Irrotational binary neutron stars in quasiequilibrium
本文报道了在广义相对论中描述非同步中子星准平衡结构的一种独立形式的数值结果。这是一个重要的独立测试有争议的数值流体动力学模拟表明，非同步中子星在一个紧密的二元可以经历压缩之前，最后一个稳定的圆形轨道。我们表明，足够紧凑的恒星的内部密度略有增加，无旋双星中子星接近他们的最后一个轨道。然而，这种影响的幅度远小于以前的流体动力学模拟报告的幅度。
1999-06-21 gr-qc
Binary Neutron Stars Systems: Irrotational Quasi-Equilibrium Sequences
本文报道了在广义相对论中描述非同步中子星准平衡结构的一种独立形式的数值结果。这是一个重要的独立测试有争议的数值流体动力学模拟表明，非同步中子星在一个紧密的二进制可以经历压缩，甚至崩溃之前，最后一个稳定的圆形轨道。我们发现，内部密度确实增加无旋双星中子星接近他们的最后轨道的特定值的压缩比。然而，观察到的压缩处于显著降低的水平。
1999-03-30 gr-qc
Neutron star spin-kick velocity correlation effect on binary neutron star coalescence rates and spin-orbit misalignment of the components
我们研究了年轻射电望远镜中观测到的中子星自旋-反冲速度排列对双中子星合并速率的影响。中子星形成的两种情况被认为是：当踢总是存在的，当它是小的或不存在的，如果一个中子星是形成在一个双星系统，由于电子捕获简并核心崩溃。的效果被证明是特别强的大踢幅度和紧密的对齐，减少预期的星系率的二进制中子星合并相比，随机定向踢计算。自旋-反冲关联也导致了更窄的NS自旋-轨道失调。
2007-10-24 astro-ph gr-qc
General relativistic magnetohydrodynamics simulations for binary neutron star mergers
本文综述2008至2024年间约四十次广义相对论磁化双中子星并合模拟，全面审视磁流体动力学效应，以预测和解释并合现象。
2024-05-27 astro-ph.HE 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
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
General Relativistic Decompression of Binary Neutron Stars During Dynamic Inspiral
通过对双中子星螺旋上升过程的多轨道数值相对论模拟，研究了螺旋上升中子星的动力学稳定性。通过在中子星的轨道中引入偏心率，在轨道时间尺度内获得轨道间隔的显著变化。我们发现，作为双星系统的发展从apastron到近星点（作为二进制分离减少），每个恒星的中心静止质量密度减少，从而稳定的恒星对个人的即时崩溃。随着双星系统从近星点向远星点的演化，中心静止质量密度增加;随着双星间距的增加，中子星重新压缩。
2007-01-03 astro-ph gr-qc
Binary Neutron Stars with Arbitrary Spins in Numerical Relativity
我们提出了一个代码来构建初始数据的双中子星系统中的恒星旋转。我们的代码，基于Tichy开发的形式主义，允许任意旋转轴的中子星，并能够实现旋转分裂附近的旋转速率。通过准定域角动量积分计算了中子星的角动量。在构造无旋中子星时，我们发现$\sim 2\times 10^{-4}$有一个很小的剩余无量纲自旋。旋转中子星双星的演化表明，恒星角动量的大小是守恒的，恒星的自旋和轨道进动可以用后牛顿近似很好地描述。我们证明了中子星的轨道偏心率可以控制在$\sim 0.1\%$。中子星表现出准正模振荡，其振幅随恒星自转速率的增加而增大。
2015-08-27 gr-qc
The lifetime of binary neutron star merger remnants
虽然双中子星系统演化的主要特征现在已经很好地建立，但许多细节仍然存在争议，特别是关于合并后的阶段。特别是，合并后形成的超大质量中子星的寿命很难预测。在这项工作中，我们提供了一个简单的解析关系的合并残余物的初始质量的函数的中子星的寿命。这种关系的结果从一个联合拟合的数据从观测证据和各种数值模拟。通过这种方式，涵盖了大范围的塌缩时间，物理效应和状态方程。最后，我们将该关系应用于引力波事件GW 170817，以约束稠密物质的物态方程。
2020-06-08 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Conformally flat, quasi-circular numerical simulations of the gravitational wave chirp from binary neutron star merger GW170817
Center for Astrophysics, Department of Physics, University of Notre Dame（圣母大学天体物理中心物理系）；Center for Research Computing, University of Notre Dame（圣母大学计算研究中心）
本文通过共形平坦、准圆轨道近似下的相对论数值模拟，校准了GW170817引力波啁啾信号，验证了近似有效性，并建立了约束核状态方程的新方法。
2021-03-08 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
One-arm Spiral Instability in Hypermassive Neutron Stars Formed by Dynamical-Capture Binary Neutron Star Mergers
利用广义相对论流体动力学模拟，我们发现合并的双中子星可以形成超大质量中子星，经历单臂螺旋不稳定性。我们研究的特殊情况下，动态捕获合并的恒星有一个小的自旋，可能会出现在球状星团，并专注于一个等质量的情况下，自旋与轨道角动量对齐。我们发现，这种不稳定性的发展时，合并后的流体涡导致产生的环形残留物-一种配置，其最大密度发生在一个环周围的质量中心-高涡沿其旋转轴。在$\sim 10$ ms的时间尺度上，不稳定性迅速饱和，其中$m=1$方位角密度多极模式在更高模式上占主导地位。这种不稳定性也在合并后的引力波信号上留下了一个特征印记，如果这种不稳定性在长期存在的残余物中持续存在，就可以检测到。
2015-10-29 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Testing general relativity using gravitational waves from binary neutron stars: Effect of spins
我们提出了一个贝叶斯数据分析管道，用于测试GR使用引力波信号从合并紧凑的双星，特别是二进制中子星。在这项研究中，我们调查其性能时，考虑到与自旋源。
2013-08-05 gr-qc
Gravitational waves from neutron star excitations in binary inspirals
在混合中子星-黑洞系统的双星内旋背景下，研究了轨道运动对中子星振荡模的激发。我们研究了一般的偏心轨道，并表明潮汐相互作用可以激发的f-模式振荡的恒星通过计算的能量和角动量沉积到恒星的轨道运动潮汐力通过封闭形式的解析表达式。我们使用最近的微观核状态方程研究冷中子星的f-模式振荡，并计算它们对发射的引力波的影响。
2017-05-12 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
BinarySkyHough: a new method to search for continuous gravitational waves from unknown neutron stars in binary systems
双星系统中非轴对称、快速旋转的未知中子星可能会发出连续的引力波（接近单色的长时间信号），这些信号可以被LIGO和Virgo等地面探测器探测到。在本文中，我们提出了一个新的管道，称为$\textit{BinarySkyHough}$，可以进行全天搜索的中子星的二进制系统，利用图形处理单元的使用。我们给出了一个详细的解释，这个新的管道，我们提出了模拟，使我们能够估计新的管道，这是大约两倍的灵敏度与可比的计算成本的最佳主动管道的灵敏度。
2019-06-04 astro-ph.IM gr-qc
Revealing the high-density equation of state through binary neutron star mergers
提出了一种利用中子星双星系统并合后产生的引力波揭示高密度中子星物质状态方程的新方法。该方法依赖于少数检测的峰值频率在合并后阶段的二进制不同（相对较低）的群众，在最有可能的范围内预期的检测。从这样的观察，人们可以构建峰值频率对二元质量的导数，在这个质量范围内。通过详细研究大样本的状态方程的双星中子星合并，我们表明，可以外推上述信息的最高可能的质量（黑洞形成的阈值质量的双星中子星合并）。反过来，这使得冷的，非旋转的中子星的最大质量在0.1 M太阳内的经验确定，而相应的半径被确定在百分之几。结合这一点，确定冷的，非旋转的中子星的半径为1.6 M太阳（在百分之几，如Bauswein等人所证明的，PRD，86，063001，2012）允许在大量其他候选者中明确区分特定候选状态方程。我们的方法是特别有吸引力的，因为它同时揭示了中等和非常高的密度部分的状态方程，使质量半径关系的区别，即使他们是相似的，在典型的中子星质量。此外，我们的方法还允许推导出最大中心能量密度和最大中心静止质量密度的冷，非旋转的中子星的精度为百分之几。
2014-06-19 astro-ph.SR gr-qc nucl-th
Accelerated detection of the binary neutron star gravitational-wave background
大多数来自双中子星合并的引力波信号太弱，以至于无法用现有的探测器单独分辨。我们演示了如何使用贝叶斯参数估计来提取亚阈值二进制中子星信号的总体。假设每两个小时合并一个信号，我们发现这个引力波背景可以检测到后，大约三个月的观测与先进的LIGO和处女座在设计灵敏度，与几年使用标准的互相关算法。我们表明，该算法可以区分不同的中子星状态方程使用大约七个月的先进LIGO和处女座设计灵敏度数据。这与标准互相关方法相反，标准互相关方法不能。
2019-08-06 gr-qc
Review of Conformally Flat Approximation for Binary Neutron Star Initial Conditions
空间共形平坦近似（CFA）是一种利用完整的爱因斯坦方程推导双星中子星演化初始条件的可行方法。在这里，我们回顾的状态，原来的CFA制定的广义相对论流体动力学初始条件的双中子星。我们通过数值演化~100个准圆轨道来说明流体动力学共形平坦条件的稳定性。我们说明了使用这种近似的轨道中子星在准圆轨道近似证明这些初始条件的状态方程的依赖性，以及它们如何可能会影响紧急引力波频率的恒星接近最内部的稳定的圆形轨道。
2016-03-16 gr-qc
Real-Time Detection of Gravitational Waves from Binary Neutron Stars using Artificial Neural Networks
双黑洞合并产生的引力波的突破性发现，以及最近的中子星合并，开启了多信使天体物理学的新时代，并彻底改变了我们对宇宙的理解。人工神经网络等机器学习技术已经改变了许多技术领域，并且在引力波天体物理学中也被证明是成功的，用于探测和表征来自双黑洞的引力波信号。在这里，我们使用深度学习方法来快速识别来自双中子星合并的瞬态引力波信号，这些信号在代表典型引力波探测器数据的噪声时间序列中。具体来说，我们证明了在10万个数据样本上训练的深度卷积神经网络可以快速识别二进制中子星引力波信号，并将它们与噪声和合并黑洞二进制信号区分开来。这些结果表明，人工神经网络的潜力，实时检测引力波信号的双中子星合并，这是至关重要的，及时跟进和详细观察的电磁和天体粒子对应伴随这些重要的瞬态。
2020-02-21 astro-ph.IM astro-ph.SR gr-qc
Universal Relations for Binary Neutron Star Mergers with Long-lived Remnants
我们提出了一种新的通用关系的二进制中子星合并与长寿的中子星残余物：最近的工作的启发基于数值相对论模拟，我们提出了一种新的方法，使用微扰计算，使我们能够与合并前的中子星二进制潮汐变形合并后残余物的有效紧凑性。我们的研究结果允许预测的恒星参数的长寿残留中子星的研究期间发出的引力波合并前阶段。
2021-06-15 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
Computation of gravitational waves from inspiraling binary neutron stars in quasiequilibrium circular orbits : Formulation and calibration
用本文提出的一种近似方法计算了准平衡圆轨道上中子星双星的引力波。在该方法的第一步中，我们制备了在准平衡圆轨道上的广义相对论无旋中子星，忽略了引力波。本文采用所谓的三度规共形平坦近似来获得准平衡态。在第二步中，我们计算引力波，在准平衡态的背景时空中求解线性微扰方程。通过与后牛顿引力波的波形和光度的比较，证明了该方法可以得到精确的引力波波形和光度。结果表明，中子星的潮汐形变效应和强广义相对论引力修正了近轨道致密双中子星的后牛顿结果。我们指出，准平衡态的系统误差的大小与共形平坦近似是相当大的密切和紧凑的双中子星。提出了几种提高准平衡态计算精度的方法。
2001-09-07 gr-qc
An all-sky search algorithm for continuous gravitational waves from spinning neutron stars in binary systems
具有非轴对称质量分布的快速自旋中子星有望产生准单色连续引力波。虽然已经进行了许多对未知的、孤立的自旋中子星的搜索，但以前还没有对双星系统中的未知源进行过搜索。由于目前的搜索方法对未知的，孤立的中子星已经计算有限，扩大搜索的参数空间，包括双星系统是一个艰巨的挑战。我们提出了一种新的分层二进制搜索方法，称为TwoSpect，它利用周期性的轨道调制的连续波搜索模式的双傅立叶变换的数据。我们将描述TwoSpect搜索管道，包括它对探测器噪声变化的缓解以及对探测器速度变化引起的多普勒频率调制的校正。高斯噪声和一组模拟信号的测试将被提交。
2011-09-19 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
Global simulations of strongly magnetized remnant massive neutron stars formed in binary neutron star mergers
本文采用广义相对论磁流体力学方法，在最精细网格分辨率为$12.5$ m的高空间分辨率下，对一颗双星中子星合并为一颗大质量残余中子星（RMNS）后的$\approx 30$ ms进行了数值模拟。首先，我们估计合并时的开尔文-亥姆霍兹不稳定性可以将磁场能量放大到热能的$\sim 1\%$。第二，我们发现在带有$ρ< 10^{13}~{\rm g~cm^{-3}}$的RMNS包层和环面中的磁旋转不稳定性维持磁湍流状态，并且在这些区域中的有效粘性参数可能收敛到$\approx 0.01$ -$0.02$。第三，目前的网格分辨率仍然不够精细，以维持磁湍流状态的RMNS与$ρ\ge 10^{13}~{\rm g~cm^{-3}}$。
2018-05-09 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Fully general relativistic simulation of coalescing binary neutron stars: Preparatory tests
我们提出了我们的第一个成功的三维广义相对论模拟的爱因斯坦方程以及流体动力学方程完全解决的数值结果。本文特别致力于球形尘埃坍缩、受扰球形星的稳定性检验以及快速旋转中子星和/或共转双星中子星的（近似）平衡态的保持等试验问题的模拟。这些测试模拟证实，合并的双中子星的模拟是可行的数值相对论代码。结果表明，使用我们的数值代码，模拟这些问题，特别是那些共转的双中子星，可以进行稳定和相当准确的一对夫妇的动力学时标。这些数值结果表明，我们的制定解决爱因斯坦场方程和流体动力学方程是强大的，并使之有可能进行一个现实的模拟合并的二元中子星从最里面的圆形轨道很长一段时间，形成一个黑洞或中子星。
1999-08-11 astro-ph gr-qc
High resolution numerical-relativity simulations for the merger of binary magnetized neutron stars
我们在日本超级计算机K。中子星和合并遗迹被70 μ m的网格覆盖，这是迄今为止得到的结果中分辨率最高的。通过深入的分辨率研究，首次阐明了中子星并合过程中磁场的几种放大机制。首先，在合并开始时剪切层中发展的开尔文-亥姆霍兹不稳定性显著地放大了磁场。合并后形成的超大质量中子星（HMNS）会受到非轴对称的磁旋转不稳定性的影响，这种不稳定性放大了HMNS中的磁场。这两种放大机制不能用非相干分辨率运行找到。我们还表明，HMNS最终崩溃的黑洞所包围的吸积环面，这是在出生时强烈磁化。
2014-07-14 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Binary neutron star merger simulations with hot microscopic equations of state
我们使用一组新推导的有限温度状态方程的Brueckner-Hartree-Fock方法进行双中子星合并模拟。我们指出了重要的和相反的作用，有限的温度和旋转恒星的稳定性和系统的研究引力波的性质，物质分布，并在不同的情况下，在合并后阶段的喷出物的属性。几个普遍的关系的有效性也被检查，并确定最合适的EOS。
2021-03-03 gr-qc
An all-sky search in early O3 LIGO data for continuous gravitational-wave signals from unknown neutron stars in binary systems
我们提出了一个搜索连续的引力波发射的中子星在二进制系统进行的数据从早期的第三次观测运行的先进LIGO和先进的处女座探测器使用半相干，GPU加速，BinarySkyHough管道。研究分析了LIGO探测器最敏感的频段，50 - 300 Hz。双星的轨道参数分为四个区域，包括3 - 45天的轨道周期和2 - 40光秒的投影半长轴。未报告发现。我们使用模拟连续波信号估计搜索的灵敏度，在分析的参数空间中获得迄今为止最灵敏的结果。
2021-05-16 gr-qc
Prospect of detecting magnetic fields from strong-magnetized binary neutron stars
本文推导了考虑磁场的双中子星引力波波形，发现电磁相互作用引入频率依赖幂律，第三代观测或可探测约10^17 G磁场下的磁偶极矩。
2023-11-22 gr-qc
The failure of the Fisher Matrix when including tidal terms: Considering construction of template banks of tidally deformed binary neutron stars
最近的引力波观测已经开始限制中子星的内部物理。然而，目前对中子星系统的探测研究假设潜在的中子星是低质量的黑洞，忽略了由于中子星内部物理对引力波信号的任何影响。我们希望建立一个包含潮汐变形效应的二元中子星波形模板库。然而，我们发现，Fisher矩阵，这是常用的近似匹配计算时，放置模板银行，是不适合预测两个二进制中子星波形之间的匹配。我们发现，Fisher矩阵可以预测错误的失配大于$100\%$时，试图识别波形与匹配的$0.97$。我们探讨的制度中，费舍尔矩阵不能被信任，并检查为什么它打破。我们证明，包括高阶项的泰勒级数展开的匹配可以可靠地计算这些例子的匹配，但它是令人望而却步的计算昂贵这样做。最后，我们证明了随机放置仍然可以用来构建潮汐变形中子星波形的模板库。
2021-08-11 gr-qc
The Stability of Relativistic Neutron Stars in Binary Orbit
分析了同步圆轨道上相对论准平衡双星中子星的稳定性。我们探讨了合并前对黑洞径向坍缩的稳定性，以及对轨道暴跌的稳定性。我们应用定理的基础上转向点沿均匀旋转序列的恒定角动量和静止质量来定位长期不稳定性的发病。我们发现，吸入双中子星是稳定的径向塌缩黑洞的所有方式下降到最里面的稳定的圆形轨道。
1997-05-10 astro-ph gr-qc
First all-sky search for continuous gravitational-wave signals from unknown neutron stars in binary systems using Advanced LIGO data
旋转的中子星可以发出连续的引力波，目前还没有探测到。本文研究了轨道周期为15 ~ 45天的未知中子星双星系统中的连续引力波。这是先进的LIGO数据和最近开发的BinarySkyHough管道首次用于这种搜索。没有探测到的报告，并计算上限的引力波振幅，这改善了以前的结果的17倍。
2020-01-23 astro-ph.IM gr-qc
Binary Neutron Stars in General Relativity: Quasi-Equilibrium Models
我们对准平衡圆轨道上的双星中子星进行了完全相对论计算。本文将爱因斯坦方程与相对论性流体静力平衡方程结合起来，求解任意间距等质量双星的初值问题。我们构造了定常静止质量序列，并确定了最内层的稳定圆轨道及其角速度。我们发现，一个中子星的准平衡最大允许质量在一个紧密的双星略大于孤立。
1997-04-08 astro-ph gr-qc
Gauge-Invariant Gravitational Wave Extraction from Coalescing Binary Neutron Stars
本文报道了一种提取引力波的方法在三维聚并中子星数值模拟中的应用。我们发现，提取的波形包括对应于四极部分的背景度规的牛顿势的分量，如果它是在离中心恒星不远的位置进行监测。我们提出如何消除它。
2004-04-12 astro-ph gr-qc
Coalescence of binary neutron stars in a scalar-tensor theory of gravity
我们在允许自发标量化的标量张量理论中对合并中的双星中子星进行了数值相对论模拟。我们用真实的状态方程来模拟中子星。我们选择的自由参数的理论考虑到所施加的约束的最新观测的中子星-白矮星双星脉冲星定时。我们发现，即使在这些严格的限制，标量化仍然可以影响的演变的双中子星不仅在后期的inspiral，但也在合并阶段。我们还证实，即使当这两个中子星有相当小的标量电荷在大的分离，他们可以强烈标度动态在最后阶段的inspiral。特别是，我们确定的二元参数标量化发生在后期inspiral或只有在发病后的合并时，一个残余的，超大质量或超大质量的中子星形成。我们还讨论了这些结果如何影响引力波一旦被检测到的物理信息的提取。
2013-10-04 astro-ph.HE gr-qc
Great Impostors: Extremely Compact, Merging Binary Neutron Stars in the Mass Gap Posing as Binary Black Holes
如果单个致密伴星的质量落在所谓的$3-5\ M_\odot$的质量隙内，那么我们能区分正在合并的双黑洞和双中子星吗？对于中子星，实现这样的质量通常需要极端的紧凑性，在这项工作中，我们提出的初始数据和演化的二进制中子星最初在quasiequilibrium圆形轨道具有紧凑性$C=0.336$。它们是迄今为止构造和演化的最紧凑、非真空、准平衡的双星，包括玻色子星。所达到的紧凑性仅略小于由因果关系所强加的最大可能性$C_{\rm max}=0.355$，它要求声速小于光速。通过比较从螺旋晚期到合并和合并后阶段的引力波形，我们确定了用于区分它们的具体测量结果。在这样的致密程度下，双中子星直到合并之前都不会出现潮汐分裂，因此在共同的核心形成之前就开始了迅速的坍缩。在我们的模拟的准确性，从这两个双星的黑洞残余物表现出振铃辐射，是无法区分的扰动克尔时空。然而，它们的螺旋导致相位差的数量级$\sim 5$拉德超过$\sim 81$公里的分离（1.7轨道），而典型的中子星表现出相位差的$\geq 20$拉德。虽然$\sim 5$ rad的差可以通过当前的引力波激光干涉仪（例如，aLIGO/Virgo），单个质量和自旋的不确定性可能会阻止区分这种紧凑的大质量中子星和黑洞。
2020-02-26 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
Improved all-sky search method for continuous gravitational waves from unknown neutron stars in binary systems
本文提出一种针对双星系统中未知中子星连续引力波的改进型全天搜索方法 BinarySkyHou$\mathcal{F}$，相比先前方法具有更高灵敏度和计算效率，有助于实现更广泛灵敏的搜索。
2022-08-05 gr-qc
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
Binary neutron star inspiral, LIGO, and cosmology
总结了LIGO探测器中中子星螺旋信号的期望事件率的研究进展。观测到的信号将来自宇宙学距离的吸气，并讨论了重要的宇宙学效应的事件率和频谱。本文是对1994年12月12日至17日在慕尼黑举行的第17届得克萨斯州研讨会论文集的贡献。
1995-02-06 astro-ph gr-qc
Discriminating same-mass Neutron Stars and Black Holes gravitational wave-forms
当质量相近时，在低潮效应下，双黑洞系统和双中子星系统的并合产生的引力波很难区分。在缺乏基于引力波形式的鉴别能力的情况下，只有假设恒星演化的标准模型，并利用中子星和黑洞之间存在质量差的事实，才能明确地将源分类为双星中子星、双星黑洞和包含黑洞和中子星的混合系统。然而，这种方法受到其自身假设的限制：例如，在GW 190814事件中检测到的2.6太阳质量的物体仍然未分类，新物理学模型可以引入新的紧凑物体，如原始黑洞，其质量可能与中子星相同。然后，没有电磁对应物（kilonova），分类没有质量间隙标准的紧凑物体的合并仍然是一项困难的任务，除非源足够近。在下文中，我们研究了一个程序来区分二元中子星合并和原始二元黑洞合并之间的模型，通过使用模拟波形中的贝叶斯因子，我们将其转换为现实的探测器噪声。
2021-06-10 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
Spin precession of binary neutron stars with magnetic dipole moments
为了研究自旋偶极对中子星系统轨道平均自旋进动方程的贡献，导出了包含自旋轨道（SO）、自旋自旋（SS）、四极矩（QM）和磁偶极-磁偶极（DD）主导级相互作用的致密双星系统自旋进动方程.已知由于DD相互作用，自旋的大小不是守恒量。我们给出了一个简单的解析描述的纯DD相互作用，使自旋的幅度几乎恒定的忽略SO，SS和QM的贡献。我们还利用包含所有贡献（SO、SS、QM和DD）的数值模拟，展示了自旋和磁偶极子相对角的演化，并引入了一个无量纲的磁偶极子参数来表征实际中子星双星的磁场强度。我们发现，对于现实的配置，强磁场的中子星可以修改自旋动力学在很长一段时间。
2021-09-22 gr-qc
Increasing the Accuracy of Binary Neutron Star Simulations with an improved Vacuum Treatment
相对论数值模拟是研究双星中子星合并最后阶段的必要手段。不幸的是，为了稳定的模拟，需要添加人工低密度大气。在这里，我们讨论了一个新的框架，我们可以有效地设置周围的中子星的密度为零，以确保更准确的模拟。我们测试我们的方法与一些单星测试案例和一个等质量的二进制中子星模拟。虽然系统的整体运动不受影响，因此，没有改善相对于发射的引力波信号，我们发现，新的方法是优越的质量守恒方面，它允许更好地跟踪向外移动的材料。这将允许更准确地模拟喷出的物质，并支持用更准确的数值相对论模拟来解释现在和未来的多信使观测。
2020-09-14 gr-qc
Black Hole - Neutron Star Binary Mergers: The Imprint of Tidal Deformations and Debris
引力波干涉仪灵敏度的提高将带来对双黑洞和双中子星合并的额外探测。它也很可能增加许多黑洞-中子星双星的合并事件。区分高质量比的混合双星和双星黑洞合并可能是具有挑战性的，因为在这种情况下，中子星与黑洞合并而没有经历重大的破坏。为了研究混合二进制合并到那些行为更像二进制黑洞合并的过渡，我们提出了不同的质量比合并模拟的结果。我们展示了中子星的变形和破裂程度如何影响螺旋和合并动力学，最终黑洞的性质，由潮汐碎片的圆形化形成的吸积盘，引力波，以及应变谱和失配。计算结果还表明了将黑洞击穿的Bowen-York初始数据推广到有中子星伴星的双星的初始数据方法的有效性。
2021-09-03 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational radiation from corotating binary neutron stars of incompressible fluid in the first post-Newtonian approximation of general relativity
本文研究了由不可压缩均匀流体组成的圆轨道共转双中子星的引力辐射。能量和角动量的损失率推导出第一后牛顿（1PN）阶超越四极近似，包括有限大小的影响的每一个明星的二进制。结果表明，在1PN阶中，引力辐射中的有限尺寸效应的首项仅比牛顿阶中的首项小$O(GM_{\ast}/c^2 a_{\ast})$，其中$GM_{\ast}/c^2 a_{\ast}$是引力半径与双星平均半径的比值，1PN项的作用是减小引力辐射中的牛顿有限尺寸效应.
1998-07-02 gr-qc
Binary neutron star mergers using a discontinuous Galerkin-finite difference hybrid method
本文提出间断伽辽金-有限差分混合方法，实现动态时空广义相对论磁流体力学的双中子星并合模拟，并首次计算未来零无穷远处引力波波形。
2024-09-30 gr-qc
Effective-one-body waveforms for binary neutron stars using surrogate models
对中子双星系统的引力波观测可以提供有关中子星的质量、自旋和结构的信息。然而，这需要精确且计算高效的波形模型，其需要<1秒的时间来评估，以用于执行10^7 - 10^8波形评估的贝叶斯参数估计代码。我们提出了一个代理模型的nonspinning有效单体波形模型与l = 2，3，和4潮汐多极矩再现波形的二进制中子星的数值模拟合并。该替代物是从有效单体波形幅度和相位数据的紧凑集合构建的，每个数据形成减少的基础。我们发现，12个振幅基元和7个相位基元足以重建起始频率为10 Hz的任何二进制中子星波形。替代品的最大误差为3.8%的振幅（0.04%，不包括合并前的最后100米）和0.043弧度的相位。在LIGO算法库中实现的版本对于30 Hz的起始频率需要~0.07s进行评估，对于10 Hz的起始频率需要~0.8s进行评估，相对于原始Matlab代码，加速因子为~10^3 - 10^4。这使得参数估计代码运行在几天到几周，而不是几年，我们证明了这一点与嵌套采样运行，恢复质量和潮汐参数的模拟二元中子星系统。
2016-10-15 gr-qc
Hierarchical Inference of Binary Neutron Star Mass Distribution and Equation of State with Gravitational Waves
中子星合并双星的引力波观测提供了有关中子星结构和致密核物质状态方程的有价值的信息。已经提出了许多方法来分析观测到的中子星的人口和以前的工作已经证明了联合拟合的天体物理分布和状态方程，以准确地约束状态方程的必要性。在这项工作中，我们引入了一个新的框架，同时推断分布的二进制中子星的质量和核物质状态方程使用高斯混合模型密度估计，减轻了以前使用的方法遭受的一些限制。使用我们的方法，我们重现了以前的预测，我们的联合质量分布和状态方程的推断与数十个观测的预期精度。我们还表明，错误的状态方程模型可以偏置我们的推断的中子星质量分布。虽然我们专注于中子星质量和物质效应，我们的方法是广泛适用于人口推断问题。
2021-12-14 astro-ph.HE gr-qc
Methods for relativistic self-gravitating fluids: From binary neutron stars to black hole-disks and magnetized rotating neutron stars
对事件GW 170817的灾难性观测，首先是沿着两颗中子星的螺旋运动的引力波，然后是短暂的$γ$射线爆发，后来是千新星，开启了多信使天文学的时代，并在促进我们对一些长期存在的问题的理解方面发挥了关键作用。这种多信使源的数值模拟是理解紧凑物体物理学的重要工具，更广泛地说，是理解极端条件下物质物理学的重要工具。在这篇评论中，我们提出了一个统一的观点，用于获得平衡和准平衡解决方案的三个天体物理相关的相对论，自引力流体系统：二元中子星，黑洞盘，磁化旋转中子星的各种技术。这些解决方案是必要的，不仅为这样的紧凑的对象建模，但同样重要的是，在数值相对论模拟提供自洽的初始数据。而不是提出的配方和数值算法的全部细节，我们专注于画的方法，以解决这些问题，并促进未来的工作在该地区。
2021-12-09 gr-qc
Black Hole - Neutron Star Binary Mergers: The Impact of Stellar Compactness
本研究通过数值模拟探究中子星致密性对黑洞-中子星双星并合的影响，发现致密性和质量比越高系统越接近双黑洞，瓦解会抑制反冲、轻微影响自旋，低致密性中子星会导致并合后准正常振铃不清晰。
2024-04-15 astro-ph.GA gr-qc
Minimally modeled characterization method of postmerger gravitational wave emission from binary neutron star coalescences
本文在 coherentWaveBurst 框架下提出一种不依赖形态学的时频表征方法，通过能量比、光度匹配、加权中心频率和带宽区分双中子星并合后形成遗迹中子星或迅速坍缩为黑洞，并评估其随源距离变化的检测效率。
2023-04-25 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
