First Constraints on the Photon Coupling of Axion-like Particles from Multimessenger Studies of the Neutron Star Merger GW170817
Washington University（华盛顿大学）；University of Washington（华盛顿大学）；University of Oklahoma（俄克拉荷马大学）；Southeast University（东南大学）
利用GW170817多信使观测数据，首次对轴子类粒子的光子耦合进行约束，并探讨未来MeV伽马射线任务的改进前景。
2024-02-27 astro-ph.HE hep-ph
Astrophysical and theoretical physics implications from multimessenger neutron star observations
中子星内部成分探测器（NICER）最近测量了孤立的中子星PSR J 0030 +0451的质量和赤道半径。我们使用这些测量来推断转动惯量，四极矩，和一个孤立的中子星的表面偏心率的第一次，使用这些量之间的关系，是不敏感的未知状态方程的超核物质。我们还利用这些结果预测了双脉冲双星J 0737 -3039中中子星A的转动惯量，预计在未来十年内将通过射电观测直接测量该量。结合这些信息与LIGO/Virgo观测的潮汐勒夫数的测量，我们提出并实现了广义相对论的第一个理论不可知和状态方程不敏感的测试。专门这些限制到一个特定的修改后的理论，我们发现，与广义相对论的一致性的地方最严格的约束引力宇称违反迄今为止，超过所有其他先前报道的界限的7个数量级，并打开了道路，为未来的测试广义相对论与多信使中子星观测。
2021-05-05 astro-ph.HE gr-qc
Evaluating KAGRA upgrade scenarios for multimessenger observations of binary neutron stars
Division for the Establishment of Frontier Sciences, Organization for Advanced Studies, Tohoku University（东北大学先进科学研究机构前沿科学设立部）
研究双中子星合并观测中KAGRA探测器升级方案，提出结合费舍尔矩阵估计等的计算框架，应用于升级方案评估，发现高频升级定位提高约20%，考虑探测率时宽带升级事件更多，加入KAGRA使定位事件数增约60%，提供评估框架。
2026-07-15 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Unequal mass binary neutron star mergers and multimessenger signals
我们采用三种不同的真实微物理核状态方程，并考虑中微子冷却效应，研究了不同质量比的双中子星的合并。特别是，我们集中在引力波签名的状态方程的影响，也对它的作用，结合中微子冷却，在确定所产生的超大质量中子星的性质，产生的中微子，和喷出的物质。我们发现的喷出物与最近的其他研究是一致的，这些研究发现，小质量比产生更多的喷出物比相同质量的情况下（在一定限度内），这种喷出物更富含中子。这一趋势表明，为了能够提取有关核物质状态方程的信息，未来的千新星观测必须测量相关的双星中子星系统的单个质量，这可能是通过同时进行的引力波观测得到的
2016-03-01 astro-ph.HE gr-qc
Stringent constraints on neutron-star radii from multimessenger observations and nuclear theory
中子星的性质是由它们所含物质的性质决定的。这些性质可以通过测量恒星的大小来限制。我们得到严格的限制中子星半径相结合的多信使观测的二进制中子星合并GW170817与核理论，最好的占密度依赖的不确定性的状态方程。我们构造了受手征有效场论约束的状态方程，并利用引力波观测对这些方程进行边缘化。结合合并残余物的电磁观测，暗示存在一个短寿命的超大质量中子星，我们发现$1.4\,\rm{M}_\odot$中子星的半径是$R_{1.4\,\mathrm{M}_\odot} = 11.0^{+0.9}_{-0.6}~{\rm km}$（90%可信区间）。利用这一约束，我们表明，中子星是不太可能被打乱的中子星黑洞合并，随后，这样的事件将不会产生可观察到的电磁辐射。
2020-03-24 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Constraining the equation of state of neutron stars using multimessenger observations
中子星是我们可见宇宙中已知的致密天体。中子星内部物质的性质被编码在它的状态方程中，从理论的角度来看，它具有广泛的不确定性。以目前量子色动力学的理解，很难确定中子星物质在如此高密度下的相互作用。此外，执行许多身体计算在计算上是棘手的。此外，中子星核心的构成具有很强的推测性--不排除其中含有奇异重子、介子凝聚体、夸克物质等奇异物质。虽然中子星内部的物质密度极高，但该天体的温度在其生命周期的大部分时间里都非常寒冷。在我们的实验室里，我们无法制造出密度如此之大、温度却相当低的材料。由于探测中子星物质的物理学是我们地球上的实验无法达到的，我们寻找中子星的天体物理观测。本论文主要研究将天体物理观测中的中子星观测量转化为中子星状态方程的理论和计算方法。
2022-04-18 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
The potential role of binary neutron star merger afterglows in multimessenger cosmology
双中子星合并提供了一个新的和独立的手段来测量哈勃常数$H_0$相结合的引力波推断的源光度的距离和它的红移从电磁跟踪。这种方法受到引力波信号中系统距离和轨道倾角之间的内禀简并的限制。观察到的余辉对应合并可以进一步限制倾斜角，允许这种简并被部分解除，并改善$H_0$的测量。在双星合并的中子星GW 170817的情况下，余辉光曲线和图像建模，从而允许改善$H_0$测量的3倍。然而，系统地获取余辉数据远未得到保证。事实上，尽管每一个都能让$H_0$的精确度有一个飞跃，但在即将到来的多信使战役中，这些余辉对应物应该是罕见的。我们结合模型的发射和检测的引力波和电磁辐射从二进制中子星合并现实的人口模型和余辉倾角的限制估计。使用这些模型，我们量化如何快速$H_0$将被连续的多信使事件与无余辉。我们发现，由于它的稀有性，虽然它大大细化角度估计，余辉对应物不应该显着有助于测量的$H_0$在长期运行。
2022-01-26 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
PSR J$0952-0607$ and GW170817: Direct Multimessenger Constraints on Neutron Star Equation of State through a Novel Wide-ranging Correlation
利用最重中子星PSR J$0952-0607$的质量和GW170817的潮汐形变率，通过宽范围关联直接约束中子星状态方程，获得高密度下更软且不确定性小的EoS，可用于指示星核成分。
2023-11-16 astro-ph.HE nucl-th
Multimessenger Constraints on the Central Engine in SN 2023ixf: Neutron Star or Black Hole?
Sejong University（世宗大学）；INAF-Osservatorio Astronomico di Capodimonte（意大利国家天体物理研究所卡波迪蒙特天文台）；INAF-Osservatorio Astronomico di Padova（意大利国家天体物理研究所帕多瓦天文台）
本文通过EM-GW联合分析SN 2023ixf的多信使数据，未观测到相关GW信号，结合EM数据推断该事件无黑洞形成，支持中子星形成场景，其前身星质量或低于20倍太阳质量。
2026-08-31 astro-ph.HE
Resonant Shattering Flares as Multimessenger Probes of the Nuclear Symmetry Energy
核对称能在饱和密度附近的行为对于我们理解致密核物质是重要的。这种密度依赖性可以通过核对称能及其在核饱和密度下的导数来参数化。在这项工作中，我们表明，核壳界面模式的中子星是敏感的这些参数，通过（密度加权）剪切速度在地壳内，这反过来又取决于致密物质的对称性能量分布。计算了中子星四极子（$\ell = 2$）壳核界面模在其双星潮汐场驱动下触发共振破碎耀斑（RSF）的频率。我们表明，一致的多信使定时的RSF和引力波啁啾从中子星合并将使我们能够把约束的对称性能量参数，是有竞争力的，从目前的核实验。
2021-03-11 astro-ph.HE nucl-th
Coincident detection significance in multimessenger astronomy
我们推导出一个贝叶斯准则，用于评估在两个单独的数据集中观察到的信号是否来自一个共同的来源。信号的共同与不相关来源的贝叶斯因子包括共同源参数上的后验分布的重叠积分。专注于多信使引力波天文学，我们将该方法应用于独立的引力波和电磁（或中微子）观测的空间和时间关联。作为一个例子，我们考虑最近发现的引力波信号GW 170817从一个双中子星合并和伽马射线暴GRB 170817 A之间的巧合：我们发现，共同的源模型是非常有利于一个模型描述为不相关的信号。
2017-12-14 astro-ph.HE
First Multimessenger Observations of a Neutron Star Merger
我们描述的第一次观察同一天体与引力波和光。* GW 170817是第一次探测到中子星与引力波合并。* 在合并后1.7秒，探测到空间上一致的$γ$射线弱爆发（GRB 170817 A），这是第一次电磁探测到引力波源，并建立了至少一些宇宙短伽马射线暴（SGRB）和双星中子星合并之间的联系。* 一个快速演变的光学和近红外瞬变（AT 2017 gfo）与事件相关，可以解释为导致的喷射$\sim$ 0.05 M $_{\odot}$的材料丰富的r-过程元素，最终建立双中子星合并作为至少一个来源的r-过程核合成。* 无线电和X射线观测揭示了一个长期上升的源，在合并后160天达到峰值$\sim$。结合相关VLBI源的视超光速运动，这些观测结果表明，合并产生了一个相对论性结构喷流，其核心是定向$\approx$ 20度的视线和性质类似的SGRB。喷流结构可能是由于喷流与合并喷出物的相互作用而产生的。* 电磁波和引力波信息可以结合起来，产生对宇宙膨胀率和致密核物质状态方程的约束。这些多信使的努力将是未来工作的主要重点。
2020-12-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
Multimessenger probes of Axions from Compact Objects
Università degli Studi di Padova（帕多瓦大学）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Padova（意大利国家核物理研究所帕多瓦分部）
通过多信使天文学技术研究紧凑天体中轴子的产生与探测，利用极端条件增强轴子与标准模型粒子的耦合，提高识别轴子发射信号的能力。
2026-04-22 astro-ph.HE hep-ph
Ultracompact hybrid stars consistent with multimessenger astrophysics
在这项工作中，我们考虑了致密QCD相变对致密星性质的影响以及对引力波和X射线天体物理观测计划的意义。我们的建模的关键基础假设是一个强大的一阶相变过去的点，在那里的强子分支的紧凑型恒星达到两个太阳的质量限制。我们的分析预测超紧凑的恒星非常小的半径-在6-9公里的范围内-生活在紧凑的恒星序列，这是完全符合目前的多信使数据。我们发现，具有两个太阳质量的强子星与射电脉冲星观测一致的序列也与中子星的NICER X射线观测的大质量中子星的大半径和引力波分析预测的二进制中子星螺旋事件GW 170817为我们的模型，具有强的一阶QCD相变的小半径的推论一致。
2023-01-19 astro-ph.HE hep-ph
Prospects for Multimessenger Observations of Thorne-Żytkow Objects
Thorne-playytkow天体（TdoOs）是一类恒星天体，由一个大的弥散包层包围的中子星核组成。它们的外观与红超巨星相同; TtoO独特的电磁特征是一套不寻常的化学丰度模式，包括过量的Li，Rb，Mo和Ca。然而，电磁观测不能明确地确定中子星核的存在。从旋转的中子星核中探测到连续的引力波发射将为TTO的存在提供强有力的支持证据。我们提出了一个模型的引力波探测器确认TOs和证明，这些对象应该是可探测的先进LIGO。我们还调查了联合光学和引力搜索的可能目标，并评论在当前和未来的引力波探测器网络的可探测性的前景。
2021-03-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
Recent advances on multimessenger astrophysics: Centaurus A, GW 170817, and KM3-230213A
Instituto de Física de São Carlos, Universidade de São Paulo（圣卡洛斯物理研究所，圣保罗大学）
综述多信使天文学最新进展，重点探讨Centaurus A及两个关键事件：引力波探测GW 170817和超高能中微子KM3-230213A，分析其对天文学的影响及对宇宙射线加速的启示。
2025-07-22 astro-ph.HE
Central engine of GRB170817A: Neutron star versus Kerr black hole based on multimessenger calorimetry and event timing
GRB 170817 A与GW 170817合并后的中心引擎通过GW-量热和事件定时探测，应用于合并后的下降啁啾，该啁啾可以潜在地打破中子星或黑洞残余物的自旋下降的简并，根据Kerr度规，后者的角动量$E_J$中的相对大的能量库。该分析来自于对由时间对称蝶形匹配滤波产生的上升和下降啁啾具有相等灵敏度的模型不可知谱图。通过软件注入实验产生的响应曲线校准灵敏度。GRB 170817 A的中央发动机的候选人排放的统计意义表示来自事件定时分析的虚警概率（PFA; I型错误）。通过对可用光谱图进行高分辨率图像分析，获得起始时间$t_s$的PDF。对于LIGO探测器的合并（H1，L1）光谱图，PFA $p_1$来自给定GW 170817-GRB 17081 A的$t_s$中的因果关系。在个体H1和L1分析中提供了统计学独立确认，在第二个PFA $p_2$中，其各自的$t_s$观察结果具有一致性。组合PFA源自其乘积，因为时间的平均值和（分别）差异在统计学上是独立的。应用于GW 170817-GRB 170817 A，$t_s$中事件定时的PFA产生合并后输出${\cal E}_{GW}\simeq 3.5\%M_\odot c^2$的$p_1=8.3\times 10^{-4}$和$p_2=4.9\times 10^{-5}$（$p_1p_2=4.1\times 10^{-8}$，等同于$Z$…
2022-11-19 astro-ph.HE
Multimessenger Probes of High-energy Sources
多信使观测可能是了解宇宙中能量最大的来源的关键。近年来，大规模天文台的建设为用高能中微子和引力波等替代探测器来研究非热宇宙过程开辟了新的可能性。我们建议将引力波探测、中微子观测和电磁信号的信息结合起来，以获得一些最极端宇宙过程的全面图像。引力波表示源动力学，例如致密物体的形成、演化和相互作用。这些紧凑的物体可以在天体物理粒子加速中发挥重要作用，并且是中微子和一般高能天体粒子研究的有趣候选者。特别是，我们将集中在最有希望的引力波发射源：紧凑的恒星残骸。黑洞双星、中子星双星或黑洞-中子星双星的合并是丰富的引力波源，将可能构成大多数探测。然而，快速旋转的恒星核坍缩也可能是重要的引力波发射体，而旋转较慢的恒星核可能只有在较近的距离才能探测到。联合探测来自这些源的引力波和中微子将探测源的物理特性，并将是这些物体中强子存在的确凿证据，这仍然是一个悬而未决的问题。相反，从这些源中检测不到中微子或引力波将是限制强子含量的根本。
2019-06-04 astro-ph.HE
Constraint on phase transition with the multimessenger data of neutron stars
中子星（NS）物质的状态方程（EoS）仍然是一个谜。在这项工作中，我们执行的贝叶斯参数推断与引力波数据（GW 170817）和质量半径观测的一些NS（PSR J 0030 +0451，PSR J 0437 -4715，和4U 1702-429）使用唯象构造的EoS模型，以寻找潜在的一级相变。我们的唯象EoS模型的优点，目前广泛使用的参数化方法，这是足够灵活，类似于各种理论EoS模型。我们发现，目前的观测数据仍然不足以支持/排除相变，由于与没有相变的模型的可比证据。然而，正则$1.4\,M_\odot$ NS的整体性质和$2ρ_{\rm sat}$附近的压力很好地受到数据的约束，其中$ρ_{\rm sat}$是核饱和密度。此外，在低密度下的强相变是不利的，并且转变密度的$1σ$下限被限制为$1.84ρ_{\rm sat}$。
2021-03-20 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Multimessenger Binary Mergers Containing Neutron Stars: Gravitational Waves, Jets, and $\boldsymbolγ$-Ray Bursts
中子星（NS）是非凡的，不仅因为它们是可见宇宙中物质的致密形式，还因为它们可以产生比目前地球上构造的B场大十个数量级的B场。极端引力与巨大电磁场的结合产生了壮观的现象，如2017年8月观测到的双星中子星（NSNS）系统合并，这是一个产生引力波（GW）信号的事件，一个短的$γ$射线爆发（sGRB）和一个千诺瓦。这一事件是迄今为止多信使天文学时代的亮点。在这篇评论中，我们目前的状态，我们的理论理解紧凑的二元合并包含NS收集从最新的广义相对论磁流体动力学模拟。这样的合并可能会导致像2017年8月的GW 170817及其EM对应物GRB 170817和AT 2017 gfo这样的事件。除了研究双星黑洞-中子星和NSNS合并的GW辐射外，我们还研究了它们对应的EM信号。特别是，我们感兴趣的是确定条件下，相对论性喷流可以推出这些合并。这样的喷流是大多数sGRB模型的基本特征，并提供了从中心物体到外部辐射区域的能量的主要管道。喷注的性质，包括它们的寿命和坡印廷光度，初始的B-场的几何形状和自旋的合并NS的影响，以及它们的控制状态方程，进行了讨论。最后，我们提出了我们目前的理解如何布兰德福德Znajek机制产生合并残留物作为触发发射喷气机，如果，何时以及如何地平线是必要的，这种机制，以及它可以打开磁化中子ergostars，其中包含ergoregions，但没有地平线的可能性。
2021-04-08 astro-ph.HE gr-qc
Ensembles of unified crust and core equations of state in a nuclear-multimessenger astrophysics environment
我们提出了一个统一的中子星地壳和核心的状态方程，构造使用扩展的Skyrme能量密度功能通过地壳和外核，并附加两个分段多面体在较高的密度。状态方程由对称能$J,L$和$K_{\rm sym}$的密度展开式中的前三个系数、1.338 M $_{\odot}$星的转动惯量$I_{1.338}$和最大中子星质量$M_{\rm max}$来参数化。我们构建了一个合奏与统一的先验所有五个参数，然后应用数据过滤器的合奏，探索结合中子皮数据PREX与天体物理测量的半径和潮汐变形从NICER和LIGO/VIRGO的效果。中子皮的计算直接使用EDF。我们表明，核数据和天体物理数据发挥的作用，在约束地壳性质，如质量，厚度和转动惯量的地壳和核面食层在其中，和天体物理数据更好地约束$K_{\rm sym}$比PREX数据。
2022-03-09 astro-ph.HE nucl-th
A Channel to Form Fast-spinning Black Hole-Neutron Star Binary Mergers as Multimessenger Sources. II. Accretion-induced Spin-up
本文通过MESA网格演化BH-He-rich星双星系统，研究超爱丁顿吸积对BHNS并合中黑洞自旋加速及电磁对应体的影响，发现高吸积极限下低质量黑洞更易获得高自旋，且整体电磁信号更亮。
2024-02-23 astro-ph.HE
Constraints on the dense matter equation of state and neutron star properties from NICER's mass-radius estimate of PSR J0740+6620 and multimessenger observations
近年来，通过对射电/X射线散射、引力波事件和核物理约束下的多信使数据的分析，我们对中子星致密物质状态方程（EOS）的理解有了显著的提高。在这里，我们研究了PSR J 0740 +6620的联合估计质量和半径对EOS的额外影响，Riley等人（2021）通过分析来自X射线望远镜NICER和XMM-牛顿的组合数据集。我们采用两种不同的高密度EOS参数化：分段多方（PP）模型和基于中子星（CS）的声速模型。在核密度下，这些与基于手征有效场论相互作用的中子物质微观计算有关。除了这颗重中子星的新NICER数据外，我们还分别研究了PSR J 0740 +6620的射电计时质量测量、双星中子星GW 190425和GW 170817的引力波事件以及后者的相关kilonova AT 2017 gfo的约束。结合PSR J 0030 +0451的NICER质量半径估计，我们发现1.4太阳质量的中子星的半径被限制在12.33^{+0.76}-0.81} km（PP模型）和12.18^{+0.56}-0.79} km（CS模型）的95%可信范围内。此外，我们探讨了不同的手征有效场论计算，并表明，新的NICER结果提供了严格的约束压力的中子星的物质在两倍饱和密度，这表明这些观察的权力，以约束致密的物质在中等密度的相互作用。
2021-06-13 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-ex
Multimessenger astronomy with a kHz-band gravitational-wave observatory
拟议中的下一代引力波观测站网络包括专门针对中子星科学的千赫兹仪器，例如拟议中的中子星极端物质观测站NEMO。NEMO最初的提议强调了它需要存在于引力波观测站网络中，以确保探测的可信度和源的天空定位。我们表明，NEMO一样的天文台有显着的实用性，对自己的重合电磁观测可以提供检测的意义和天空定位。我们表明，使用一个类似NEMO的探测器和预计在21世纪20年代末和21世纪30年代初的电磁观测站，如Vera C。鲁宾天文台和SVOM，大约$40\%$的所有双中子星合并检测的引力波可以确信地确定为符合多信使检测。我们表明，我们预计$2^{+10}_{-1}\rm{yr}^{-1}$符合观测的引力波合并与伽玛射线暴即时发射，$13^{+23}_{-10}\rm{yr}^{-1}$检测与kilonova观测，和$4^{+18}_{-3}\rm{yr}^{-1}$与宽带余辉和kilonovae，其中的不确定性是$90\%$置信区间所产生的不确定性，在目前的合并率估计。结合起来，这意味着$14^{+25}_{-11}\rm{yr}^{-1}$与$300\rm{Mpc}$的检出率一致。这些数字表明，在没有其他引力波观测站组成的全球网络的情况下，单个千赫引力波探测器具有重大的科学潜力。
2022-02-18 astro-ph.HE gr-qc
Impact of Rotation on the Multimessenger Signatures of a Hadron-quark Phase Transition in Core-collapse Supernovae
研究了旋转对发生一级强子-夸克相变的核心坍缩超新星（CCSNe）多信使信号的影响。我们用\texttt{FLASH}代码从具有不同旋转速率的20-$M_\odot$祖体开始模拟CCSNe，并使用来自\textit{Bastian} 2021的RDF状态方程来规定HQPT。旋转被发现延迟的HQPT的发病和由此产生的动力学坍缩的原致密星（PCS）由于离心的支持。所有带有HQPT的型号都会经历第二次反弹冲击，从而导致成功爆炸。由于旋转而变形的扁圆PCS在第二次反弹附近产生强引力波（GW）发射，其峰值振幅比第一次反弹附近的峰值振幅大$\sim10$倍。第二次反弹激波在中微子层的爆发产生了一个亮度为几个10 $^{53}$ ~erg~s $^{-1}$的富$\barν_e$中微子爆发。在快速旋转的模型中，第二次反弹后的PCS脉动在爆发后的中微子信号中产生振荡。在最快的旋转模型与HQPT，一个明确的相关性之间的振荡GW和中微子信号后立即第二次反弹。此外，HQPT引起的崩溃导致跳跃的旋转动能与引力能（$β$）的PCS，持续GW排放可能会出现由于长期的非轴对称不稳定性的比率。
2023-01-06 astro-ph.HE gr-qc
Nuclear Astrophysics in the Multimessenger Era: A Partnership Made in Heaven
2017年8月17日，LIGO-Virgo合作首次探测到来自两颗中子星（GW 170817）的双星合并的引力波。与两个黑洞的合并不同，相关的电磁辐射也被一系列在宽频率范围内运行的望远镜探测到-开启了多信使天文学的全新时代。这一历史性的探测为r过程的天体物理学位置和致密物质的性质提供了新的基本见解。在本文中，我们研究了GW 170817对富中子物质物态方程的影响，特别是对对称能的密度依赖性的影响。从GW 170817中提取的潮汐极化率的限制似乎表明对称能量是软的，从而排除了预测过大恒星半径的模型。
2018-12-11 astro-ph.HE nucl-ex nucl-th
An Archival Search for Neutron-Star Mergers in Gravitational Waves and Very-High-Energy Gamma Rays
最近发现的电磁信号与中子星合并一致，巩固了多信使运动在研究最具活力的天体物理事件中的重要性。开创性的多信使观测站，如LIGO/Virgo和IceCube，记录了许多低于检测显著性阈值的候选信号。这些阈下事件候选者是多信使研究的有希望的目标，因为它们提供的信息与同期的伽马射线观测相结合时，可能会导致显着的检测。在这里，我们描述了一种新的方法，使用这样的候选人搜索瞬态事件使用档案甚高能量伽马射线数据从成像大气切伦科夫望远镜（IACTs）。我们演示了这种方法的应用程序，以子阈值的二元中子星（BNS）合并的候选人在先进的LIGO的第一次观测运行确定。我们确定了8个小时的档案VERITAS观测符合七个BNS合并的候选人，并搜索他们的TeV排放。没有检测到伽马射线发射，我们计算的积分通量的上限，并比较它们的短伽马射线暴模型。我们预计这种搜索方法将作为IACT搜索的起点，未来的LIGO/Virgo数据发布以及其他亚阈值研究的多信使瞬态，如IceCube中微子。此外，它可以立即与其他当代IACT一起部署，并具有实时使用的潜力，对实验操作的负担最小。最后，这种方法可以作为切伦科夫望远镜阵列研究的试点，切伦科夫望远镜阵列有可能在其发散指向模式下观察更大的视场。
2021-06-02 astro-ph.HE
Which Neutron Stars Reach the Stiffening Regime? Multimessenger Constraints on Core Sound Speed and Stellar-Mass Thresholds
Universidad Técnica Federico Santa María（费德里科·Santa María技术大学）；Millennium Institute for Subatomic Physics at the High-Energy Frontier (SAPHIR)（高能前沿亚原子物理千年研究所）
利用GW170817和NICER质量-半径后验数据，通过多信使推断中子星核心声速剖面，发现中间密度硬化偏好，并量化了达到硬化状态的恒星质量阈值。
2026-04-08 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Strengthening nuclear symmetry energy constraints using multiple resonant shattering flares of neutron stars with realistic mass uncertainties
本研究探讨结合多次中子星共振碎裂耀斑与引力波多信使探测强化核对称能约束的效果，发现该约束提升对中子星质量及其不确定性不敏感，可有效增进基础核物理认知。
2024-03-06 astro-ph.HE nucl-ex
Multimessenger Constraints on Radiatively Decaying Axions from GW170817
本研究利用GW170817的多信使X射线观测数据，约束双中子星并合产生的大质量中子星所辐射衰变轴子的轴子-光子耦合，给出了特定质量范围的新约束，补充并超越了现有限制。
2024-03-08 astro-ph.HE hep-ph
Nucleonic metamodelling in light of multimessenger, PREX-II and CREX data
需要协调我们对强子物质在广泛密度范围内行为的理解，特别是在多信使观测数据和新的实验设施涌入的时候，这给核模型带来了新的挑战。特别是，如果像PREX-II（或PREX）和CREX这样的实验需要在同一个基础上进行，那么核能泛函的等矢量通道的密度依赖性似乎很难确定。我们把测试这种异常的半不可知建模技术，通过执行一个完整的贝叶斯分析的静态性能的中子星，连同全球性质的核结合能，电荷半径和中子皮计算在半经典水平。我们的研究结果表明，体积和表面性质之间的相互作用，以及高阶经验参数的重要性，有效地解耦的欠饱和度和过饱和密度制度，可能部分解释不同的测量和观测之间的紧张局势。然而，如果表面的行为，是从整体性质解耦，我们发现一个相当和谐的情况下，实验和观测数据。
2022-09-12 astro-ph.HE nucl-ex nucl-th
Constraining hadron-quark phase transition parameters within the quark-mean-field model using multimessenger observations of neutron stars
本文推广了夸克平均场模型，研究了中子星核内夸克物质的可能存在。将强子相的QMF与高密度夸克相的“恒声速”参数化相结合，实现了一个尖锐的强子-夸克相变。系统地研究了核对称性能量斜率参数$L$和无量纲相变参数（跃迁密度$n_{\rm trans}/n_0$、跃迁强度$Δ\varepsilon/\varepsilon_{\rm trans}$和夸克物质声速平方$c^2_{\rm QM}$）的相互作用对混合星性质的影响，特别是对最大质量$M_{\rm max}$和典型$1.4 \,M_{\odot}$星的半径和潮汐形变的影响.我们证明了对称能量斜率$L$和典型恒星半径$R_{1.4}$之间的强相关性，类似于之前在没有相变的中子星中发现的相关性。通过引入相变，我们得到了$1.4 \,M_{\odot}$星的最大质量（$M_{\rm max}< 3.6 \,M_{\odot}$）和半径（$R_{1.4}\gtrsim 9.6~\rm km$）的鲁棒极限，并发现在低密度$\lesssim 1.3-1.5 \, n_0$下发生的太弱的（$Δ\varepsilon/\varepsilon_{\rm trans}\lesssim 0.2$）相变是非常不利的.我们还表明，未来的测量半径和潮汐变形的$\sim 1.4 \,M_{\odot}$明星，以及质量测量非常大的恒星，可以帮助揭示夸克物质的存在和数量…
2020-09-29 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Constraining self-interacting fermionic dark matter in admixed neutron stars using multimessenger astronomy
本文通过多信使天文观测约束混合中子星中的自相互作用费米子暗物质参数，首次结合质量、半径、潮汐形变及宇宙学截面限制，确定了允许的 $g$-$y$ 参数区域。
2023-11-23 astro-ph.CO astro-ph.HE
Equation of state of dense matter in the multimessenger era
超饱和密度下的对称核物质（SNM）的物态方程（EOS）已经受到重离子碰撞的较好约束，而高密度丰中子物质的物态方程由于对称能的高密度行为知之甚少而仍然存在很大的不确定性。利用重离子碰撞对超饱和密度下SNM状态方程的约束，结合有限核的数据和电磁观测的$2M_\odot$中子星的存在，我们证明了高密度对称能不能太软，这将导致$Λ_{1.4} \ge 193$的无量纲潮汐变形能力和$1.4M_\odot$中子星的半径有一个下界，即$R_{1.4} \ge 11.1$ km.此外，我们发现，最近的约束$Λ_{1.4} \le 580$从引力波信号GW 170817检测到的中子星合并的LIGO和Virgo合作排除了过于僵硬的高密度对称能，导致上限为$R_{1.4} \le 13.3$公里。所有这些基于强、电磁和引力测量的地球核实验和天体物理观测，对SNM、纯中子物质和中子星物质的高密度对称能和物态方程提出了严格的约束。
2019-05-09 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
A self-consistent Higgs-portal framework for dark matter--admixed neutron stars: Collider-motivated benchmarks meet multimessenger constraints
University of Coimbra（科英布拉大学）；Instituto Tecnológico de Aeronáutica（航空技术学院）
研究暗物质混合中子星，扩展希格斯门户模型，通过密度依赖排斥作用耦合重子与暗物质，用多种状态方程研究其影响，推导相关解析表达式，建立对撞机模型与中子星多信使现象学联系。
2026-07-17 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Colloquium: Multimessenger astronomy with continuous gravitational waves and future detectors
University of Maryland Baltimore County（马里兰大学巴尔的摩县分校）
本讲座探讨利用连续引力波与未来探测器进行多信使天文观测的可能性及科学意义。
2026-01-02 astro-ph.HE gr-qc
Relativistic hybrid stars with sequential first-order phase transitions in light of multimessenger constraints
在这项工作中，我们考虑的性质的紧凑型恒星中的夸克物质有低密度和高密度的阶段，分离的一阶相变。因此，与通常认为的从强子物质到夸克物质的单一相变不同，我们的混合星模型包含从强子物质到低密度夸克物质，然后到高密度夸克物质相的连续相变。考虑到NICER实验对中子星质量和半径的限制、PREX-II实验对铅核中子皮厚度的实验推断以及引力波事件GW 170817对潮汐变形能力的限制，我们将以前对具有单一相变的混合星的参数空间的研究扩展到具有连续相变的混合星.我们确定了双胞胎和三胞胎配置，即，有两个和三个不同半径值的等质量恒星出现了。
2023-03-09 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Is GW170817 a Multimessenger Neutron Star-Primordial Black Hole Merger?
我们研究了引力波事件GW 170817是一个轻的、太阳质量的黑洞（BH）-中子星（NS）合并的可能性。我们探讨了两个奇异的情况下，涉及原始黑洞（PBH），可以产生这样的事件，考虑到现有的观测信息NGC 4993。首先，我们考虑动力学NS-PBH双星形成的可能性，其中太阳质量的PBH和NS通过引力相互作用形成一个双星。我们发现，虽然动力学NS-PBH的形成可以解释GW 170817事件，但该速率高度依赖于未知的密度对比因子，并可能受到星系合并的影响。我们还发现，PBH-PBH二进制将可能有一个更大的合并率，假设密度对比度提高因子的顺序类似于NS-PBH的情况。这些奇特的合并形成可以提供新的渠道来解释LIGO/Virgo报告的紧凑物体合并的体积率。其次，我们考虑了二元NS系统中的一个NS被微观PBH坍缩的情形。我们发现，NS坍缩成BH的预测率是非常小的，至少对于NGC 4993的特定环境。我们指出，类似的现有（例如GW 190425和GW 190814）和未来的观测将进一步阐明这些情景。
2020-07-07 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Constraints on the phase transition and nuclear symmetry parameters from PSR $\mathrm{J}0740+6620$ and multimessenger data of other neutron stars
最近，中子星内部成分探测器（NICER）测量了中子星PSR J 0740 + 6620的半径，PREX-Ⅱ实验报告了${}^{208}$ Pb（$R_{\rm skin}^{208}$）中子皮厚度的最新测量结果。这些新的测量可以帮助我们更好地理解致密物质的未知状态方程（EOS）。在这项工作中，我们采用混合参数化方法，它结合了核经验参数化和一些广泛使用的唯象参数化，分析核实验和天体物理观测的结果。通过对GW170817、PSR J0030 + 0451和PSR J0740 + 6620的联合贝叶斯分析，对表征超致密物质状态方程的参数进行了约束。我们发现斜率参数$L$近似地约束于$70_{-18}^{+21}$ MeV，它利用$R_{\rm skin}^{208}$和$L$之间的普适关系来预测$R_{\rm skin}^{208}=0.204^{+0.030}_{-0.026}\,{\rm fm}$.典型的$1.4\,M_\odot$ NS的整体性质（例如，$R_{1.4}$和$Λ_{1.4}$）以及两倍于核饱和密度的压力（$P_{2ρ_{\rm sat}}$）很好地受到数据的约束;即，$R_{1.4}$、$Λ_{1.4}$和$P_{2ρ_{\rm sat}}$分别被近似地约束为$12.3\pm0.7$ km、$330_{-100}^{+140}$和$4.1_{-1.2}^{+1.5}…
2021-09-21 astro-ph.HE nucl-th
Equation of State Dependent Dynamics and Multimessenger Signals from Stellar-mass Black Hole Formation
采用自洽的核心坍缩超新星模拟方法，研究了一颗不旋转的$40~M_\odot$祖星的轴对称黑洞~（BH）的形成及其引力波（GW）和中微子信号，其中中微子输运采用各向同性扩散源近似，广义相对论效应采用修正的引力势。考虑了四种不同的中子星状态方程：LS 220、SFHo、BHB $Λϕ$和DD 2，研究了EoS对BH形成动力学和GW发射的影响。我们发现BH的形成时间对EoS从460到$>1300$ ~ms是敏感的，并且由于有限熵效应而在多个维度上延迟了$\sim~100-250$ ~ms。根据EoS的不同，我们的模拟显示了激波复活可能伴随着原中子星~（PNS）坍缩成BH而发生。重力波形包含四个主要特征，与以前的研究相似，但显示出极端值：（1）~低频信号（$\sim~300-500$ ~Hz），（2）~来自PNS g模式振荡以及其他特征的强信号，（3）~来自PNS内核对流的高频信号，（4）来自定常吸积激波不稳定性和对流的信号。BH开始形成时的峰值频率达到$\sim~2.3$ ~kHz。10 kpc天体在峰值频率下的特征振幅是可以探测到的，但接近Advanced~LIGO和KAGRA的噪声阈值，这表明下一代引力波探测器需要提高kHz域的灵敏度，以便更好地观测来自核心坍缩超新星或失败超新星的恒星质量BH形成。
2018-04-09 astro-ph.HE
Anisotropic multimessenger signals from black hole neutrino-dominated accretion flows with outflows in binary compact object mergers
黑洞与中子星或中子星双星合并后可能产生黑洞超吸积系统。在高质量吸积率的情况下，超吸积盘处于中微子主导的吸积流（NH3）状态，并发射出大量各向异性MeV的中微子。这些中微子中只有一小部分在盘外的空间中湮灭，然后发射出超相对论喷流，这些喷流从合并喷出物中脱离出来，为伽马射线暴提供动力。合并和它们的残余物通常被认为是引力波（GW）、中微子和千子波的来源。各向异性的中微子发射和各向异性的高速物质从中央BH NH3系统流出，也可以触发强GW和发光盘流出驱动（DOD）kilonovae，分别。本文给出了从具有外流的NDAF中得到的各向异性多信使信号，包括DOD kilonovae、MeV中微子和GWs。结果表明，在相同距离上，DOD kilonovae的典型AB星等低于AT 2017 gfo，且随观测角度的增大而减小，其各向异性对外流质量分布不敏感，而主要由速度分布决定。由于具有$\gtrsim 10~\rm MeV$的中微子主要产生于盘的内部区域，它们将被相对论效应显著地偏转到大视角。此外，各向异性中微子引起的引力波应变随视角的增加而增加。不同视角下BH-NS/BNS合并多信使探测的积累可能进一步验证了有流出的NDAF的存在。
2021-11-06 astro-ph.HE
Probing axion-like particles with multimessenger observations of neutron star mergers
本文提出通过双中子星并合的多信使观测探测类轴子粒子，利用引力波与MeV伽马射线协同探测ALP在磁场中转化产生的短时伽马信号，并证明在KSVZ模型下拟议实验可达与SN 1987A相当的灵敏度。
2025-07-02 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Multimessengers from core-collapse supernovae: multidimensionality as a key to bridge theory and observation
核心坍缩超新星是标志着大质量恒星灾难性结束的戏剧性爆炸。获得有关超新星发动机的直接信息的唯一方法是通过观测形成中的中子星发射的中微子，以及当流体动力学流动或中微子通量不是完全球对称时产生的引力波。超新星引擎的多维性，打破了中心核的球形，如对流，旋转，磁场，和流体动力学不稳定性的超新星冲击，吸引了极大的关注，作为最重要的成分，以了解长期隐藏的爆炸机制。基于我们最近的工作，我们总结了引力波，中微子和爆炸性核合成的性质，在我们的一系列多维流体动力学模拟和讨论如何解开这些神秘的中央发动机可以通过破译这些多重的面纱下产生的大质量恒星。
2012-04-24 astro-ph.HE nucl-th
Simultaneously Constraining the Neutron Star Equation of State and Mass Distribution through Multimessenger Observations and Nuclear Benchmarks
本研究利用混合状态方程公式和分层贝叶斯统计框架，结合多信使观测与核基准数据，同时推断中子星状态方程与质量分布，发现手征有效场理论数据显著收紧了低密度约束。
2025-07-17 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Cyclotron line signatures of thermal and magnetic mountains from accreting neutron stars
在吸积中子星的X射线谱中的回旋共振散射特征（CRSFs）被磁和热成分梯度维持的吸积丘不同地修改。它表明，人们可以区分，在原则上，不同的物理起源之间的土墩，通过研究如何的线能量，宽度和深度的CRSF依赖于定向的中子星，吸积质量，表面温度分布，和状态方程。CRSF签名，包括重力光弯曲计算的相位分辨和相位平均光谱的基础上，自洽梯度Shafranov丘平衡满足全球通量冻结约束。简要地讨论了用未来仪器进行多信使X射线和引力波观测的前景。
2014-09-11 astro-ph.HE
Triaxially-deformed Freely-precessing Neutron Stars: Continuous electromagnetic and gravitational radiation
中子星（NS）的形状与其内部结构和超核物质的状态方程密切相关。一个快速旋转的，不对称的NS在银河系进行自由岁差，使其成为一个潜在的来源，多信使观测。自由岁差可以表现在（i）连续引力波（GW）的频谱在千赫兹波段的地面GW探测器，和（ii）的定时行为和脉冲轮廓特征，如果NS作为一个脉冲星与无线电和/或X射线望远镜监测。我们扩展了以前的工作，并详细研究了三轴变形NS的自由进动的分析和数值方法。特别是，其相关的连续GW和脉冲信号的推导。明确的例子说明了连续的GW，以及在时域和频域的定时残差。这些结果可用于未来的三轴变形自由旋进NS的多信使观测，以提取尽可能多的科学含义。
2020-08-13 astro-ph.HE gr-qc
Bayesian inference of neutron star crust properties using an ab initio-benchmarked meta-model
本文通过引入基于第一性原理计算的低密度修正改进了中子星壳层EoS元建模框架，利用贝叶斯推断结合多源约束显著降低了内壳层性质的不确定性，为解释高精度多信使数据提供了稳健方法。
2025-08-13 astro-ph.HE nucl-th
Gamma Rays and Gravitational Waves
第一次对中子星合并的多信使观测是由费米-GBM和INTEGRAL SPI-ACS在伽马射线中独立探测到的，而引力波是由高级LIGO和高级室女座探测到的。引力波是从具有加速四极矩的系统中发射出来的，可探测的源预计是紧凑的物体。几乎所有遥远的伽马射线源都是致密天体。因此，对这两个信使的偶然观测将继续揭示引力波和伽马射线的来源，并使多信使科学跨越Astro2020主题领域。这需要升级地面引力波网络和~keV-MeV伽马射线覆盖范围，以观测中子星合并，并在引力波和伽马射线中进行宽带覆盖，以监测其他预期的联合源。
2019-03-11 astro-ph.HE
Constraining Common Envelope Evolution in Binary Neutron Star Formation with Combined Galactic and Gravitational-Wave Observations
本研究结合银河系双中子星观测与引力波数据，通过种群合成和贝叶斯分析，发现需部分赫茨普龙间隙星并合（f_HG~0.8）及高CE效率（α~5）以解释并合率与轨道周期分布。
2025-09-25 astro-ph.HE
Constraining the competition between the deconfinement and chiral phase transitions in light of the multimessenger era
Peking University（北京大学）；Nagoya University（名古屋大学）；Osaka University（大阪大学）；Changzhou University（常州大学）；University of Shanghai for Science and Technology（上海理工大学）
本文通过结合宇称双重态模型和NJL模型，研究中子星核心中夸克物质的存在，并发现满足观测的稳定中子星及混合星的最大质量。
2025-12-08 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
High-Density Sound Speed and Post-Merger Dynamics
Institute for Nuclear Theory, University of Washington（华盛顿大学核理论研究所）；Department of Physics, The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学物理系）
研究冷中子星物质声速密度依赖性，通过简化参数化方法结合模拟确定其与合并结果的相关性，发现声速导数与合并后引力波频率峰值有近似关系，揭示多信使观测对高密度物质行为敏感及解析高密度物理的困难。
2026-07-23 astro-ph.HE
Universal Relations for rapidly rotating neutron stars using supervised machine-learning techniques
本文利用监督机器学习方法建立快速旋转中子星的普适关系，提出发现和验证此类关系的新途径，并基于满足多信使约束的多种物态方程系综验证其可用于约束核物质物态方程。
2023-03-07 astro-ph.HE gr-qc
Beyond $ρ^{2/3}$ Scaling: Microscopic Origins and Multimessengers of High-Density Nuclear Symmetry Energy
Department of Physics；Astronomy, East Texas A \& M University, Commerce, TX 75429, USA
研究高密度核对称能量的微观起源及多信使对约束其EOS的作用。
2026-01-06 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Deconfinement of quark content in neutron stars due to cosmic external agents
我们在这篇论文中总结了“QCD相图III（CSQCD III）中的紧凑型恒星"，2012年12月12日至15日，Guaruja，SP，巴西的可能性，涉及宇宙外部代理的存在，能够通过（共）或自湮灭在中子星中沉积能量。反过来，这可能会驱动中子星的内部相变，以一种特洛伊机制破坏原始配置。通过改变物体的EoS和发射多信使信号，该事件将产生宏观后果，该信号在光子范围内可以用$\sim10-100$ keV的伽马射线检测到。
2013-06-01 astro-ph.HE
