Orbital eccentricity in a neutron star - black hole merger
University of Birmingham（伯明翰大学）；Instituto de Física Teórica UAM/CSIC, Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学理论物理研究所(UAM/CSIC)）；Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)（马克斯·普朗克引力物理学研究所(爱因斯坦研究所)）
研究通过引力波观测探测中子星-黑洞合并中的轨道偏心率，采用包含自旋诱导轨道进动和偏心率的波形模型，发现偏心率约为0.145，表明偏心形成可能源于动态相互作用而非孤立二体演化。
2026-03-17 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Orbital Eccentricity and Spin-Orbit Misalignment Are Evidence that Neutron Star-Black Hole Mergers Form through Triple Star Evolution
Max Planck Institute for Astrophysics（马克斯·普朗克天体物理学研究所）
中子星-黑洞并合通过三星演化形成，其高偏心率和自转-轨道偏移支持三体动力学是主要形成机制。
2026-02-05 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Discovering neutron stars with LISA via measurements of orbital eccentricity in Galactic binaries
本文利用多谐波外差贝叶斯方法分析模拟的偏心LISA信号，研究LISA通过测量银河系双星轨道偏心率识别含中子星系统的能力，并探讨质量简并破除、源误识别与重新分类问题。
2024-06-08 astro-ph.HE gr-qc
GW200105: A detailed study of eccentricity in the neutron star-black hole binary
The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）；Rochester Institute of Technology（罗切斯特理工学院）
本研究利用先进波形模型对GW200105事件进行详细分析，发现信号中存在偏心率，且与之前研究结果存在差异。
2026-01-06 astro-ph.HE gr-qc
Compactness of neutron stars and Tolman VII solutions in scalar-tensor gravity
本文系统地研究了中子星作为引力标量张量理论中的Tolman VII解的紧性。结果表明，当耦合常数限制在天文观测值范围内时，广义相对论下的中子星的最大紧度比标量张量引力下的大.此外，我们表明，虽然超紧凑的恒星，半径小于Regge-Wheeler势峰，可以存在于广义相对论（例如，Tolman VII解），它们的标量化对应物甚至在均匀密度星的极限情况下也不能被构造。
2018-06-02 gr-qc
Dynamical ejecta from binary neutron star mergers: Impact of residual eccentricity and equation of state implementation
本文研究了残余偏心率和状态方程不同实现对双中子星并合动力学抛射物的影响，发现微小残余偏心率会导致抛射质量产生25%-30%的变化，为模拟预测引入额外误差。
2024-04-29 astro-ph.HE gr-qc
Modeling the outcome of supernova explosions in binary population synthesis using the stellar compactness
在它们的核心坍缩之后，居住在我们宇宙中的一些大质量双星预计将形成由黑洞和中子星组成的合并双星。对由此产生的致密双星的引力波观测可以揭示超新星机制的内部运作和致密天体的后续形成的宝贵细节。在人口合成代码MOBSE的框架内，我们提出了一个新的超新星模型，依赖于塌缩恒星的紧凑性的实现。该模型有两个自由参数，即分离黑洞和中子星形成的致密性阈值，以及落回新形成的黑洞的包层分数。我们广泛地比较这个模型对其他处方，通常用于二进制人口合成。我们发现，超新星爆发前恒星致密性作用的最清晰的特征是：（i）不同类型致密双星的相对形成速率，这主要取决于致密性阈值参数;（ii）最轻黑洞和最重中子星之间质量隙上边缘的位置，这主要取决于回落分数.
2021-09-16 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
A tight universal relation between the shape eccentricity and the moment of inertia for rotating neutron stars
本文提出旋转中子星偏心率、半径与转动惯量之间的新普适关系，验证其在普通中子星和裸夸克星上的高精度，并可用于快速旋转情形及未来X射线观测推断。
2023-07-12 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Influence of stellar compactness on finite-temperature effects in neutron star merger simulations
本文通过全广义相对论并合模拟，研究状态方程有限温度部分的不确定性及其与冷状态方程刚度的相互作用，发现$M^*$参数选择影响残骸热性质和引力波峰值频率（差异达190赫兹），特定参数组合可显著增强动力学喷射物。
2023-06-22 astro-ph.HE gr-qc
Eccentricity-tide coupling: impact on binary neutron stars and extreme mass-ratio inspirals
本文研究了偏心轨道上两个致密天体之间的潮汐相互作用效应。我们假设潮汐场是静态的。因此，我们忽略了动力潮汐和共振激发。利用这些结果，我们找到了发射引力波相移的解析表达式。在这个过程中，我们发现，在领先的顺序，初始偏心率$e_0$和无量纲潮汐变形$Λ$耦合为$\sim e_0^nΛ$，其中$n$是一个正数。我们只关注占主导地位的贡献，即，$e_0^2Λ$。我们还计算了中子星双星系统的累积退相。我们发现，对于乐观的偏心率$e_0 \sim .05$和$Λ\sim 600$的值，累积的失相是$\mathcal{O}(10^{-4})$弧度，需要一个信号-噪声比$\sim 7000$是可观察的。因此，如果系统的信噪比也很大，这些效应可以在具有大偏心率的中子星双星系统中测量。因此，在第三代探测器中，如果系统具有大的偏心率，则可能会产生可观察到的影响。我们还探讨了这种效应对极端质量比吸气（EMRI）的影响。我们发现，即使是超大质量的机构与小值的$Λ\sim 10^{-3}$，这种效果有很大的失相EMRI $\sim \mathcal{O}(10)$弧度。因此，这种效应将有助于探索EMRI中超大质量天体的性质。
2023-03-02 astro-ph.HE gr-qc
Joint inference of line-of-sight acceleration and orbital eccentricity in neutron-star--black-hole binaries
University of Nottingham（诺丁汉大学）；Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)（马克斯·普朗克引力物理研究所（爱因斯坦研究所））；University of Maryland, College Park（马里兰大学帕克分校）
针对中子星-黑洞双星，提出时域应变重映射方法统一处理高阶模、自旋进动和轨道偏心率，联合推断视线加速度与偏心率，首次对三个事件给出视线加速度约束。
2026-06-29 astro-ph.HE gr-qc
Systematic bias due to eccentricity in parameter estimation for merging binary neutron stars
研究了偏心率对双星系统引力波参数估计的影响。对于注入到先进的LIGO灵敏度的小偏心率的信号，我们使用圆形波形模型进行贝叶斯参数估计，并显示如何恢复的参数可以偏离其真实值，专注于内在参数的啁啾质量（$M_c$），对称质量比（$η$），和潮汐变形性（$\tildeλ$）。通过比较贝叶斯方法和解析Fisher-Cutler-Vallisneri（FCV）方法的结果，得到了FCV方法的有效性准则。利用FCV方法，利用实际分布在$m_1$ - $m_2$ - $e_0$空间的双星源总体，计算了测量误差（$σ_θ$）和系统偏差（$Δθ/σ_θ$），得到了它们在$0 \leq e_0 \leq 0.025$范围内的广义分布。我们发现，对于所有的三个参数，随着增加的$e_0$的偏差增加，这种增加是更快的$e_0$。偏置主要取决于$e_0$的值，而对组分质量的依赖性较弱，因此分布在$e_0$ - $Δθ/σ_θ$平面中显示窄带。我们提出了各种后验的例子来说明我们的新发现，如双峰后验。特别是，我们给出了一个具体的注入回收的例子来证明包括偏心率参数估计，以避免不正确的预测的中子星状态方程的重要性。
2022-06-10 gr-qc
Effects of orbital eccentricity on continuous gravitational waveforms from triaxially deformed precessing neutron stars in tight binaries
本研究探讨轨道偏心率对紧密双星中三轴形变进动中子星连续引力波的影响，推广解析波形以纳入偏心率效应，发现其对动力学形成的双星不可忽略且可高精度测量，助力理解双中子星形成机制。
2025-02-08 astro-ph.HE gr-qc
Lorentz-violating matter-gravity couplings in small-eccentricity binary pulsars
洛仑兹对称性是现代物理学中的一个重要概念。精确的脉冲星计时被用来对标准模型扩展（SME）中纯重力部分的洛伦兹破坏系数施加严格的约束。我们利用三个小偏心率的相对论性中子星（NS）-白矮星（WD）双星，将分析扩展到违反洛伦兹的物质-引力耦合。我们得到令人信服的限制各种SME系数有关的中子，质子和electron. These结果是互补的限制从月球激光测距和时钟实验。
2019-08-27 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
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
On the maximum compactness of neutron stars
Goethe Universität（歌德大学）；CERN（欧洲核子研究组织）；Trinity College, Dublin（都柏林三一学院）
研究通过统计方法分析中子星最大紧凑性，发现其上限为1/3，源于微扰QCD约束。
2025-12-31 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Initial data for binary neutron stars with adjustable eccentricity
圆轨道上的双星中子星可以模拟成螺旋对称的，即，在旋转的框架中静止。这种对称性产生了欧拉方程的第一积分，通常用于通过迭代构造平衡解。然而，对于偏心轨道，缺乏螺旋对称性阻止了这种方法的使用，数值相对论界经常通过叠加助推的球形恒星来构建初始数据，而不需要求解欧拉方程。在这些数据的演化中看到的虚假激发的中子星振荡出现是因为这样的配置缺乏适当的潮汐变形，并且在线性共动-而不是旋转-框架中是静止的。我们考虑在旋转坐标系中瞬时静止的远心点的偏心构形。我们将螺旋对称的概念扩展到偏心轨道，通过使用椭圆的内切圆将每个伴星的椭圆轨道近似为瞬时圆形。这两个内接螺旋对称向量产生近似的瞬时第一积分的欧拉方程在每个同伴。我们使用这些积分的爱因斯坦约束的自洽迭代的基础上，构造共形的薄三明治的偏心二进制的初始数据。我们发现，虚假的恒星振荡减少了至少一个数量级，与叠加的初始数据的演变中发现的。潮汐引起的振荡，但是，物理和定性类似于早期的演变。最后，我们展示了如何将径向速度由于辐射反应在我们的内接螺旋对称向量，这将允许一个获得真正的非偏心初始数据时，我们的偏心率参数$e$设置为零。
2014-10-30 astro-ph.SR gr-qc
Measuring the eccentricity of GW170817 and GW190425
两颗中子星合并双星GW 170817和GW 190425已被Advanced LIGO和Virgo探测到。这些信号是通过匹配滤波器搜索检测到的，该搜索假设恒星的轨道在它们的引力波发射可观测时已经圆化。这表明它们的偏心率很低，但尚未对其偏心率进行完整的参数估计。我们利用引力波观测测量了GW 170817和GW 190425的偏心率。我们发现，在10 Hz的引力波频率的偏心率是$e \leq 0.024$和$e \leq 0.048$分别为GW 170817和GW 190425（90%的信心）。这与在现场形成的双星是一致的，因为这样的系统预计在到达LIGO-室女座带时已经循环到$e \leq 10^{-4}$。我们的约束是一个因素的两个更小的估计GW 170817被检测到的搜索，忽略偏心。然而，我们警告说，我们发现在我们的限制显着的先验依赖性，这表明有有限的信息在信号。我们注意到，用于约束二元中子星偏心率而不进行完整参数估计的其他技术可能会错过波形中的简并，并且对于未来的信号，使用准确的波形模板执行完整参数估计将是重要的。
2020-07-20 astro-ph.HE gr-qc
Eccentricity as a signature of hierarchical subsolar-mass mergers in collapsar disks
California Institute of Technology（加州理工学院）；Cornell University（康奈尔大学）
通过数值相对论模拟，研究坍缩星吸积盘内碎片层级并合产生的引力波信号，发现最终并合可产生高达约0.6的初始偏心率，且部分偏心率（约0.1）可存活至最终中子星-黑洞并合，为层级形成场景提供强指示。
2026-05-27 astro-ph.HE gr-qc
First eccentric inspiral-merger-ringdown analysis of neutron star-black hole mergers
Universitat de les Illes Balears（巴利阿里群岛大学）；Institut de Ciències de l’Espai (ICE, CSIC)（太空科学研究所（加泰罗尼亚高等研究委员会））
本文首次使用非圆周波形模型分析 GW200105 事件，验证了 NSBH 合并的偏心性证据，并发现其他 NSBH 事件与零偏心性一致。
2025-06-02 astro-ph.HE gr-qc
Black-hole - neutron-star mergers: new numerical-relativity simulations and multipolar effective-one-body model with spin precession and eccentricity
Universitat de les Illes Balears（巴利阿里群岛大学）；Friedrich-Schiller-Universität Jena（耶拿弗里德里希·席勒大学）；The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；Università di Bologna（博洛尼亚大学）
本文通过52个新的数值相对论模拟，改进了黑洞-中子星并合的多数极有效单体模型TEOBResumS-Dalí，使其包含进动和偏心率，并揭示了潮汐特征信号。
2026-06-12 astro-ph.HE gr-qc
Fundamental oscillation modes of neutron stars: validity of universal relations
在广义相对论（GR）中，通过求解线性化的微扰方程，研究了非旋转中子星（NS）的$f$模频率和阻尼时间，目的是建立仅弱依赖于物态方程（EOS）的“普适”关系.使用一套更全面的EOS，我们重新审视一些建议的线性化，描述的$f$模式参数的中子星（NS）的质量和半径，我们测试最近的建议表示的$f$模式参数作为有效的紧凑性的二次函数。我们对每个状态方程的广泛结果使我们能够研究每个建议的准确性。特别是，我们发现，阻尼时间偏离相当大的线性化建议。我们引入了一个新的普适关系的产品的$f$模式的频率和阻尼时间的函数（普通）的紧凑性，这被证明是更准确的。另一方面，使用有效紧性的关系也准确地拟合了我们的数据。我们的研究结果表明，最大振荡频率强烈依赖于EOS，这样的高振荡频率的测量将排除几个EOS。最后，我们比较准确的模式频率中得到的考林近似，也得到的结果与非线性演化代码，验证不同的方法的实施。
2015-03-16 astro-ph.HE astro-ph.SR 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
Relations Between Neutron-Star Parameters in the Hartle-Thorne Approximation
使用恒星结构计算的Hartle-Thorne近似，我们推导出解析表达式连接的椭圆形的恒星表面的紧凑性，自旋角动量，和时空的四极矩。我们还得到了紧度、自旋角动量和时空四极子之间的经验关系。我们的公式再现数值计算的结果，在百分之几，并帮助减少所需的参数的数量，以模拟适度旋转的中子星的观测外观。这足以将理论光谱和计时模型与旨在测量中子星质量和半径并确定其内部主导状态方程的观测进行比较。
2013-09-16 astro-ph.HE gr-qc
Black Hole and Neutron Star Binary Mergers in Triple Systems: II. Merger Eccentricity and Spin-Orbit Misalignment
利用三级伴星诱导的Lidov-Kozai振荡研究了黑洞与中子星并合的动力学特征。对于每种类型的二进制（BH-BH和BH-NS），我们探索了广泛的二进制/三重参数，导致二进制合并，并确定偏心率（$e_\mathrm{m}$）和自旋轨道失调角（$θ_\rm {sl}^\rm f$）的分布时，二进制进入LIGO/VIRGO带。我们使用双平均（在两个轨道上）和单平均（在内轨道上）的长期方程，以及N体积分，发展系统与不同层次的水平，包括领先的顺序后牛顿效应，自旋轨道耦合和引力辐射。我们发现对于质量相当的BH-BH双星的合并，大约$7\%$有$e_\mathrm{m}>0.1$，$0.7\%$有$e_{\rm m}>0.9$ .大多数合并在LISA波段有显著的偏心。BH自旋演化和$θ_\rm {sl}^\rm f$与轨道演化和$e_{\rm m}$相关。具有$e_{\rm m} \lesssim 10^{-3}$的合并具有在$90^\circ$附近达到峰值的$θ_\rm {sl}^\rm f$的分布（并且因此有利于投影的二元自旋参数$χ_{\rm eff}\sim 0$），而具有较大$e_{\rm m}$的合并具有更各向同性的自旋轨道失配。对于典型的BH-NS双星，强烈的八元组效应导致更多的合并与不可忽略的$e_\mathrm{m}$（与$\sim 18\%$有$e_\mathrm{m}>0.…
2019-08-12 astro-ph.HE gr-qc
Eccentric Binary Neutron Star Search Prospects for Cosmic Explorer
我们确定的能力，宇宙探测器，拟议的第三代引力波天文台，检测偏心双星中子星和测量它们的偏心率。我们发现，对于匹配过滤器搜索，模板库构造使用的二进制在准圆轨道是有效的偏心中子星双星与$e_{7} \leq 0.004$（$e_{7} \leq 0.003$）CE1（CE2），其中$e_7$是二进制的偏心率在引力波频率为7赫兹。我们表明，随机模板放置可以用来构建一个匹配过滤器搜索的二进制文件具有较大的偏心率和构建一个有效的模板库二进制文件与$e_{7} \leq 0.05$。我们表明，在准圆轨道和偏心轨道的二进制搜索的计算成本是不是显着大于宇宙探测器比先进的LIGO，是与当今的计算资源。我们调查宇宙探险家的能力，以区分圆形和偏心双星。我们估计，对于信噪比为8（800）的双星，宇宙探测器可以在90%的置信度下区分圆形双星和偏心率为$e_7 \gtrsim 10^{-2}$（$10^{-3}$）的双星。
2021-09-17 astro-ph.HE gr-qc
Pulsar J1411+2551: A Low Mass New Double Neutron Star System
在这项工作中，我们报告的PSR J1411+2551，一个新的二进制脉冲星发现的阿雷西博327 MHz漂移脉冲星调查的发现和表征。我们对该系统中射电脉冲星的计时观测跨度约为2.5年。这一计时活动允许其旋转周期（62.4 ms）和它的衍生物（9.6 $\pm$ 0.7）$\times 10^{-20}\, \rm s\, s^{-1}$的精确测量;从这些，我们得出了$\sim 10\,$陀螺仪的特征年龄和表面磁场强度为2.5 $\times 10^{9}$ G。这些数字表明，这颗脉冲星是通过吸积来自伴星祖先的物质而温和地再循环的。该系统有一个偏心（$e\, = \, 0.17$）2.61天的轨道。这种偏心率允许对近星点的前进速率$\dotω = 0.07686 \pm 0.00046 ^{\circ}~{\rm yr}^{-1}$进行非常重要的测量。假设广义相对论精确地模拟了轨道运动，这意味着系统的总质量M = $2.538 \pm 0.022 M_{\odot}$。最小的伴星质量是$0.92\, M_{\odot}$，最大的脉冲星质量是$1.62\, M_{\odot}$。大的伴星质量和轨道偏心率表明PSR J1411+2551是一个双中子星系统;是迄今为止已知最轻的系统，包括DNS合并的GW 170817。此外，相对较低的轨道离心率和较小的自行极限表明，第二颗超新星有相对较小的相…
2017-12-07 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Magneto-Hydrodynamic Simulations of Eccentric Binary Neutron Star Mergers
本文通过广义相对论磁流体动力学模拟研究三个初始偏心率不同的双中子星系统，发现偏心系统近距离相遇激发的f模振荡与预测吻合，但磁场影响不显著，且偏心率与质量抛射正相关。
2025-04-14 astro-ph.HE gr-qc
Structural quasi-universality in highly magnetized differentially rotating neutron stars
University of Warsaw（华沙大学）
该研究建立了适用于均匀旋转、差速旋转及强磁化中子星的转动惯量与致密性广义准普适关系，推导了依赖关系的解析表达式，可用于磁星光度及GW170817遗迹转动动能的相关估计。
2026-11-06 astro-ph.HE astro-ph.SR 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
Systematic parameter errors in inspiraling neutron star binaries
两颗中子星的合并是LIGO等探测器的重要引力波源。许多研究已经考虑了二进制参数（质量，自旋，勒夫数）可以测量的精度。在这里，我考虑的精度，这些参数可以确定的系统误差，由于波形近似的存在。这些近似包括截断后牛顿（PN）级数和忽略中子星（NS）自旋，潮汐变形，或轨道偏心率。所有这些效应都可能产生超过合理参数值的统计误差的系统误差。特别是，忽略自旋，偏心率，或高阶PN条款的原因在NS勒夫数显着的偏差。如果不控制这些系统误差，则无法用PN螺旋波形测量潮汐效应。
2014-03-17 astro-ph.HE gr-qc
A universal framework to identify eccentric binary mergers: GW200105 case study
Princeton University（普林斯顿大学）；Monash University（蒙纳士大学）；OzGrav: The ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery（引力波发现ARC卓越中心）；Cardiff University（卡迪夫大学）；University of Portsmouth（朴茨茅斯大学）；Max Planck Institute for Astrophysics（马克斯·普朗克天体物理学研究所）
本文提出了一种通用框架来识别偏心二体合并，通过GW200105_162426案例研究，展示了偏心性测量对先验假设和参考频率的依赖性，并提出了一种不依赖参考频率的检测统计量，以更准确地评估偏心性假说。
2026-05-18 astro-ph.HE gr-qc
Systematic bias on parameterized tests of general relativity due to neglect of orbital eccentricity
引力波观测提供了一个独特的机会，在强场和高度动态的理论体系中检验广义相对论（GR）。GR的参数化测试是一种众所周知的方法，用于量化违反GR。这种方法限制了后牛顿定相公式系数的偏差，该公式描述了紧凑型双星在吸气时的引力波相位演化。使用LIGO/Virgo观测的测试的当前边界假设二进制在它们进入探测器频带时被循环。在这里，我们调查的影响，剩余的二进制偏心率的参数化测试。我们研究的系统偏差的参数界时，定相的基础上的圆形轨道假设是一个系统，有一些小的剩余偏心率。我们发现，一个系统的偏差（例如，在领先的牛顿变形参数）变得可比的统计误差，即使是中等偏心率的$\sim 0.04$在$10$赫兹在LIGO/室女座带的二元黑洞，和$\sim 0.008$的二元中子星。这种情况发生在第三代（3G）探测器（如宇宙探测器）的频带中更低的轨道偏心率值（对于双黑洞，$\sim 0.005$在$10$ Hz，对于双中子星，$\sim 0.002$）。这些结果表明，将偏心率等物理效应纳入波形模型对于从未来探测器中准确提取科学结果非常重要。
2022-11-07 astro-ph.HE gr-qc
Einstein@Home discovery of a Double-Neutron Star Binary in the PALFA Survey
我们在这里报告Einstein@Home发现PSR J1913+1102，这是一颗27.3毫秒的脉冲星，发现于正在进行的Arecibo PALFA脉冲星调查的数据中。该脉冲星位于一个4.95小时的双中子星（DNS）系统中，偏心率为0.089。利用Arecibo 305米望远镜的射电计时，我们测得近星点的前进速率为5.632（18）度/年。假设广义相对论精确地模拟了轨道运动，这相当于系统的总质量为2.875（14）太阳质量，与迄今已知的最大质量的DNS B1913+16的质量相似，但离心率要小得多。小的离心率表明，第二次形成的中子星（PSR J1913+1102的伴星）诞生于一颗超新星，伴随着非常小的反冲和质量损失。在这种情况下，这个伴星很可能是一颗轻（1.2太阳质量）的中子星，因此这个系统是高度不对称的。对伴星无线电脉冲的搜索没有发现任何合理的探测结果，所以我们还不能证实这种质量不对称。到2016年底，定时观测应能探测到另外两个后开普勒参数：爱因斯坦延迟，这将使精确的质量测量和验证系统可能的质量不对称性成为可能;以及由于发射引力波而引起的轨道衰减，这将使对引力辐射特性的另一次测试成为可能。后一种效应将导致系统在~0.5 Gyr内合并。
2016-08-31 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
New code for quasiequilibrium initial data of binary neutron stars: Corotating, irrotational and slowly spinning systems
我们提出了我们的\cocal ~-紧凑对象计算程序的扩展，以计算一般的相对论性的初始数据的二进制紧凑星系统。特别是，我们构造准平衡的初始数据，自旋是对齐或反对对齐的轨道角动量的等质量的二进制文件。采用Isenberg-Wilson-Mathews形式，并使用适当选择的格林函数的表示公式求解约束方程。我们验证了新的代码与解决方案的等质量的二进制文件，并探讨其能力的广泛的紧凑性，从白矮星二进制紧凑性$\sim 10^{-4}$，高度相对论性的中子星二进制紧凑性$\sim 0.22$。我们还提出了一个比较与共转和无旋拟平衡序列的频谱代码\lorene [Taniguchi和Gourgoulhon，物理修订D { \bf 66}，104019（2002）]和不同的紧凑性，表明从两个代码的结果同意的顺序的$0.05\%$的精度。最后，我们提出了平衡的自旋配置与核物理状态方程中的分段多方表示。
2015-06-03 gr-qc
On the origin of GW190425
LIGO/Virgo合作最近宣布探测到一个可能的双中子星合并，GW 190425。GW 190425的总质量比射电天文学已知的银河系双中子星的质量要大得多。这表明GW 190425的形成与银河系双中子星不同。我们假设GW 190425是通过不稳定的“BB壳”质量转移形成的。根据这一假说，GW 190425的前身是一个由中子星和${\sim} 4-5 {M_\odot}$氦星组成的双星，它们经历了一个共同的包层过程。在氦星核心的超新星爆发之后，形成了一颗紧密的、偏心的双中子星，并在${\lesssim}$ 1000万年前合并。氦恒星的前身可能解释了GW 190425异常大的质量，而合并的时间短可能解释了为什么我们在无线电中没有看到类似的系统。为了验证这一假设，我们使用公开的LIGO/Virgo数据测量了GW 190425的偏心率。我们将10 Hz时的偏心率约束为具有$90\%$置信度的$e \leq 0.007$。这一结果没有提供支持或反对不稳定质量转移方案的证据，因为二元体在进入LIGO/Virgo带时可能已经环化成$e\lesssim10^{-4}$。未来的探测器工作在较低的频段将使我们能够辨别形成通道的合并类似于GW 190425使用偏心测量。
2020-07-07 astro-ph.HE gr-qc
Neutron-star Radius from a Population of Binary Neutron Star Mergers
我们展示了如何用先进的几十到几十个中子星双星探测器进行引力波观测，可以测量中子星半径，精度为几个百分点到几个百分点，质量和空间分布是现实的，没有一个源位于100 Mpc。我们实现这样的精度相结合的总质量的测量从inspiral阶段的紧凑性从postmerger振荡频率。为了估计这些频率的测量误差，我们利用分析拟合合并后的数值相对论波形在时域中，在这里获得的第一次，四个核物理状态方程和一对夫妇的质量值。我们进一步利用准普遍的关系，从这些频率的紧凑性得到错误。只要物态方程不是太软，或者双星不是太重，对于100个体积在100到300 Mpc之间均匀分布的双星样品，测量平均半径在10%以内是可能的。
2017-05-30 astro-ph.HE gr-qc
Constructing Binary Neutron Star Initial Data with High Spins, High Compactness, and High Mass-Ratios
对于致密双星合并的数值相对论模拟来说，构造精确一致的初始数据是一个关键因素。在这篇文章中，我们提出了一个升级的伪谱SGRID代码，这使我们能够访问更大的区域的二进制中子星参数空间。作为一个原则的证明，我们提出了一个选定的一组第一次模拟的基础上计算的初始配置与新的代码版本。特别是，我们模拟了两个毫秒的恒星接近他们的分裂自旋，高度紧凑的中子星的质量约$98\%$的最大支持质量的状态方程，和一个不等的质量系统的质量比，甚至超出人口合成模型（$q = 2.03$）预测的范围。讨论的代码扩展将帮助我们模拟以前未探索的二进制配置。这是构造和检验新的引力波近似和解释即将到来的双星中子星合并观测的必要步骤。当我们构建初始数据时，必须指定各种参数，例如每个恒星的旋转参数。其中一些参数没有直接的物理意义，这使得与其他方法或模型进行比较变得困难。为了方便这一点，我们介绍了简单的估计初始自旋，动量，质量和质心的每一个单独的明星。
2019-10-21 gr-qc
Gravitational wave asteroseismology on cooling neutron stars
采用相对论Cowling近似，研究了中子星热演化过程中引力波的频率。我们特别关注中子星模型，其中直接Urca（快速冷却过程）不起作用，没有超流性和超导性。对于这种模型，冷却曲线几乎不依赖于状态方程（EOS）以及中子星的质量，而我们表明，引力波频率强烈依赖于这两个属性。然后，我们发现，基本和第一压力模式的频率乘以恒星质量很好地表示为一个函数的恒星的紧凑性几乎独立的状态方程。我们还发现，在热演化后期，第一引力模的频率与恒星的致密性有很强的相关性。此外，我们还推导出了估算中子星内直接Urca爆发的阈值质量随核饱和参数变化的经验公式。这个公式将给我们一个关于中子星性质的限制，如果观测发现直接Urca发生（或不起作用）在中子星内部。
2021-12-30 astro-ph.HE gr-qc
Anisotropic Neutron Stars Modelling: Constraints in Krori-Barua Spacetime
由于凝固、超流、强磁场、超子、π介子凝聚等效应，致密核物质被认为是各向异性的。因此，各向异性的中子星核似乎比理想的各向同性核更真实。我们在不预先假定状态方程的情况下，对工作在Krori-Barua（KB）模型中的各向异性中子星进行了模拟。我们表明，一般KB解决方案的物理封装在紧凑性。强加的物理和稳定性的要求产生了一个KB时空的最大允许的紧凑性$2GM/Rc^2 < 0.71$。我们进一步输入了许多卫星的观测数据，并计算了边界密度。我们特别关注LIGO/Virgo合作的数据，以及最近由中子星内部成分探测器（NICER）独立测量的质量和半径的毫秒恒星与白矮星同伴。对于这些数据，KB时空给出了相同的边界密度，令人惊讶的是，在数据精度范围内，它等于核饱和密度。由于这个值指定了中子核的边界，KB时空自然也适用于中子星。对于这个边界条件，我们计算出最大质量为4.1个太阳质量。
2020-10-01 astro-ph.HE gr-qc
Moment of inertia - mass universal relations for neutron stars in scalar-tensor theory with self-interacting massive scalar field
我们研究了慢转近似下转动惯量的不同归一化与中子星的紧致性之间的普遍关系。我们研究的关系在特定类别的大规模标量传感器理论与自相互作用，为显着偏离广义相对论允许的参数值，是在协议的意见。转动惯量-紧度关系的检查不同的规范化的转动惯量。结果表明，对于所有研究的情况下，从EOS普适性的偏差是小的检查状态方程。另一方面，标量化可能导致与当前观测一致的参数值与广义相对论普适关系的大偏差，这些参数值可能用于进一步测试标量张量理论。
2018-12-02 astro-ph.HE gr-qc
Trace of the energy-momentum tensor and macroscopic properties of neutron stars
广义相对论标量扩展的一个普遍特征是标量自由度与物质场的能量-动量张量的迹$T$的耦合。当压力超过能量密度的三分之一时，当迹线变为正值时，就会出现有趣的现象，这一条件在中子星的核心可能得到满足。在这项工作中，我们研究了能量动量张量迹的正性如何与中子星的宏观性质相关。我们首先证明了恒星中心$T=0$的紧度近似与状态方程无关，并由$C = 0.262_{-0.017}^{+0.011}$给出（90%置信区间）。接下来，我们利用贝叶斯推断推导出一个概率分布函数的值$T$在恒星中心的中子星的紧凑性的假定测量。这项调查是一个必要的步骤，以使用目前和未来的中子星性质的观测，以约束标量张量理论的基础上，依赖于$T$的符号的影响。
2018-07-04 astro-ph.HE gr-qc
A Counterintuitive Correlation Between Neutron-Star Radii Inferred from Pulse Modeling and Surface Emission Beaming
本研究通过半解析模型探究错误的表面辐射束流模型对中子星致密度推断的影响，发现反直觉相关性，指出若NICER观测的毫秒脉冲星大气加热较浅，其推断半径可能被显著高估，影响中子星结构与物态方程约束。
2025-03-10 astro-ph.HE gr-qc
Imprints of the nuclear symmetry energy on gravitational waves from the axial w-modes of neutron stars
本文用连分式方法研究了振荡中子星轴向w模的本征频率。结果表明，核对称能$E_{sym}(ρ)$的密度依赖性对这些模式的频率和阻尼时间都有显著的影响。除了证实先前发现的质量标度本征频率作为中子星致密性函数的普遍行为外，我们还探索了几种可供选择的普遍标度函数。此外，$w_{II}$ -模式被发现只存在于中子星具有$M/R\geq 0.1078$的紧凑性独立于所使用的EOS。
2009-08-13 astro-ph.SR gr-qc nucl-ex
Numerical simulations of low-mass black hole-neutron star mergers with moderate eccentricities
Institut für Physik und Astronomie, Universität Potsdam（波茨坦大学物理与天文学研究所）；Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)（马克斯·普朗克引力物理学研究所（爱因斯坦研究所））
本文通过数值模拟中等偏心率低质量黑洞-中子星并合，验证了波形模型有效性，揭示了偏心率对残余黑洞影响小、对残余盘质量影响可达2倍等结果，明确了磁化对g模式的阻尼作用。
2026-10-16 astro-ph.HE gr-qc
Systematic bias due to eccentricity in parameter estimation for merging binary neutron stars : Spinning case
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）
研究了由于偏心率导致的参数估计系统性偏倚，考虑了自转参数的影响，并通过贝叶斯方法分析了中子星性质推断的偏差。
2026-03-05 gr-qc
Decoding rotating neutron stars: Role of the symmetry energy slope
受Fermi LAT发现33颗新毫秒脉冲星启发，本文研究对称能斜率L对静态及慢转中子星质量、半径和偏心率的影响，指出偏心率可用于约束L。
2024-03-30 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Black hole-neutron star mergers and short GRBs: a relativistic toy model to estimate the mass of the torus
由黑洞和中子星组成的双星系统的合并可能会留下一个围绕黑洞旋转的热而致密的物质环。虽然数值相对论模拟对于准确模拟这一过程是必要的，但它们的计算成本也很高，并且目前无法覆盖可能参数的大空间，其中包括相对质量比、恒星致密性和黑洞旋转。为了减轻这一点，并提供一个第一个合理的覆盖面的空间参数，我们已经开发了一种方法来估计剩余环面的质量从黑洞-中子星合并。玩具模型利用改进的相对论仿射模型来描述扩展的三轴椭球体围绕克尔黑洞轨道的潮汐变形，并通过考虑组成恒星的流体粒子在潮汐破裂时处于束缚轨道上来测量残余环面的质量。我们调整玩具模型，通过使用完全广义相对论模拟的结果，获得百分之几的相对精度，并使用它来广泛调查的参数空间。这样，我们发现，环面的质量是最大的系统与高旋转的黑洞，小恒星的紧凑性，和大的质量比。例如，一颗致密度为0.1的非常大的恒星围绕一个无量纲自旋为0.85、质量比约为0.3的黑洞旋转，可以产生质量为1.33太阳质量的环面。然而，对于天体物理学上更合理的质量比~0.14和恒星致密性的规范值~0.145，玩具模型设定了一个相当小的环质量上限，小于~0.34太阳质量。
2010-11-05 astro-ph.HE gr-qc
Neutron stars more compact than black holes in quasi-topological gravity: Equilibrium configurations and radial stability
Hunan Normal University（湖南师范大学）
本文研究了在准拓扑引力中中子星的平衡结构和径向稳定性，发现高中央密度下中子星的紧凑性可以超过黑洞极限，并且在广义相对论中不稳定配置在准拓扑引力中可能被稳定化。
2026-07-23 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Detecting Double Neutron Stars with LISA
我们估计的属性的双中子星（DNS）人口，将可观察到的计划天基干涉仪LISA。通过跟踪引力辐射驱动的大质量双星快速合成产生的DNS演化，我们估计在为期四年的LISA任务中，大约有35个DNS将积累超过8的信噪比。观测到的星系群主要包括银河系DNS（94%），但也可能在LMC（5%）和SMC（1%）中发现。预计探测到的DNS的轨道频率中值为0.8 mHz，其中许多是偏心的（中值偏心率为$0.11$）。轨道特性将提供深入了解DNS祖先和形成渠道。预计LISA将这些DNS定位到$2^\circ$的典型角分辨率，最佳约束源定位到几弧分。这些定位可能允许中子星出生踢的大小通过星系分布的DNS的约束，并使其有可能跟进源与无线电脉冲星搜索。然而，LISA也有望解决$\sim 10^4$银河双白矮星，其中许多可能有二进制参数，类似DNS，我们讨论如何结合测量二进制偏心率，啁啾质量，和天空位置可能有助于识别DNS。我们预计，最好的约束DNS的偏心率已知的几个部分在一千，啁啾质量测量优于百分之一的分数不确定性，和天空定位在几个弧分的水平。
2020-01-06 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Accurate and realistic initial data for black hole-neutron star binaries
本文研究由一个黑洞和一个中子星组成的致密双星的计算。这些物体被假定在精确的圆形轨道上。对Einstein方程进行了标准的3+1分解，并采用共形平坦近似.得到的椭圆型方程组的多域谱方法求解。结果与以前的工作进行了比较，无论是在高质量比的限制和一个中子星与非常低的紧凑性参数。本代码的准确性被证明是大于与以前的代码。此外，首次提出并讨论了包含一颗实紧中子星的序列。
2007-05-22 astro-ph gr-qc
Scalarization of neutron stars with realistic equations of state
我们考虑了标量化对静态和慢速旋转的中子星的影响，包括纯核物质，含超子的核物质，混合核物质和夸克物质，以及纯夸克物质。我们分析了标量化的发病，提出了一个普遍的关系，临界耦合参数与紧凑性。我们发现标量化的起始和大小与恒星中心的引力势（度量分量$g_{tt}$）的值密切相关。我们还考虑了惯性矩与紧性的关系，证实了对核物质、超子和混合状态方程的普适性。
2017-09-27 gr-qc
Inferring host environment properties and gravitational-wave decay time from the eccentricity measurement of dynamically captured binaries
Chennai Mathematical Institute（金奈数学研究所）；Cardiff University（卡迪夫大学）；Montclair State University（蒙克莱尔州立大学）；Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)（马克斯·普朗克引力物理研究所（爱因斯坦研究所））；Leibniz Universität Hannover（汉诺威莱布尼茨大学）
通过分析偏心性测量推断宿主环境属性及引力波衰减时间，该方法适用于动态捕获双星的偏心性研究，对GW200105的宿主环境概率进行约束。
2026-05-12 astro-ph.HE gr-qc
Testing the nature of GW200105 by probing the frequency evolution of eccentricity
Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics（大学天文与天体物理中心）；Department of Physics, Vivekananda Satavarshiki Mahavidyalaya (affiliated to Vidyasagar University)（维韦卡南达萨塔瓦尔希基学院物理系（隶属维迪亚萨加尔大学））
对GW200105应用波形模型无关的偏心率演化一致性检验（EECT），发现其在68%置信度内满足广义相对论预期，支持其偏心起源假说。
2026-06-26 astro-ph.HE gr-qc
