kiloHertz gravitational waves from binary neutron star remnants: time-domain model and constraints on extreme matter
中子星合并的残余恒星是预期的千赫兹引力波的响亮来源，它传达了极端密度下热物质状态方程的独特信息。对这种信号的观测受到地面干涉仪的光子散粒噪声的阻碍，并对引力波天文学提出了挑战。我们开发了一个分析的时域波形模型的合并后的信号告知数值相对论模拟。该模型完成了有效的单体波形准圆形nonspinning二进制在千赫制度。我们表明，基于模板的分析可以检测合并后的信号，最小的信噪比（SNR）为8，对应于GW 170817的第三代干涉仪的类似事件。使用贝叶斯模型选择和完整的inspiral-merge-postmerge波形模型，可以推断合并的结果是否是一个迅速崩溃的黑洞或残留的恒星。在后一种情况下，最大质量（最紧凑）的非旋转中子星的半径可以精确到千米。我们证明了利用数值相对论模拟推导出的准普适关系推断极端密度下状态方程刚度的可行性。
2020-01-20 astro-ph.HE gr-qc
Exploring properties of high-density matter through remnants of neutron-star mergers
中子星合并的残余物基本上是大质量的、热的、差速旋转的中子星，它们最初是强烈振荡的。它们代表了对高密度物质的独特探测，因为振荡可以通过引力波测量来检测，并且强烈依赖于状态方程。状态方程的影响在残余物的主导振荡模式的频率中是明显的。对于一个固定的总质量的双星，合并后的主要频率和非旋转中子星的半径之间存在着紧密的关系。因此，从观测上推断出合并后的主要频率，就可以确定中子星的半径，精确度可达几百米。通过考虑对称和非对称的二进制相同的啁啾质量，我们表明，知识的二进制质量比是不是关键的这种半径测量。总结了推导非自转中子星最大质量的各种可能性。我们澄清了合并后的引力波谱的三个最突出的特点的性质，并认为合并残留物可以被认为是一个单一的，孤立的，自引力的对象，可以描述的概念，asteroseismology。对形成引力波信号的不同机制的理解产生了引力波发射的物理动机分析模型，这可能构成基于模板的引力波数据分析的基础。我们探讨了两个家庭的紧凑型恒星，包括强子和夸克星的情况下观测的后果。我们发现，这种情况下留下了独特的印记合并后的引力波信号。特别是，一个强大的不连续性的占主导地位的合并后的频率作为总质量的函数将是一个强有力的指示两个家庭的紧凑型恒星。（节略）
2015-12-15 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Using machine learning to parametrize postmerger signals from binary neutron stars
University of Waterloo（滑铁卢大学）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（圆周理论物理研究所）；Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)（马克斯·普朗克引力物理研究所（阿尔伯特·爱因斯坦研究所））；University of Guelph（圭尔夫大学）
人们对探测和表征由双中子星合并后振荡产生的引力波越来越感兴趣。这些信号包含了关于残余物的性质以及合并后过程的高密度和不平衡物理学的信息，这将补充任何电磁信号。然而，双中子星合并后波形的构造比双黑洞复杂得多：（i）在中子星状态方程和高密度物理学的其他方面存在理论上的不确定性，（ii）数值模拟费用昂贵，现有的数值模拟只覆盖参数空间的一小部分，数值精度有限，以及（iii）不清楚如何将理论不确定性参数化并在参数空间内插。在这项工作中，我们描述了使用一种机器学习方法，称为条件变分自动编码器（CVAE），构建超/大质量中子星残留信号的数值相对论模拟的基础上合并后的模型。CVAE提供了一个概率模型，该模型将训练数据中的不确定性编码在一组潜在参数中。我们估计训练这样的模型最终将需要$\sim 10^4$波形。然而，使用合成训练波形作为原理证明，我们表明CVAE可以用作准确的生成模型，并且它以有用的潜在表示对状态方程进行编码。
2022-01-17 astro-ph.HE cs.LG gr-qc
Accretion, Jets, and Recoil in a Merging Supermassive Black Hole Binary: A Prompt Electromagnetic Postmerger Counterpart for LISA
Rochester Institute of Technology（罗切斯特理工学院）
该研究通过三维广义相对论磁流体模拟，发现并合超大质量双黑洞的反冲遗骸能产生持续数小时的瞬态电磁辐射，为LISA探测提供并合后对应体。
2026-09-10 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Modeling the postmerger gravitational wave signal and extracting binary properties from future binary neutron star detections
引力波天文学在测量控制冷的超核物质的状态方程方面已经确立了它的作用。迄今为止，在不久的将来，对中子星双星的引力波测量很可能仅限于内螺旋。然而，未来的升级和下一代引力波探测器将使我们能够探测到两颗恒星合并后发出的引力波特征，当时的密度超过了单个中子星的密度。因此，合并后的引力波信号使超核物质的研究在其极限。为了支持这一系列的研究，我们提出了新的和更新的现象学的二元属性和特征的合并后的演变之间的关系。最值得注意的是，我们得到了一个更新的关系连接的质量加权潮汐变形和最大中子星质量的主要发射频率的合并后的频谱。与配置独立的贝叶斯分析，使用简化的洛伦兹模型函数的帮助下，我们发现，合并后残留物的主要发射频率，为$8$及以上的信噪比，可以提取在1西格玛的不确定性约为100 Hz的先进LIGO和先进处女座的设计灵敏度。在某些情况下，即使合并后信噪比为$4$也足以确定主要发射频率。这将使我们能够测量二进制和状态方程的属性从合并后，执行之间的一致性检查的不同部分的二进制中子星合并，并把我们的物理解释中子星合并的测试。
2019-07-04 astro-ph.HE gr-qc
Postmerger multimessenger analysis of binary neutron stars: Effect of the magnetic field strength and topology
本研究通过磁流体动力学模拟发现，磁场强度和拓扑显著影响双中子星并合后引力波频率及电磁辐射，强磁场可致残骸快速坍缩为黑洞并形成喷流。
2025-02-27 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Identifying thermal effects in neutron star merger remnants with model-agnostic waveform reconstructions and third-generation detectors
本研究通过BayesWave算法和Einstein Telescope探测不同热效应处理方式下双中子星并合后的引力波信号差异，发现自洽处理热效应对避免参数偏差至关重要。
2025-03-03 astro-ph.HE gr-qc
Modeling the complete gravitational wave spectrum of neutron star mergers
在中子星合并的背景下，我们使用数值相对论模拟研究合并残余物的引力波谱。合并后的光谱的特点是主峰频率$f_2$有关的特定结构和动力学的残余热超大质量中子星。我们发现，$f_2$是相关的潮汐耦合常数$κ^T_2$的特点，在后期的inspiral合并的二元潮汐相互作用。关系式$f_2(κ^T_2)$对二元总质量、质量比、状态方程和热效应的依赖很弱。这一观测结果开启了建立一个模型的可能性，该模型可以用来描述每一次合并的引力谱，并将后螺旋和后合并的描述统一起来。
2015-08-17 astro-ph.HE gr-qc
Kilohertz Gravitational Waves From Binary Neutron Star Mergers: Numerical-relativity Informed Postmerger Model
我们提出了${\tt NRPMw}$，一个分析模型的引力波从中子星合并残留物通知使用618数值相对论（NR）模拟。${\tt NRPMw}$在频域中使用复数高斯小波的组合来设计。小波的参数校准状态方程（EOS）不敏感的关系从NR数据。NR模拟计算21 EOS（其中7个是有限温度的微物理模型，其中3个包含夸克相变或超子自由度）和跨度总二进制质量$M\in[2.4,3.4]~{\rm M}_\odot$，质量比高达$q=2$，（非旋进）无量纲自旋幅度高达${0.2}$。EOS不敏感的关系的理论不确定性被纳入${\tt NRPMw}$使用重新校准参数，提高了模型的灵活性和准确性。${\tt NRPMw}$是NR-忠实的，拟合因子${\gtrsim}0.9$是在102个模拟的独立验证集上计算的。
2022-05-18 astro-ph.HE gr-qc
Black-hole formation in binary neutron star mergers: The impact of spin on the prompt-collapse scenario
本文通过84次数值相对论模拟，揭示恒星自转如何影响双中子星并合在瞬时坍缩阈值附近的遗迹寿命、碎屑盘质量及黑洞形成机制。
2024-03-01 astro-ph.HE gr-qc
Plasma instabilities as a result of charge exchange in the downstream region of supernova remnant shocks
超新星遗迹（SNRs）的H-α辐射意味着星周介质中存在中性氢。一些穿过激波的中性粒子通过电荷交换过程被电离，在激波下游形成冷离子束。我们进行线性分析之间的冷束和热下游等离子体的无碰撞等离子体不稳定性。我们发现，在典型的信噪比条件下，无论是共振不稳定性或韦伯不稳定性是最不稳定的。这种机制可以将磁场放大到100微G以上，并改变激波结构。因此，除了广泛讨论的贝尔机制外，射电频谱和大磁场也可以得到解释。
2009-08-24 astro-ph.HE
Ab-Initio General-Relativistic Neutrino-Radiation Hydrodynamics Simulations of Long-Lived Neutron Star Merger Remnants to Neutrino Cooling Timescales
研究通过广义相对论中中微子辐射流体动力学模拟，发现中微子冷却成为主导能量损失机制，揭示残骸在冷却过程中电子分数增加及稳定结构特征。
2025-12-01 astro-ph.HE gr-qc
Impact of quark deconfinement in neutron star mergers and hybrid star mergers
我们描述了一个明确的引力波签名，以确定发生强相变从强子物质到解除夸克物质的中子星合并。这样的相变导致状态方程的强烈软化，因此与纯强子模型相比，合并残余物更紧凑。如果在合并过程中发生相变，这将导致合并后的主要引力波频率相对于潮汐变形特性的inspiral阶段的特征增加。通过比较不同的纯强子和混合模型的结果，我们表明，一个强大的相变可以确定从一个单一的，同时测量前和合并后的引力波。此外，我们提出了新的结果混合星合并，其中包含夸克物质已经在螺旋阶段。此外，对于这些系统，我们发现，合并后的GW频率增加相比，纯粹的强子模型。因此，我们的结论是，也混合星合并的强子-夸克相变在相对较低的密度开始可能会导致非常相同的特征签名的夸克解除禁闭在合并后的GW信号的系统在合并过程中经历的相变。
2020-06-29 astro-ph.HE hep-ph
Rayleigh-Taylor Instabilities in Type Ia Supernova Remnants undergoing Cosmic-Ray Particle Acceleration - Low Adiabatic Index Solutions
本研究调查了Ia型超新星遗迹中瑞利-泰勒（R-T）不稳定性的演化，这些不稳定性与低绝热指数γ有关，其中γ < 5/3，这反映了宇宙射线粒子加速导致的超新星激波结构的预期变化。极端的情况下，如与对应于伽马=1.1的最大压缩比的情况下，进行检查。随着γ的减小，激波压缩比增大，激波间区域逐渐变窄，初始R-T不稳定气体混合更加明显。因此，残余轮廓可能会受到小幅度、小波长凸起的干扰。然而，由于不稳定性随时间衰减，对流混合的程度（R-T指半径与冲击波的比值）并不强烈地依赖于γ值（γ>= 1.2）。由于遗迹的年龄，不稳定气体不能延伸到足够远的地方，在第谷超新星遗迹的外围附近形成富含金属的丝状喷出物。第谷残骸的动力学性质与绝热模型γ =5/3的一致性表明，宇宙射线的注入太弱，不能改变激波结构。即使宇宙射线在激波处有非常有效的加速，在Ia型超新星遗迹中也不会有显著增强的混合。
2011-03-06 astro-ph.HE
Signatures of deconfined quark phases in binary neutron star mergers
本文研究了双中子星（BNS）并合中夸克的解除禁闭相变。我们采用一种新的有限温度组分依赖状态方程（EOS），考虑强子与退禁闭夸克之间的一级相变，对BNS并合进行了数值相对论模拟。由于相变导致的状态方程的软化导致合并残余物更紧凑，并在更早的时间坍缩成黑洞（BH）。相变是印在合并后的引力波（GW）信号的持续时间，振幅和峰值频率。然而，这种印记只有在有足够长的残留物的双星中才能检测到。此外，相变不会导致合并后GW峰值频率的准普遍关系的显着偏差。我们还研究了相变对动力学喷出物，剩余吸积盘质量，r-过程核合成产量和相关的电磁（EM）同行的影响。虽然在纯强子模型和具有相变的模型之间存在EM对应物和核合成产额的差异，但这些差异主要归因于两者之间的残余坍缩时间的差异。一个例外是非热余辉所造成的相互作用的最快的组件的动态喷出物和星际介质，这是有系统地推动与相变作为一个结果，他们的经验更加激烈的合并。
2021-10-07 astro-ph.HE gr-qc
Numerical relativity simulations of neutron star merger remnants using conservative mesh refinement
我们研究相等和不等质量的中子星合并通过新的数值相对论模拟，其中广义相对论流体动力学求解器采用的算法，保证质量守恒的计算网格的细化水平。我们考虑了八个具有总质量$M=2.7\,M_\odot$、质量比$q=1$和$q=1.16$、四个不同状态方程的二元组态，以及一个具有刚性状态方程的组态，$M=2.5M_\odot$和$q=1.5$ .我们着重于并合后的动力学，研究了并合残余物、动力学喷出物和并合后引力波谱。虽然大多数合并的残余物形成一个超大质量的中子星坍缩成一个黑洞+磁盘系统的动力学时标，刚性的EOS最终可以产生一个稳定的大质量中子星。喷出物主要在轨道平面周围发射;受到大质量比和较软EOS的青睐。合并后波谱的主要特征是残余物的非轴对称振荡。由$1.5M_\odot$和$1.0M_\odot$中子星组成的刚性物态方程组态显示出相当奇特的动力学。在合并过程中，伴星变形很大，约~ $\sim0.03M_\odot$的静止质量由于力矩而脱离潮汐尾，合并残余物形成稳定的中子星，周围是一个巨大的吸积盘$\sim0.3M_\odot$。类似的配置可能对电磁对应物特别感兴趣。比较有和没有保守的网格细化算法得到的结果，我们发现，合并后的模拟可能会受到系统误差的影响，如果没有强制执行的网格细化策略中的质量守恒。然而，质量守恒还取决于网格细节和人工大气设置。[删节]
2015-04-06 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
What can we learn about the unstable equation-of-state branch from neutron-star mergers?
本文通过25次覆盖多种EOS的双中子星并合数值相对论模拟，评估并合后引力波或电磁观测能否探测最大质量密度以上的不稳定EOS分支，结果表明当前及下一代探测器均难以实现。
2023-11-08 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Constraining the onset density of the hadron-quark phase transition with gravitational-wave observations
利用流体动力学模拟方法研究了中子星双星合并过程中可能发生的强子-夸克相变。在前人工作的基础上，我们描述了中子星双星合并的引力波（GW）信号中的退禁闭夸克物质的一个明确的和可测量的特征，包括不同总双星质量的等质量和不等质量系统。在较高密度的PT，即合并后，软化的EoS，导致一个特征性的增加占主导地位的合并后GW频率f_peak相对于潮汐变形λ推断在合并前inspiral阶段。因此，测量这种合并后频率的增加提供了证据的存在一个强大的PT。如果合并后的频率和潮汐变形性与纯重子EoS模型的结果相一致，则f_peak和Lambda之间的关系非常紧密，在一定密度下可以排除强PT。我们发现，在早期合并后残留物的演化过程中，f_peak和Lambda与最大密度密切相关。因此，这些GW观测信息的密度状况，这是探测的残留物和它的GW排放。利用这种关系，我们设计了一个直接适用的，具体的程序来约束的QCD PT从未来的GW测量的起始密度。我们指出了两个有趣的情况：如果没有迹象表明PT从GW检测推断，我们的程序产生的强子夸克PT的起始密度的下限。相反，如果一个合并事件揭示了退禁闭夸克物质发生的证据，推断的GW参数设置的PT发病密度的上限。（节略）
2020-11-20 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Dependence of postmerger properties on the thermal heating efficiency in neutron star mergers
本研究通过数值相对论模拟，系统变化热指数，发现其显著影响中子星并合后的残骸结局、抛射质量及引力波主峰频率，并给普适关系带来热不确定性。
2025-07-09 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Identifying a first-order phase transition in neutron star mergers through gravitational waves
我们确定了一个可观察到的印记一级强子夸克相变在超核密度的引力波（GW）发射的中子星合并。具体来说，我们表明，占主导地位的postmerge GW频率f_peak可能会表现出显着的偏离f_peak和潮汐变形性之间的经验关系，如果一个强大的一阶相变导致形成的引力稳定的扩展夸克物质核心的postmerge残余。从一个大的，有代表性的样品的微物理，纯强子状态方程的GW签名的比较表明，这种印记只观察到在这些系统中进行了强烈的一阶相变。未来的GW观测可以揭示合并后GW频率的这种变化，这将为中子星内部存在强烈的一级相变提供证据。
2019-01-16 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Exploring thermal effects of the hadron-quark matter transition in neutron star mergers
本文提出一种补充冷混合EoS的有限温度热效应近似方案，揭示温度相关相边界显著影响NS并合后动力学与引力波信号。
2023-09-29 astro-ph.HE
Simulation of the growth of the 3D Rayleigh-Taylor instability in Supernova Remnants using an expanding reference frame
内容：由超新星遗迹在喷出物占主导地位的阶段减速产生的瑞利-泰勒不稳定性，已知会在物质分布中产生指状结构，从而修改遗迹的几何形状。超新星遗迹的形态也有望被修改时，有效的粒子加速发生在他们的冲击。目的：本文研究了在超新星遗迹的一个八分圆范围内，从抛射物为主到Sedov-Taylor相的瑞利-泰勒不稳定性的影响。我们还研究了在前向激波处有效粒子加速对瑞利-泰勒不稳定性增长的影响。研究方法：我们修改了自适应网格精化程序RAMSES，在扩展参考系的框架下，用流体动力学数值模拟研究了超新星遗迹的演化。前向激波和接触间断之间的相对论气体的绝热指数模拟了加速粒子的存在。结果如下：这里采用的超共动坐标系的最大优点是，由于它相对于网格是静止的，所以它使接触不连续处的数值扩散最小化。我们提出了一个准确的表达式的瑞利-泰勒结构的增长，顺利连接早期增长的渐近自相似行为。结论：如果冲击波由宇宙射线主导，瑞利-泰勒结构的发展受到影响，尽管不是很大。在后一种情况下，进入受冲击的星际介质的喷出物数量较少。如果两个冲击都发生加速度，则瑞利-泰勒结构的范围相似，但反向冲击受到强烈扰动。
2010-07-01 astro-ph.HE
Binary neutron star mergers in Einstein-scalar-Gauss-Bonnet gravity
相对于其他已知的天体物理学通道，中子星双星合并可能导致质量较小的黑洞，与质量较大的紧凑天体双星相比，它有可能探测在较小曲率尺度下出现的对广义相对论的修改。作为这方面的一个代表性例子，在这里，我们研究了双中子星合并在移位对称爱因斯坦标量高斯Bonnet引力使用完整的，非微扰演化方程的演变。我们发现，即使在大的修正重力耦合值（如预期的那样，中子星在这个理论中没有标量电荷）的影响是小的。然而，合并后可能会有强烈的标量效应，包括辐射。当黑洞形成时，它会产生标量电荷，影响振铃引力波信号。在一个较长寿命的残留恒星持续合并后的情况下，我们发现，类似的黑洞形成的情况下，恒星源的标量辐射水平的振荡。在残留的恒星，我们进一步发现，在耦合值相当于最大值的黑洞解的相同质量的存在，有显着的非线性增强的标量场，如果足够大，导致崩溃的演变，似乎是由于损失的双曲性的基本方程。
2022-11-28 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Magnetic amplification in premerger neutron stars through resonance-induced magnetorotational instabilities
本研究发现双中子星并合前的潮汐共振可通过磁旋转不稳定性在恒星壳层生成强磁场，为伽马射线前兆耀发及并合后遗迹磁能提供解释。
2024-05-15 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Probing Extreme-Density Matter with Gravitational Wave Observations of Binary Neutron Star Merger Remnants
我们提出了一个概念验证的研究，基于数值相对论模拟，如何从中子星合并残余物的引力波（GW）可以探测物质的性质在极端密度。相变和额外的自由度可以出现在密度超过那些达到在inspiral期间，并通常导致软化的状态方程（EOS）。我们表明，这种物理效应改变了残留物演化的定性动力学，但它们不能识别为GW频率中的签名，除了可能的黑洞形成效应。相反，EOS软化被编码在GW光度和相位中，并且原则上可以用先进的探测器探测到高达几个Mpcs的距离，并且可以用第三代探测器探测到高达数百个Mpcs的距离。探测极端密度物质将需要超越当前的范式，并制定一个更全面的战略来建模和分析合并后的GW信号。
2017-06-03 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Long-lived neutron-star remnants from asymmetric binary neutron star mergers: element formation, kilonova signals and gravitational waves
本研究通过三维广义相对论模拟非对称双中子星并合，揭示长寿命残骸的动力学、r-过程元素形成及千新星与引力波多信使信号。
2025-07-11 astro-ph.HE gr-qc
Convective Excitation of Inertial Modes in Binary Neutron Star Mergers
我们提出了第一个非常长期的模拟（延长到140毫秒合并后）的二元中子星合并与分段多方状态方程和充分的广义相对论。我们的模拟显示，在合并后30-50毫秒的时间，恒星的部分变得对流不稳定，这触发了惯性模式的激发。被激发的惯性模式可持续数十毫秒，并有可能被计划中的第三代引力波探测器以几千赫兹的频率观测到。由于惯性模式依赖于恒星的旋转速率，并且它们是由合并后残余物中的对流不稳定性触发的，因此在引力波中检测它们将为探测合并残余物的旋转和热状态提供独特的机会。此外，我们的发现对双中子星遗迹的长期演化和稳定性具有启示意义
2018-07-03 astro-ph.HE gr-qc
Thermal behavior as indicator for hyperons in binary neutron star merger remnants
本研究首次全面量化中子星并合中超子的影响，发现有限温度增强超子产生并降低压力，导致并合后引力波频率增加约150赫兹，为探测高密度物质中的超子提供了新途径。
2024-02-08 astro-ph.HE nucl-th
Numerical Relativity Simulations of the Neutron Star Merger GW170817: Long-Term Remnant Evolutions, Winds, Remnant Disks, and Nucleosynthesis
我们提出了一个系统的数值相对论研究的动力学喷出物，风和核合成的中子星合并残留物。用近似中微子输运和磁流体湍流亚网格模型模拟了与GW 170817兼容的啁啾质量、不同质量比和五个微物理状态方程的双星，并在100毫秒内进行了磁流体湍流模拟.螺旋密度波从中子星遗迹传播到磁盘触发风与质量通量${\sim}0.1{-}0.5\,{\rm M_\odot/s}$持续整个模拟，只要遗迹不崩溃的黑洞。这种风具有平均电子分数$\gtrsim 0.3$和平均速度${\sim}0.1-0.17\,$ c，因此是产生弱$r$过程元素（质量数$A<195$）的场所。围绕着长寿命残留物的尘埃具有质量${\sim}0.1{-}0.2\,{\rm M_\odot}$，温度在靠近内缘的地方达到$\lesssim10\,$ MeV的峰值，并且由于激波在盘中传播而导致熵的特征双峰分布。在我们有针对性的模拟计算的动力学和螺旋波喷出物是不兼容的AT2017gfo使用两个组件kilonova模型推断。相反，他们指出，包括盘风在内的多分量kilonova模型对于解释AT2017gfo是必要的。核合成相结合的动力喷出物和螺旋波风在相当质量的长寿命合并强劲占所有的$r$过程的峰值，从质量数${\sim}75$的锕系元素的太阳丰度。总丰度对物态方程的依赖性较弱，而质量比影响第一峰元素的产生。
2020-08-12 astro-ph.HE gr-qc
Exploring the Potential for Detecting Rotational Instabilities in Binary Neutron Star Merger Remnants with Gravitational Wave Detectors
Department of Physics, Aristotle University of Thessaloniki（色萨利大学物理系）
研究通过不同引力波探测器网络配置评估双中子星并合后阶段旋转不稳定性信号的探测潜力，发现第三代探测器网络在特定质量和距离条件下可检测到此类信号。
2023-11-17 astro-ph.HE gr-qc
Low-$T/|W|$ instabilities in differentially rotating neutron stars resembling merger remnants
Heidelberger Institut für Theoretische Studien（海德堡理论研究所）；GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung（GSI亥姆霍兹重离子研究中心）；Department of Physics, University of Trieste（的里雅斯特大学物理系）；INFN, Sezione di Trieste（意大利国家核物理研究院的里雅斯特分部）；Helmholtz Research Academy Hesse for FAIR (HFHF)（黑森FAIR亥姆霍兹研究学院）；Department of Physics, Aristotle University of Thessaloniki（萨洛尼卡亚里士多德大学物理系）
研究不同自转中子星中低T/|W|不稳定性，探讨其与引力波发射的关系及方程状态的影响。
2026-03-02 astro-ph.HE gr-qc
Cooling binary neutron star remnants via nucleon-nucleon-axion bremsstrahlung
QCD轴子是由粒子物理的强CP问题激发的一种假想粒子。可以推断它存在的主要方法之一是通过它作为恒星中额外的冷却通道的功能，其中一些最强的限制来自超新星SN 1987 A的观测。对双中子星合并（如GW 170817，AT 2017 gfo和GRB 170817 A）的多信使观测可能提供另一种可以获得这种约束的情况。特别是，轴子可能会改变生命周期、物质喷射和合并后残余物发出的引力波信号。在这篇文章中，我们进行了数值相对论模拟的二元中子星合并，包括核子-核子-轴子韧致辐射的唯象描述量化的影响，这样的冷却通道的动力学演化。虽然我们的模拟显示了合并残余物的温度分布的差异，但通过核子-核子-轴子韧致辐射对发射的引力波信号和喷出物质量的影响太小，无法通过当前或未来计划的探测器改善对轴子质量的限制。虽然我们考虑了有限数量的情况下，和一个简化的冷却模型，这些广泛代表了“最好的情况”的情况下，因此，更彻底的调查是不可能改变的结论，至少对于这个特定的相互作用通道。
2019-09-03 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Is GW190521 a gravitational wave echo of wormhole remnant from another universe?
Hangzhou Institute for Advanced Study, UCAS（杭州高等研究院，中国科学院大学）；Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）；School of Fundamental Physics and Mathematical Sciences, Hangzhou Institute for Advanced Study, UCAS（杭州高等研究院，中国科学院大学基础物理与数学学院）；International Center for Theoretical Physics Asia-Pacific（亚太理论物理中心）
研究假设 GW190521 是来自另一个宇宙虫洞残骸的引力波回声，但贝叶斯分析显示数据更支持双黑洞合并假说。
2026-02-02 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Thermal Effects in Binary Neutron Star Mergers
本文通过数值相对论模拟研究了双中子星合并中的有限温度效应，发现增加比热会使合并残骸更冷更致密，并利用贝叶斯分析证明该效应在下一代观测器信噪比为15时可被测量。
2023-07-10 astro-ph.HE gr-qc
Deciphering the Remnants of Core-Collapse Supernovae: Reconstructing Progenitor Star Properties and Explosion Mechanisms
INAF - Osservatorio Astronomico di Palermo（意大利国家天体物理研究所帕勒莫天文台）
通过高分辨率模拟揭示Cas A的复杂形态源于中微子驱动爆炸与抛射物-星周介质相互作用的共同影响。
2026-01-24 astro-ph.HE
The Viscous Evolution of White Dwarf Merger Remnants
两颗白矮星（WD）的合并产生了一个不稳定的磁流体动力学不稳定性的差异旋转残余。这些不稳定性可能导致粘性演化的时间尺度短的热演化的残骸相比。我们提出了多维流体动力学模拟WD合并残留物的演变下的$α$粘度的作用。我们使用Dan等人（2011）的八个WD合并模拟的输出来初始化我们的计算，这些模拟涵盖了质量比和总质量的范围。我们一般发现，合并残留物的时间尺度上的小时，朝向球形状态的发展，即使一个显着的一部分质量最初旋转支持。粘性演化仅使非常少量的质量$(< 10^{-5} M_\odot)$解束缚。粘性加热导致我们用He WD研究的一些系统第二次达到接近动态燃烧的条件。因此，合并后的粘性相有可能在某些WD合并中触发He包层的爆炸，可能通过双爆炸方案产生Ia型超新星。我们的计算为研究WD合并残留物的长期热演化提供了合适的初始条件。这对于理解WD合并是Ia型超新星、中子星、北冕座R星和其他现象的祖先是很重要的。
2012-11-06 astro-ph.HE astro-ph.SR
Axisymmetric hydrodynamics in numerical relativity: treating coordinate singularity, artificial heating and modeling MHD instabilities
针对双中子星并合残骸的轴对称模拟，提出一种保持磁通守恒且避免坐标奇异性的新方案，结合平滑性与守恒性，并改进熵演化去除人工加热及有效粘性建模，提升长期演化真实性。
2025-10-15 astro-ph.HE gr-qc
Prospects for Direct Detection of Black Hole Formation in Neutron Star Mergers with Next-Generation Gravitational-Wave Detectors
本文通过190个数值相对论模拟研究中子星并合后黑洞形成的引力波特征，发现黑洞形成遗迹在高频段表现出过量功率和准正则振铃，并展示了下一代探测器在100 Mpc距离内直接探测黑洞形成的前景。
2024-06-26 astro-ph.HE gr-qc
Discriminating Strange Star Mergers from Neutron Star Mergers by Gravitational-Wave Measurements
我们进行三维相对论流体动力学模拟的奇怪的恒星（SS）的合并，并探讨可能性，以决定通过引力波（GW）测量的奇怪的物质假说。奇异夸克物质（SQM）和通常更致密的恒星的自结合产生了将SS与中子星（NS）合并明显区分开来的特征，例如在夸克星暴跌期间阻碍潮汐破坏。此外，而不是在NS合并的情况下，在残余物周围形成稀释晕，SS合并的结果在一个差异旋转的超大质量物体与尖锐的表面层包围的几何薄，cluerous高密度SQM盘。我们还研究了包括非零温度状态方程（EOS）在NS和SS合并模拟的重要性。在这两种情况下，我们都发现了动力学和聚结结果对热效应的关键敏感性，例如，确定了外层残骸结构和致密残骸核到黑洞坍缩的延迟时间。为了对GW信号进行比较和分类，我们使用了一些特征量，如inspiral期间的最大频率或合并后残留物振荡的主导频率。一般来说，这些频率较高的SS合并。如果没有，GW光度谱的附加特征可能有助于区分不同类型的聚结事件。因此，未来的GW测量可能有助于确定SQM星的存在。（节略）
2010-01-13 astro-ph.HE astro-ph.SR
Hyperonic degrees of freedom in binary neutron star mergers
本文通过大量包含超子的状态方程模拟双中子星并合，揭示热超子对并合后引力波频率、残余温度、抛射质量和黑洞瞬时坍缩阈值的系统影响。
2025-07-24 astro-ph.HE nucl-th
Flares, jets and quasi-periodic outbursts from neutron star merger remnants
通过含亚格子发电机的数值相对论模拟，研究发现强磁化HMNS并合早期可产生准周期电磁耀发与轻度相对论喷流，或解释SGRB前兆及其千赫兹子结构。
2023-04-05 astro-ph.HE
Revealing Phase Transition in Dense Matter with Gravitational Wave Spectroscopy of Binary Neutron Star Mergers
通过双中子星并合引力波频谱学探测高密度去束缚相变，利用引力波模式信噪比约束能量密度间隙。
2023-01-09 astro-ph.HE gr-qc
Neutrino flavor instabilities in a binary neutron star merger remnant: Roles of a long-lived hypermassive neutron star
本文基于数值相对论冻结背景与Boltzmann中微子输运，研究长寿命HMNS双中子星并合遗迹中的FFI和CFI，揭示ELN角交叉机制及二者时空分布差异。
2025-07-25 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Magnetic Flux Emergence in Binary Neutron Star Remnants
The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）；University of New Hampshire（新罕布什尔大学）
该研究通过高分辨率模拟揭示了双中子星残骸中磁流涌现的条件，发现仅在极强磁场下磁浮不稳定性才起作用，而常规磁场则受流体动力学效应主导，对喷流形成机制提出了限制。
2026-02-05 astro-ph.HE gr-qc
Tight bound on neutron-star radius with quasiperiodic oscillations in short gamma-ray bursts
University of Virginia（弗吉尼亚大学）；The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）；University of Maryland, College Park（马里兰大学帕克分校）；NASA/GSFC（美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心）；Center for Research and Exploration in Space Science and Technology, NASA/GSFC（美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心空间科学与技术研究探索中心）；UFABC（巴西联邦 ABC 大学）
通过分析短伽马射线暴中的准周期振荡，研究者利用贝叶斯框架推断中子星质量-半径关系，得出质量1.4倍太阳质量的中子星半径界限。
2025-03-17 astro-ph.HE gr-qc
Multi-Dimensional Solution of Fast Neutrino Conversions in Binary Neutron Star Merger Remnants
中微子的快速成对转换被预测在中子星合并残留物中是普遍存在的，这对比铁重的元素的核合成具有潜在的重大影响。我们提出了第一个复杂的数值解的中微子味以上的残留磁盘内的（2+1+1）维设置：两个空间坐标，一个角度变量，和时间的演变。我们寻找一个稳定状态的风味配置以上的残余磁盘。尽管线性稳定性分析预测了剩余盘上方任何位置的味道不稳定性，但我们在非线性区域的模拟表明，快速的成对转换导致最小的中微子混合（<1%）;在我们的模型中从未达到味道平衡。重要的是，快速中微子转换在（反）中微子退耦表面边缘附近的局部区域内更为突出，而在残余物的极区几乎可以忽略不计。我们对快速成对转换的作用的研究结果应谨慎解释，因为我们的设置和倡导更现实的框架内进一步的工作固有的近似。
2020-11-16 astro-ph.HE hep-ph
Fast neutrino flavor conversion, ejecta properties, and nucleosynthesis in newly-formed hypermassive remnants of neutron-star mergers
在两颗中子星并合过程中所释放的中微子会影响流出喷出物的动力学和重元素的核合成。在这项工作中，我们分析的中微子发射特性和条件导致的味道不稳定性的增长合并残留物组成的超大质量中子星和吸积盘在合并后的第一个10毫秒。分析是基于流体动力学模拟，其中包括通过“改进的泄漏平衡吸收计划”（ILEAS）的中微子发射和吸收效应的建模。我们还研究了核合成的重元素通过快速中子捕获过程（r-过程）内的材料在此阶段期间喷出。从合并残余物的$\barν_e$超过$ν_e$的主导发射导致中微子的快速成对味道转换的发生的有利条件，独立于所选择的状态方程或二进制的质量比。核合成结果是非常稳健的，范围从第一个到第三个r-过程峰。特别是，超过$10^{-5}$ $M_\odot$的锶在这些早期喷出物中产生，这可能是GW 170817千诺瓦观测的原因。我们发现，含有自由中子的喷出物的量后，$r$过程冻结，这可能是权力的早期紫外线发射，减少了约10倍时，模拟不包括弱相互作用。最后，所有中微子味之间的潜在味均分主要是发现影响核合成的结果在极性喷出物内$\lesssim 30^\circ$，通过改变产生的铁峰和第一峰核的量，但它不改变其中的镧系元素的质量分数。
2020-11-13 astro-ph.HE
Flexible mapping of ringdown amplitudes for nonprecessing binary black holes
本文提出基于高斯过程回归和SXS模拟的数据驱动代理模型，用于拟合非进动准圆形双黑洞的16种振铃模式振幅与相位，重建误差较探测器测量误差低约两个数量级。
2024-12-03 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Influence of the back-reaction of streaming cosmic rays on magnetic field generation and thermal instability
利用多流体方法，研究了均匀冷宇宙射线垂直于背景磁场传播时电子-离子等离子体的流动和热不稳定性。扰动也被认为是穿过磁场的。考虑了宇宙射线的反作用导致的强流不稳定性。结果表明，对于足够短的波长扰动，增长率可以超过Nekrasov & Shadmehri（2012）发现的沿磁场的宇宙线流不稳定性的增长率，而后者又大大大于Bell不稳定性（2004）的增长率。在所考虑的模型中，热不稳定性不受宇宙射线的影响。导出了热不稳定性的色散关系，其中包括等离子体和宇宙射线的声速，阿尔文和宇宙射线流速度。这些参数之间的关系决定了从Parker（1953）到Field（1965）不稳定性的热不稳定性类型。所获得的结果可用于更详细地研究电子-离子天体物理学物体，如超新星遗迹激波、星系团和其他物体，包括流动宇宙射线的动力学。
2014-05-02 astro-ph.HE
Neutron-star radius constraints from GW170817 and future detections
介绍了一种新的、强有力的方法来约束中子星（NS）的性质。我们表明，GW 170817的总质量提供了一个可靠的约束恒星半径，如果合并没有导致迅速崩溃的解释所建议的相关电磁辐射。质量为1.6 M_sun的非旋转NS的半径R1.6可以被限制为大于10.68 - 0.04 ^{+0.15} km，非旋转最大质量位形的半径Rmax必须大于9.60 - 0.03 ^{+0.14} km。我们指出，未来事件的检测将进一步改善这些约束。此外，我们还表明，未来的事件与一个迅速崩溃的合并残留物的签名将建立更强的约束NS半径从上面和最大质量M_max的NS从上面。这些约束是特别鲁棒的，因为它们只需要测量啁啾质量和合并残余物的即时和延迟坍缩之间的区别，这可以从电磁信号或甚至从衰荡引力波（GW）信号的存在/不存在推断。这一前景加强了我们的新方法的情况下，约束NS属性，这是直接适用于未来的GW事件与伴随的电磁对应观测。我们强调，这个过程是一个新的方式约束NS半径GW检测独立于现有的努力，推断半径信息的后期inspiral阶段或合并后的振荡，它不需要特别响亮的GW事件。
2017-11-09 astro-ph.HE nucl-th
Preparing for an Explosion: Hydrodynamic Instabilities and Turbulence in Presupernovae
观测和直接的数值模拟都与传统的恒星演化代码对大质量恒星在核心坍缩之前的最后阶段的预测不一致。我们认为，问题在于在这些代码中的湍流对流的治疗，忽略了有限振幅波动的速度和温度，以及它们的非线性相互作用与核燃烧。可能出现的流体动力学不稳定性促使我们讨论一些对大质量恒星命运的深远影响。特别是，我们探索连接到增强的前超新星质量损失，不稳定的核燃烧和随之而来的爆发，膨胀的恒星半径，可能会引发激烈的相互作用与伴星，和潜在的修改核心结构，可能会显着影响计算的核心崩溃机制本身。这些修改可能是至关重要的陨石中测量的同位素异常的解释，改变混合和详细的核合成的预测，年轻的核心坍塌超新星遗迹。它们还可能使开发一种早期预警系统成为可能，以探测即将发生的堆芯坍塌。
2014-02-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
Accurate muonic interactions in neutron star mergers and impact on heavy-element nucleosynthesis
本文开展含五种中微子及 μ 子 β 过程的 BNS 并合广义相对论输运模拟，揭示 μ 子相互作用改变冷却、抛射物性质与 r 过程元素产额。
2025-05-15 astro-ph.HE gr-qc
Discovery of diffuse gamma-ray emission in the vicinity of G172.8+1.5: An old supernova remnant with different turbulence properties
本研究利用Fermi-LAT 16年数据在G172.8+1.5附近发现两个不同能谱的延展伽马射线源，分析了其可能起源并发现两区域扩散系数存在差异，为后续LHAASO观测区分辐射起源提供了基础。
2025-10-01 astro-ph.HE
The Influence of Thermal Pressure on Equilibrium Models of Hypermassive Neutron Star Merger Remnants
两颗中子星合并后会留下一个快速旋转的超大质量天体，它的存在被认为取决于核物质状态方程支持的最大质量、（磁）旋转不稳定性引起的角动量重新分布以及引力波引起的自旋下降。合并残留物中的高温（约5-40 MeV）可能会提供热压支持，从而增加其最大质量，从而增加其在中微子冷却时间尺度上的寿命。我们通过计算广义相对论恒星结构方程的球对称和轴对称均匀和差分旋转平衡解序列，研究了热压力支持在超大质量合并残余物中的作用。使用一组有限温度核状态方程，我们发现，热的最大质量临界自旋配置一般不支持更大的重子质量比他们的冷同行。然而，亚临界自旋配置的平均密度小于几倍的核饱和密度产生显着的热增强质量。即使不减少最大质量，冷却和其他形式的能量损失也会使残留物进入不稳定状态。我们推断长期不稳定性确定近似能量转折点的平衡序列的常数重子质量参数的最大密度。能量损失携带着残余物沿着引力质量减小和密度增大的方向运动，直到不稳定性触发坍缩。由于更多的热压力支持的配置是不太紧凑，从而开始在一个较低的最大密度的演变，他们保持稳定的合并后较长的时间。
2014-06-01 astro-ph.HE gr-qc
