得二元中子星波形，无论是在时域还是在频域。这项工作提供了简单，灵活，准确的模型准备用于搜索和参数估计的二元中子星事件。
2018-07-05 astro-ph.HE gr-qc
Tidal heating as a direct probe of strangeness inside neutron stars
针对普通中子星物质潮汐加热可忽略的问题，本研究提出涉及中子星内部奇异物质的新型潮汐加热效应，其加热效果显著且有望被引力波探测器观测到，可作为中子星奇异物质的直接探测手段。
2024-05-23 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Effect of superfluid matter of neutron star on the tidal deformability
在广义相对论框架下研究了超流性对中子星潮汐响应的影响。在这项工作中，我们采取双层方法，超流物质被限制在恒星的核心。然后，超流核心被普通物质流体的包层包裹，有效地充当恒星的低密度地壳区域。在核心中，物质含量由双流体模型描述，其中只有中子被视为超流体，另一种流体由质子和电子组成，使其电荷中性。本文计算了中子星的各种潮汐勒夫数，并讨论了核内两种流体之间的卷吸对它们的影响。我们还强调了利用双星螺旋内的引力波探测超流性需要不止一个潮汐参数。
2020-09-15 astro-ph.HE gr-qc
Tidal effects in binary neutron star coalescence
我们比较动力学和波形从二进制中子星合并计算新的长期（$\sim 10 $轨道）数值相对论模拟和潮汐有效单体（EOB）模型，包括分析潮汐校正第二后牛顿秩序（2PN）。目前的分析知识编码的潮汐EOB模型被认为是足够的，以再现的数值数据接触和他们的不确定性。值得注意的是，除了那些已经适合于二元黑洞数据的参数外，不需要校准任何潮汐EOB自由参数。2PN潮汐改正的列入最大限度地减少了与数值数据的差异，但它是不可能的，以显着区分他们的领先秩序的潮汐贡献。潮汐效应的相关放大的存在可能被排除在外，尽管它可能是数字不准确的结果。我们的结论是，潮汐完整的有效单体模型提供了目前最先进和准确的工具，模拟引力波形从双中子星螺旋到接触。这项工作还指出了广泛的测试，以评估数值数据的不确定性的重要性，以及新的数值策略进行准确的模拟的潜在需求。
2012-05-15 astro-ph.HE 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
Are neutron stars crushed? Gravitomagnetic tidal fields as a mechanism for binary-induced collapse
威尔逊、马修斯和马罗内蒂对双星中子星的数值模拟表明，孤立状态下稳定的中子星，当被放入双星系统中时，可以坍缩成黑洞。这一说法令人惊讶，因为它与牛顿的预期背道而驰，牛顿认为双星系统中的中子星应该更稳定，而不是更不稳定。在纠正了弗拉纳根发现的错误后，威尔逊和马修斯发现中子星的压缩显著减少，但没有消除。这促使我们提出以下一般性问题：在什么情况下，广义相对论潮汐相互作用会导致一颗稳定的中子星被压缩？我们已经发现，如果一个不旋转的中子星具有电流四极矩，与重力磁潮汐场的相互作用可以导致对恒星的压缩力。如果这个电流四极子是由重力磁潮汐场引起的，那么它与潮汐场的关系是一个依赖于状态方程的常数，称为重力磁洛夫数。这类似于牛顿勒夫数，它将牛顿潮汐场的强度与恒星的诱导质量四极矩联系起来。压缩力几乎永远不会大于牛顿的潮汐相互作用，它使中子星稳定下来，防止坍缩。在恒星中已经存在电流四极的情况下（可能是数值模拟的假象），压缩力可以超过稳定力，导致恒星中心密度的净增加。这种增加很小（<~1%），但原则上可能导致接近最大质量的恒星发生引力坍缩。
2006-05-06 astro-ph gr-qc
Tidal Love Numbers of Black Holes and Neutron Stars in the Presence of Higher Dimensions: Implications of GW170817
本文计算了高维黑洞和中子星的潮汐Love数。在四维有效膜理论的背景下，给出了偶宇称模在任意静态球对称度规下的微扰方程。这随后导致寻求表达式的潮汐勒夫数的黑洞在存在额外的空间维度。令人惊讶的是，这些数字是非零的，更重要的是，负数。我们扩展我们的方法，以确定在继承额外维度的时空中子星的潮汐勒夫数，并表明，在膜上的有效引力理论的上下文中，它们小于广义相对论。最后，我们已经明确地表明，早期的约束继承自更高的维度的参数是一致的约束潮汐变形参数从GW 170817事件以及。
2019-01-29 gr-qc hep-th
Accounting for Tidal Deformability in Binary Neutron Star Template Banks
本文提出构建双中子星引力波模板库的新方法，将潮汐形变度纳入搜索参数，并采用受质量和GW170817状态方程约束的物理先验，把额外模板占比由33%降至8.2%。
2025-09-29 astro-ph.HE gr-qc
Measurability of the tidal polarizability of neutron stars in late-inspiral gravitational-wave signals
来自螺旋状中子中子星的引力波信号包含了核物质状态方程的信息。这一信息包含在两颗中子星的潮汐极化率参数的组合中，在螺旋晚期，也就是合并之前，这一信息最为清晰。我们使用最近定义的潮汐扩展的有效单体形式主义，构建一个受控的分析描述的频域定相的中子星吸入合并。利用这一解析描述，我们发现利用先进的LIGO-Virgo探测器网络可以从具有合理信噪比$ρ=16$的引力波信号中测量中子星的潮汐极化率参数。这个可测量性结果似乎适用于所有导致最大质量大于$1.97M_\odot$的核状态方程。我们还提出了一个很有前途的新的方式提取信息的核物质状态方程从相干分析的一个系综的引力波观测单独的二进制合并事件。
2012-03-20 astro-ph.HE gr-qc
Neutron star tidal deformability and equation of state constraints
尽管中子星有着悠久的历史和天体物理学的重要性，但它们的一些关键性质仍然不确定。在它们内部遇到的极端条件，包括极端密度和同位旋不对称的不确定成分的物质，在广义相对论中独特地决定了恒星的宏观性质。天体物理学对这些宏观性质的限制，如中子星的质量和半径，长期以来一直被用来理解形成它们的物质的微观性质。本文讨论了中子星的另一个天体物理学上可观测的宏观性质：潮汐形变。中子星与其他具有结构的扩展天体一样，在外部潮汐场的影响下会发生潮汐形变。在通过引力波发射观测到的中子星合并的背景下，这种变形可以通过称为\emph{tidal deformability}的参数进行量化。我们讨论了潮汐变形的作用，在观测的聚结中子星与引力波，以及它如何可以用来探测自然界最紧凑的物质对象的内部结构。也许不可避免的是，大部分的讨论将由GW 170817决定，截至撰写本文时，GW 170817是对双中子星与引力波合并的最具信息性的确认探测。
2020-11-12 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
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
Innermost Stable Circular Orbit of Inspiraling Neutron-Star Binaries: Tidal Effects, Post-Newtonian Effects and the Neutron-Star Equation of State
我们研究了中子星状态方程如何影响合并附近的吸入中子星双星的运动方程的动力学不稳定性的发病。相对论效应和牛顿潮汐效应的结合导致恒星开始它们最后的、快速的、动力学不稳定的合并，此时恒星仍然很好地分离，轨道频率为$\approx$ 500周/秒（即引力波频率约为1000赫兹）。动力学不稳定性发生的轨道频率（即最内侧稳定圆轨道的轨道频率）对中子星状态方程（特别是恒星的质量半径比$M/R_o$）表现出适度的敏感性。这表明，关于核物质状态方程的信息被编码在合并前发射的引力波中。
1996-09-05 astro-ph gr-qc
Inspiralling eccentric binary neutron stars: orbital motion and tidal resonance
我们研究了偏心双星中子星的轨道演化。该轨道被描述为一个准开普勒轨道的摄动，由于潮汐耦合。我们发现，除了后牛顿进动外，恒星之间的潮汐相互作用也对轨道进动有贡献。双星的角向运动和径向运动之间的耦合也激发了恒星振荡中的一系列谐波。在小的偏心率限制下，这种耦合主要引起附加的轨道共振，其中轨道频率是f模式频率的三分之一。对于初始偏心率为$\sim 0.2$、轨道频率为$50$ Hz的双星，由于中子星状态方程和双星质量分布的不确定性，这种潮汐共振的存在会在引力波形中引入$\sim 0.5$相移，直到合并。这种在螺旋后期阶段的相移很可能用第三代引力波探测器探测到。
2019-09-18 astro-ph.HE 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
Probing internal dissipative processes of neutron stars with gravitational waves during the inspiral of neutron star binaries
本研究提出耗散潮汐形变参数，证明其会在4后牛顿阶修正双中子星旋进引力波相位且可通过引力波观测约束，为探测中子星内部耗散过程提供新方法。
2025-01-14 astro-ph.HE gr-qc
The sum of Love: Exploring the effective tidal deformability of neutron stars
在中子星双星螺旋上升的后期，有限尺寸效应开始发挥作用，核上密度物质的潮汐变形能力在引力波信号上留下了印记。正如在GW 170817的例子中所证明的那样，这导致了对中子星半径的约束（从而也导致了状态方程）。更深入地了解潮汐响应需要分析物质的状态和组成。虽然这些方面可能不会产生巨大的影响，但随着观测数据变得更加精确，它们可能会导致系统性影响，需要牢记这一点。作为朝着这个方向迈出的一步，我们探讨了物质组成的作用，这可能是保持“冻结”在双螺旋的后期阶段。我们提供了第一次深入分析的问题，包括如何组成的有效潮汐变形能力的影响估计。这些结果提供了更好的洞察力，了解那些往往被“忽视”的物理学方面如何影响双星中子星引力波信号。
2019-06-21 astro-ph.HE gr-qc
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
