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 Deformability of Fermion-Boson Stars: Neutron Stars Admixed with Ultra-Light Dark Matter
本文研究混有自相互作用复标量场暗物质的中子星潮汐形变能力，自洽推导Einstein-Hilbert-Klein-Gordon系统方程，发现暗物质核心型构型使天体更致密、潮汐形变更小，云型构型则相反，并分析了自相互作用强度的影响及观测约束。
2023-09-22 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Where is Love? Tidal deformability in the black hole compactness limit
引力的宏观可测量效应之一是天体的潮汐变形性，它可以通过它们的潮汐勒夫数来量化。对于行星和恒星，这些数字测量了它们的物质对潮汐力的阻力，以及由此产生的对引力多极矩的贡献。根据广义相对论，非旋转变形黑洞的引力多极矩没有增加，它们所有的勒夫数都是零。本文探讨了非旋转致密星和超致密星的不同构型，以弥补黑洞和中子星之间的致密性差距，并计算了它们的Love数$k_2$。本文首次计算了质量为$M$、半径为$R$且超过Buchdahl极限的均匀密度超紧恒星的$M/R > 4/9$，发现$k_2 \to 0^+$为$M/R \to 1/2$，即，史瓦西黑洞极限我们的研究结果提供了洞察力的零潮汐变形能力的限制，我们使用目前的限制从GW 170817（和未来的上限从二进制黑洞合并）的二进制潮汐变形$\tildeΛ$提出替代模型的测试。
2020-08-21 gr-qc
Fluid pulsation modes and tidal deformability of anisotropic strange stars in light of the GW$170817$ event
本研究通过数值积分修改后的平衡与振荡方程，结合MIT袋模型，探讨各向异性对奇异星流体脉动模式及潮汐形变的影响，并关联GW$170817$事件数据。
2023-05-26 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Impact of unmodeled eccentricity on the tidal deformability measurement and implications for gravitational wave physics inference
本文评估未建模残余偏心率对第三代探测器测量双中子星潮汐形变度的系统影响，发现其会偏置 EoS、红移及黑洞 Kerr 检验，并强调采用偏心波形模型。
2024-07-07 astro-ph.HE gr-qc
Scalarized neutron stars in massive scalar-tensor gravity: X-ray pulsars and tidal deformability
本研究比较了三种大质量标量-张量理论中的中子星标量化，首次计算了潮汐形变，并展示了普适关系，为X射线和引力波观测提供约束依据。
2025-03-31 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Tidal deformability of dressed black holes and tests of ultralight bosons in extended mass ranges
紧致天体在潮汐扰动下的变形性被编码在潮汐勒夫数（TLN）中，对于真空中的孤立黑洞，TLN消失。我们证明了被物质场包围的黑洞的TLN并不消失，可以用来探测双黑洞周围的环境。特别是，我们计算TLN的情况下，黑洞周围的标量凝聚体的存在下的标量和矢量潮汐扰动，发现一个强大的幂律行为的TLN的质量的标量场。使用这一结果作为引力潮汐扰动的代理，我们表明，未来的引力波探测器，如爱因斯坦望远镜和LISA可以对超轻玻色子的质量施加严格的约束，这些玻色子由于吸积或超辐射而在黑洞周围凝结。有趣的是，LISA可以测量从恒星质量（$\approx 10^2 M_\odot$）到超大质量（$\approx 10^7 M_\odot$）物体范围内的修饰黑洞的潮汐变形能力，提供$(10^{-17} - 10^{-13}) \, {\rm eV}$范围内超轻玻色子质量的测量，精度低于$10\%$，从而填补了来自地面和空间干涉仪的其他超辐射驱动约束之间的空白。总而言之，LISA和爱因斯坦望远镜可以探测组合质量范围为$(10^{-17} - 10^{-11}) \, {\rm eV}$的装扮黑洞的潮汐效应。
2021-08-17 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
GW170817: constraining the nuclear matter equation of state from the neutron star tidal deformability
利用相对论和非相对论平均场模型，研究了由GW 170817推导的潮汐变形能力对核物质状态方程关键参数的约束.这些模型与有限核的体性质以及观测到的中子星$\sim 2 ~ {\rm M}_\odot$最大质量的下限是一致的。潮汐变形能力显示出与EoS相关的等压线和等矢量核物质参数的特定线性组合的强相关性。这种相关性表明，潮汐变形的精确值可以把紧边界上的几个EoS参数，特别是，在斜率的不可压缩性和曲率的对称能量。从GW 170817及其紫外/光学/红外对应物获得的潮汐变形性将正则$1.4~ {\rm M}_{\odot}$中子星的半径设定为$11.82\leqslant R_{1.4}\leqslant13.72$ km。
2018-09-29 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
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
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
Phase transition and stiffer core fluid in neutron stars: Effects on stellar configurations, dynamical stability, and tidal deformability
在这项工作中，我们调查的相变和更硬的流体在中子星的核心上的静力平衡配置，动力稳定性和潮汐变形的影响。为此，考虑到在核心和信封中的流体遵循相对论多方状态方程。我们发现，相变和更硬的流体在核心将反映在总质量，半径，声速，核心半径，径向稳定性与缓慢和快速转换的界面，和潮汐变形。我们还研究了啁啾质量为GW $170817$的中子星系统的无量纲潮汐形变$Λ_1$和$Λ_2$。最后，我们将我们的结果与观测数据进行对比，以显示相变和更硬的核心流体在中子星研究中可能发挥的作用。
2023-02-22 astro-ph.HE astro-ph.SR 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
The Last Three Seconds: Packed Message delivered by Tides in Binary Neutron Star Mergers
本文提出“形状因子”概念以描述双中子星合并中的潮汐相互作用，有效包含动力学潮汐贡献，并给出其对潮汐形变量、自旋和倾角依赖关系的闭合表达式。
2023-09-08 gr-qc hep-ph
Tidal deformations of compact stars with crystalline quark matter
在广义相对论中，假设退禁闭夸克物质存在于晶态色超导相中，研究了裸夸克星和由夸克物质核组成的混合致密星的潮汐形变.我们发现，在计算潮汐变形性时考虑晶体夸克物质的弹性性质，可以打破流体致密星中普遍存在的将转动惯量与潮汐变形性联系起来的I-Love关系.我们的结果表明，尽管我们不知道高密度状态方程（EOS），但转动惯量和潮汐形变的测量原则上可以用来检验固体夸克星的存在。假设转动惯量可以测量到10%的水平，那么，如果潮汐变形能力可以测量到10%（45%）的水平，那么我们就可以区分由我们的夸克物质物态方程模型描述的1.4（1）$M_\odot$固体夸克星和流体致密星。另一方面，我们发现混合星的核物质流体包层可以显著地屏蔽固体核的影响，使得混合星的I-Love关系仍然与流体星的普适关系在1%左右的水平上一致。
2017-05-04 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Environmental effects in GW physics: tidal deformability of black holes immersed in matter
致密天体被伴星潮汐变形的能力，在双星系统发射的引力波中有可探测的印记。这种效应是由所谓的潮汐勒夫数控制的。对于一个特定的引力理论来说，它们只依赖于物体的内部结构，而对于广义相对论中的黑洞来说，它们就消失了。因此，与非零潮汐勒夫数兼容的测量可以提供强场区域新物理学的证据。然而，在现实的天体物理场景中，致密物体被非真空环境所包围。在这项工作中，我们研究的潮汐变形性的配置黑洞沉浸在物质中，专注于两个分析模型表示的各向异性流体和薄壳的物质周围的黑洞。然后，我们将我们的结果应用到天体物理学相关的情况下，黑洞周围的吸积盘，在即将到来的LISA任务的参数区域的利益。我们的研究结果表明，有挑战要克服的强场重力潮汐勒夫数的测试。
2020-03-11 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Direct mapping of tidal deformability to the iso-scalar and iso-vector nuclear matter parameters
本文通过构建大量状态方程并系统分析，识别出决定1.2-1.8倍太阳质量中子星潮汐形变能力的最小核物质参数集合，并建立了直接映射函数，可在10%精度内快速估计潮汐形变能力。
2024-02-24 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
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
Two-layer compact stars with crystalline quark matter: Screening effect on the tidal deformability
致密恒星的潮汐形变是恒星内部状态方程的重要信息。由LIGO/VIRGO探测器观测到的来自一个致密双星合并的第一个引力波事件GW 170817已经限制了潮汐变形能力，并对超高核密度EOS提供了限制。鉴于这一突破性的发现，我们重新审视并扩展了我们以前的工作[Phys. Rev. D 95，101302（R）（2017）]，该工作发现，在计算由结晶色超导（CCS）夸克物质组成的致密星模型的潮汐变形性时，考虑弹性的影响可以打破流体致密星发现的普遍I-Love关系。在本文中，我们详细介绍了我们的配方，并提供更多的分析，以补充我们以前的研究结果。我们的重点和扩展的潮汐变形能力，我们发现以前的混合星模型的屏蔽效应的研究，各种理论的两层致密星模型。我们发现，这些两层模型的屏蔽效果一般取决于信封的厚度和密度间隙和核心密度之间的比率在核心-信封界面。然而，对于具有流体包层和消失的小密度间隙的模型，如果夸克物质核心具有相当均匀的密度，即使夸克的厚度趋于零，屏蔽效应仍然很强。我们的研究的相关性GW 170817进行了讨论。我们的研究表明，潮汐形变不仅为我们提供了状态方程的信息，而且还可以为我们提供由CCS夸克物质组成的致密星模型的多层结构和弹性性质的信息.
2018-08-24 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational-wave constraints on the GWTC-2 events by measuring the tidal deformability and the spin-induced quadrupole moment
通过重新分析 GWTC-2 低质量并合事件，利用旋近阶段的潮汐形变率和自旋诱导四极矩提供与模型无关的约束，发现所有事件均符合广义相对论双黑洞波形，不支持奇异致密天体假设。
2025-04-02 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Can We Probe Spacetime Non-commutativity Through Tidal Deformability of Compact Objects?
本文基于 de Sitter 规范引力理论研究了时空非对易性对致密物体潮汐形变性的影响，发现中子星和玻色子星在黑洞致密度极限下NC修正收敛为有限值，无法作为约束时空非对易性的可行候选者。
2025-05-01 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Discrepancy in tidal deformability of GW170817 between the Advanced LIGO twin detectors
我们发现，汉福德和利文斯顿探测器的先进LIGO推导出一个独特的后验概率分布的二进制潮汐变形波浪线{λ}的第一个二进制中子星合并GW 170817。利用嵌套采样引擎和LALInference软件包提供的TaylorF 2波形对GW 170817的公开数据进行分析，发现LIGO-Virgo探测器网络得到的双星潮汐形变率的概率分布主要由Hanford探测器决定。具体地说，通过对单个恒星的潮汐变形性施加平坦先验，Hanford探测器、Livingston探测器和LIGO-Virgo探测器网络的波浪线{Lambda}的对称90%可信区间分别为527^{+619}-345}、927^{+522}-619}和455^{+668}-281}。此外，当我们改变分析中使用的数据的最大频率时，由利文斯顿检测器得到的分布不规则地变化。汉福德探测器没有观察到这一特征。虽然它们都是一致的，但差异和不规则的行为表明，对噪声特性的深入研究可能会提高我们对GW 170817和未来事件的理解。
2019-10-30 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Radial pulsations, moment of inertia and tidal deformability of dark energy stars
在爱因斯坦引力理论框架下，在各向异性压力存在下，利用Chaobergin型状态方程构造了暗能量星.根据Iyer等人建立的分类[Class.量子重力2，219（1985）]，我们讨论了各向同性暗能量星作为致密天体的可能存在。然而，有可能构建足够大的各向异性的超致密恒星。我们研究了恒星的稳定性对径向振荡，我们也确定了这些恒星的转动惯量和潮汐变形。我们发现，通常的径向稳定性$dM/dρ_c >0$静态标准仍然适用于暗能量星，因为基本脉动模式的平方频率消失在临界中心密度对应的最大质量配置。潮汐勒夫数对各向异性参数$α$的依赖性也进行了研究。我们表明，表面的引力红移，转动惯量和无量纲潮汐变形发生显着的变化，由于各向异性压力，主要是在高质量区域。此外，根据对引力波GW 190814的探测，我们探讨了在各向异性存在的情况下，将这种事件的次级分量描述为稳定的暗能量星的可能性。
2023-01-09 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
Effects of Lighter-than-QCD Axions on Neutron Star Tidal Deformability
University of Toronto（多伦多大学）；University of Illinois Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）
本研究首次在1+1广义相对论下数值分析轻于QCD的轴子在中子星中的完整动力学，扩展至千米级康普顿波长的低质量轴子，发现其引力效应显著改变中子星性质，破坏潮汐可变形性-紧致度普适关系，为探测该轴子提供新手段。
2025-11-17 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Revisiting the lower bound on tidal deformability derived by AT 2017gfo
我们重新审视了由发光的kilonova/macronova，AT 2017 gfo，通过与来自二进制中子星合并GW 170817的引力波一致的模型的数值相对论模拟，对二进制潮汐变形波浪线{Lambda}的下限。与文献中的说法相反，我们发现波浪线{Lambda}<~400的双星可以解释AT 2017 gfo的光度，只要像以前的工作一样假设残骸中有适度的质量喷射。其原因是中子星的最大质量与典型质量为~1.4M_sun的中子星的潮汐形变没有强相关。如果最大质量是如此之大，以至于双星合并后不会立即坍缩成黑洞，那么喷出物的质量可以足够大，而不管双星的潮汐变形能力如何。我们提出了符合AT 2017 gfo光度对喷出物质量要求的波浪线{Lambda}降至242的二元合并模型。我们进一步发现，AT 2017 gfo的亮度可以用合并后没有反弹的模型来解释。我们的结论是，AT 2017 gfo的光度是不是很有用的约束的双潮汐变形。准确估计的质量比将是必要的，以建立一个下限使用电磁对应的未来。我们还警告说，合并模拟，采用有限的一类列表状态方程可能会严重偏见，由于缺乏一般性。
2019-05-14 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
The tidal gap: causality bound on exotic compact objects with applications in the solar and sub-solar mass range
Dipartimento di Fisica, “Sapienza” Università di Roma（罗马大学物理系）；INFN sezione di Roma（罗马国家核物理研究所）
本研究通过相对论因果性确定了奇异致密天体的潮汐可变形性下限，并探讨了其在低质量间隙和亚太阳质量范围内的潜在应用。
2025-12-22 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Probing the Tidal Deformability of the Central Object in an Extreme Mass Ratio Inspiral with Analytic Kludge Waveforms
本研究开发解析克鲁奇波形，分析极端质量比旋进中潮汐洛夫数的影响，证明小TLN可产生可探测波形差异，并利用Fisher信息矩阵实现$10^{-4}$精度参数估计。
2023-06-21 gr-qc
Tidal Deformability as a Probe of Dark Matter in Neutron Stars
玻色子星的概念最早由Kaup和Ruffini-Bonazzola在20世纪60年代提出。根据这一思想，我们研究了自相互作用的非对称玻色暗物质（DM）对中子星（NS）不同可观测性质的影响.在本文中，玻色子DM和重子物质（BM）混合在一起，仅通过引力相互作用。DM的存在下，作为一个核心的紧凑型恒星或作为一个扩展的光环，它周围的检查通过应用不同的玻色子质量和DM分数为一个固定的耦合常数。DM核心/晕形成的DM混合NS属性的影响进行了探讨，通过最大质量和潮汐变形的NS。由于最近的引力波（GW）的检测和最新的X射线观测，DM混合NS的功能进行了比较LIGO/Virgo和NICER的结果。
2021-12-28 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Unveiling the correlations of tidal deformability with the nuclear symmetry energy parameters
基于卡方的协方差方法允许人们直接从一组拟合数据中估计与核物质相关的所需观测量之间的相关性，而无需求助于核物质参数（NMP）的分布。应用这种方法研究了中子星的潮汐形变与核对称能的斜率和曲率参数之间的关系。核对称能的斜率和曲率参数由一组广泛的有限核拟合数据以及中子星的最大质量决定。与拟合数据一致的NMP分布的知识隐含地嵌入在Hessian矩阵中，Hessian矩阵是这种协方差方法的核心。通过与显式使用NMPs分布得到的结果的比较，我们发现拟合数据所引起的NMPs之间的适当相关性有助于加强潮汐变形性与对称能量参数的相关性，如果没有它，上述相关性趋于消失。还强调了Isoscope和isovector NMPs之间的相互作用。
2020-08-08 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Extreme Love in the SPA: constraining the tidal deformability of supermassive objects with extreme mass ratio inspirals and semi-analytical, frequency-domain waveforms
本文通过未来LISA任务对一个超大质量致密天体inspiral~（EMRI）的极端质量比的探测，对该天体的勒夫数潮汐测量精度进行了评估。非零的勒夫数将是偏离广义相对论经典黑洞预测的确凿证据。我们发现，一个EMRI检测LISA可以设置约束的潮汐勒夫数的旋转中心对象与无量纲自旋$\hat a=0.9$（$\hat a=0.99$），这是大约四（六）个数量级更严格的比目前的地面探测器的恒星质量的双星。我们的方法是基于固定相位近似，以获得近似的，但准确的半解析的EMRI波形在频域中，这大大加快了高精度的费舍尔信息矩阵的计算。这种方法可以很容易地扩展到其他几个重力与EMRI测试，并有效地考虑在同一时间的波形中的多个偏差。
2022-07-15 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
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
Gravitational wave asteroseismology of dark matter hadronic stars
本文通过数值模拟研究暗物质质量和费米动量对强子星f0模振荡及潮汐形变的影响，并结合GW170817事件分析其相关性。
2024-02-19 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Tidal deformability of neutron stars with exotic particles within a density dependent relativistic mean field model in R-squared gravity
人们对研究修正的引力理论越来越感兴趣，主要是为了解释宇宙的加速膨胀，这已经被几个独立的观测所证实。紧凑的物体，如中子星，表现出强烈的引力效应，因此被用来研究修正的引力理论。我们使用$f(R)=R+aR^2$模型，其中R是Ricci标量，$a$是一个自由参数。这个模型已经研究了微扰和非微扰。然而，人们发现，微扰方法导致非物理解的中子星。本文在非微扰$f(R)$引力模型下，采用密度相关的相对论状态方程，研究了不同粒子组成的中子星的质量、半径、潮汐形变等性质。考虑了NS核中的奇异粒子，它们是${\bf Λ}$超子、$K^-$凝聚体和夸克.我们已经观察到，虽然质量-半径关系允许参数$a$有很大的范围，但当考虑潮汐变形性时，参数$a$被一阶约束。
2021-07-06 astro-ph.HE gr-qc
Matching Tidal Deformability (Wilson) Coefficients to Black Hole Love Numbers in Higher-Curvature Gravity
Perimeter Institute for Theoretical Physics（Perimeter理论物理研究所）；University of Waterloo（滑铁卢大学）；UNESP - Universidade Estadual Paulista（圣保罗州立大学）；King’s College London（伦敦国王学院）；ICTP South American Institute for Fundamental Research（国际理论物理研究所南美基础研究所）
本文研究了高曲率引力理论中黑洞静态响应与Wilson系数之间的关系，揭示了现有方法在高曲率引力中的不足，并通过立方引力理论计算了相关系数。
2026-10-14 gr-qc hep-th
Upper limit set by causality on the tidal deformability of a neutron star
引力波天文学的一个主要目标是通过测量中子星的潮汐形变来约束中子星的物态方程。潮汐引起的波形偏离点粒子（或无自旋二元黑洞（BBH））的波形随状态方程刚度的增加而增加。我们表明，因果关系（要求的声速小于光速的一个完美的流体满足一个参数的状态方程）的地方作为质量的函数的潮汐变形的上限。与质量上限一样，通过使用具有$v_{sound} = c$的高密度状态方程并在匹配密度为核饱和密度的低密度（候选）状态方程来获得变形性极限。我们使用这些结果和[B.D. Lackey等人，Phys. Rev. D 89，043009（2014）]来估计黑洞-中子星（BHNS）双星相对于BBH的引力波相移的上限。即使假设足够弱，允许最大质量为$4\ M_\odot$（核饱和密度与异常坚硬的低密度候选状态方程相匹配），无量纲潮汐变形的上限也是严格的。它导致更严格的估计上限的最大潮汐引起的相移合并之前。我们在附录中评论了因果关系、条件$v_{sound} < c$和条件$dp/dε< 1$之间的关系。
2017-05-03 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Tidal reconstruction of neutron star mergers from their late inspiral
Indian Institute of Science Education And Research Kolkata（印度科学教育研究所加尔各答分校）
通过分析双中子星并合晚期进动阶段的引力波信号，研究有效自转与潮汐变形性之间的相关性，并提出高效提取潮汐信息的方法以指导电磁观测
2026-02-08 gr-qc
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
Measuring neutron star tidal deformability with Advanced LIGO: a Bayesian analysis of neutron star - black hole binary observations
Advanced LIGO对引力波（GW）的发现将我们带入了观测GW天体物理学的时代。致密双星仍然是LIGO的主要目标源，其中中子星-黑洞（NSBH）双星形成了一个重要的子集。来自NSBH源的GWs携带以下特征：（a）中子星在螺旋运动期间被其伴黑洞潮汐扭曲，以及（b）合并附近的潜在潮汐破坏。本文利用观测到的NSBH分裂并合的引力波信号，考虑到黑洞自旋的重要影响，对中子星潮汐形变$Λ_\mathrm{NS}\propto (R/M)^{5}$的可测量性进行了贝叶斯研究.首先，我们发现，如果非潮汐模板被用来估计源参数的NSBH信号，在非潮汐物理参数的估计中引入的偏差将只显着的响亮的信号与信噪比$> 30$。对于同样响亮的信号，我们还发现，我们可以开始对$Λ_\mathrm{NS}$施加有趣的约束（因子为1-2）。接下来，我们研究如何人口的现实NSBH检测将改善我们的测量中子星潮汐变形。对于天体物理种群的$disruptive$ NSBH合并，我们发现20-35事件足以约束$Λ_\mathrm{NS}$内$\pm 25-50\%$，这取决于所选择的状态方程。在这里，我们还假设LIGO将探测到质量在天体物理学$mass$ - $gap$范围内的黑洞。如果质量差距仍然保留在NSBH探测LIGO，我们估计，$25\%$ $additional$检测将提供可比的潮汐测量精度。在这两种情况下，我们…
2017-01-23 gr-qc
Tidal deformability of neutron stars with realistic equations of state and their gravitational wave signatures in binary inspiral
中子星吸入的引力波信号的早期部分可能产生关于核物质状态方程的可靠信息。恒星内部结构对波形的影响由一个参数表征：潮汐变形能力λ，它测量恒星对伴星扰动潮汐场的四极形变。我们计算了一个广泛的状态方程的lambda，并发现lambda的值跨越一个数量级的状态方程模型考虑的范围。中子星状态方程与引力波观测的早期部分的inspiral之间的区别的可行性分析表明，在λ的测量误差急剧增加的总质量的二进制。将误差与λ的预期范围进行比较，我们发现，在100 Mpc的距离上对双星进行的高级LIGO观测只能探测异常僵硬的状态方程，而拟议中的爱因斯坦望远镜可能会看到一个干净的潮汐信号。
2009-11-18 astro-ph.HE gr-qc
Tidal deformability and gravitational-wave phase evolution of magnetised compact-star binaries
由致密星的吸气双星产生的信号中的引力波相位的演化被两颗星的非零变形能力所修改。因此，这些修正的测量具有提供关于核物质状态方程的重要信息的潜力。在过去的十年里，人们进行了大量的工作来量化这些修正，但迄今为止，它仅限于零内禀磁场的恒星。虽然由磁张力和磁压力引入的校正预计是次主导的，但确定这些校正变得重要的精确条件仍然是有用的。为了解决这个问题，我们进行了二阶微扰分析的潮汐变形的磁化致密星下的各种磁场强度和状态方程描述的中子星或夸克星。总的来说，我们发现对潮汐变形性的磁致校正将产生引力波相位演化的变化，这对于现实的磁场是不太可能检测到的，即，$B\sim 10^{10} - 10^{12}\,{\rm G}$。同时，如果磁场不切实际地大，即，$B\sim 10^{16}\,{\rm G}$，这些修正将产生相当大的贡献的相位演化，特别是夸克星。在后一种情况下，感应相位差将代表测量磁场特性的独特工具，提供难以量化的信息。
2020-10-31 astro-ph.HE gr-qc
Constraining Mirror Dark Matter Inside Neutron Stars
我们研究了中子星内部是普通物质和镜像暗物质混合物的可能性。这是一种可以根据充分研究的吸积机制（包括邦迪-霍伊尔机制）自然设想的情景。我们发现，在中子星模型中包含镜像暗物质降低了给定状态方程下中子星的最大质量，并且它降低了给定中子星的潮汐变形能力。这些一般特征意味着，给定一个状态方程，人们可以约束中子星中镜像暗物质的最大可行量，以始终满足现有的最大质量和潮汐变形约束。相反，使用潮汐变形测量来排除状态方程需要对中子星中包含的镜像暗物质的数量做出假设。最后，镜像暗物质的存在也改变了将中子星的潮汐变形性与其致密性联系起来的普遍关系。因此，在考虑外来模型（如本文所讨论的模型）时必须谨慎。
2020-11-05 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Tidal deformability of ultracompact Schwarzschild stars and their approach to the black hole limit
研究超紧凑史瓦西星的潮汐Love数，发现其随紧凑度趋近黑洞极限时呈指数衰减而非对数行为，补充了黑洞模拟体的形变特性研究。
2021-12-28 gr-qc
Universal Relations Meet Causality: Bounding the Dynamical Love Number of Neutron Stars
National Technical University of Athens（雅典国立技术大学）；Université de Genève（日内瓦大学）
研究利用因果性等约束将中子星潮汐响应转化为全纯自映射，通过Schwarz-Pick定理给出动力学潮汐修正上限，并与最新计算对比，发现界限在百分之几内饱和，证实f模主导性，可提供不依赖状态方程的动力学潮汐上限。
2026-10-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dissipative tidal effects to next-to-leading order and constraints on the dissipative tidal deformability using gravitational wave data
本研究首次推导含耗散潮汐作用双星的1PN轨道修正与引力波相位次领头阶修正，并用GW170817数据首次约束了双星各组分的耗散潮汐形变率，给出90%置信度下的上限。
2025-01-14 gr-qc nucl-th
Measuring the redshift of standard sirens using the neutron star deformability
最近的一项研究表明，可以直接从引力波源中提取红移信息。这可以通过利用潮汐定相的波形在双中子星合并的inspiral阶段的贡献。最初的研究探讨了这一想法的可行性的背景下，爱因斯坦望远镜使用Fisher矩阵的方法，在本文中，我们进一步探讨了这一想法，使用现实的模拟和贝叶斯推断技术。我们发现，可以测量的红移的分数精度是百分之几十的顺序，与Fisher矩阵的预测。我们的结论是，当在分析中考虑潮汐相位贡献时，由引力波推断宇宙学参数是可能的
2013-03-04 astro-ph.CO gr-qc
Speed of sound constraints from tidal deformability of neutron stars
致密核物质中的声速上限是核物理中最有趣但尚未解决的问题之一。结合孤立中子星和双星中子星系统的观测数据进行的理论研究为阐明这一问题提供了极好的机会。在目前的工作中，我们提出了一种方法，直接关联的测量潮汐变形（极化率）的中子星系统（合并前）的最大中子星质量的情况下，可能的上限上的声速。该方法基于简单而有效的思想，即有效潮汐变形能力的上限有利于软状态方程，而最近的高测量值的中子星质量有利于刚性的。在目前的工作中，首先，使用一个简单的良好建立的模型，我们参数化的刚度的状态方程的帮助下的声速。其次，在比较最近的观测LIGO/VIRGO合作的两个事件，GW 170817和GW 190425，我们提出了可能的强大的约束。此外，我们评估和假设，在本方法的框架下，什么样的未来的测量可以帮助我们提高严格的约束条件的中子星状态方程。
2020-11-09 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
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
Extremal Love: tidal/electromagnetic deformability, logarithmic running and the weak gravity conjecture
University of Tokyo（东京大学）；City University of Hong Kong（香港城市大学）
研究极端带电黑洞的潮汐可变形性，发现其非零的潮汐Love数和对数运行，并通过单位性和弱引力猜想约束其符号。
2026-08-11 gr-qc hep-th
Multipolar universal relations between f-mode frequency and tidal deformability of compact stars
虽然致密星的单个恒星参数通常表现出明显的状态方程（EOS）的依赖性，EOS不敏感的通用公式，这些参数显着存在。本文探讨了Lau，Leung提出的两个公式之间的相互关系，即联系$f$模式四极振荡频率$ω_2$和转动惯量$I$的$f$-$I$关系，以及联系$I$、四极潮汐变形性$λ_2$和四极矩$Q$的$I$-Love- $Q$关系，林（Astrophys）J. { \bf 714}，1234（2010）]和Yagi和Yunes [Science { \bf 341}，365（2013）]中所述。本文揭示了具有相同角动量$l=2,3,\ldots$的$ω_l$和$λ_l$之间的相对论普适关系，即所谓的“对角$f$ -Love关系”，它适用于实际的致密星和刚性多变星。进一步深入研究了牛顿极限的物理机制，得到了统一的$f$ - $I$ -Love关系.我们得出的结论是，这些EOS不敏感的公式源于一个共同的物理起源-紧凑型恒星可以被认为是quasiincompressable时，他们的反应缓慢的时间变化引入的$f$模式振荡，潮汐力和旋转。
2015-01-13 astro-ph.HE gr-qc
The tidal deformability of an anisotropic compact star: Implications of GW170817
我们利用对GW 170817的引力波和电磁波观测来限制其压力各向异性的程度。虽然中子星内部的压力很可能是各向同性的，但某些物理过程或特征，如核物质的相变或强磁场的存在，可以引入压力各向异性。在这项工作中，我们表明，各向异性的压力在中子星可以大大减少其潮汐变形。对于Bowers和Liang的各向异性压力模型以及一对相对论性EOS-- DDH $δ$和GM 1--我们证明，质量在1到2 $M_\odot$范围内的球形中子星的这种减少可以是23%到46%。这表明，在压力各向同性的假设下，某些被GW 170817观测排除的EOS可以成为可行的，如果恒星有足够显著的各向异性压力分量，但不违反因果关系。我们还展示了如何推断的恒星半径可以用来排除某些EOS（如GM 1），即使是高各向异性压力，因为它们的半径大于观测发现。
2019-03-12 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
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
Measuring the neutron star tidal deformability with equation-of-state-independent relations and gravitational waves
引力波测量的双中子星合并提供了有关极端物质的性质，包括恒星的信息。尽管我们期望宇宙中所有的中子星都遵循相同的状态方程，即形成它们的物质的性质是普遍的，但目前的潮汐推断分析将这两个天体视为独立的。我们提出了一种方法来测量引力波信号中潮汐相互作用的影响-从而约束状态方程-假设两个二元分量服从相同的状态方程。我们的方法利用了两颗恒星的潮汐形变之间的关系，给出了它们的质量比，这种关系已被证明只对状态方程有很弱的依赖性。我们使用这种关系链接的潮汐变形的两颗星在一个现实的参数推断研究，同时边缘化的关系中的错误。这种方法将更多的物理信息纳入我们的分析，从而导致更好地测量潮汐效应的引力波信号。通过模拟信号，我们估计，在测量的潮汐参数的不确定性减少了至少2 -在某些情况下高达10 -取决于状态方程和系统的质量比的一个因素。
2018-05-22 astro-ph.HE gr-qc
Model-Independent Determination of the Tidal Deformability of a 1.4 $M_{\odot}$ Neutron Star from Gravitational-Wave Measurements
本研究提出一种无需依赖状态方程模型的数据驱动方法，通过引力波观测数据结合X射线多信使约束，测定1.4倍太阳质量中子星的潮汐形变率，为中子星内部性质研究提供可靠基线。
2025-05-20 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Tidal deformability and I-Love-Q relations for gravastars with polytropic thin shells
中子星模型和夸克星模型的转动惯量、自旋诱导四极矩和潮汐勒夫数通过一些关系式联系起来，这些关系式只轻微地依赖于恒星状态方程。这些“I-Love-Q”关系对天体物理学和引力波天文学有重要的意义。一个有趣的问题是，类似的关系是否适用于其他致密物体，以及它们如何接近黑洞极限。为了回答这些问题，在这里，我们调查了一大类薄壳引力星，这是外来的紧凑对象，不拥有一个事件视界，也没有时空奇点的变形特性。在小自旋小潮汐场展开下，计算了具有多变薄壳的引力星的转动惯量、四极矩和四极电性勒夫数.薄壳引力星的I-Love-Q关系与普通中子星的I-Love-Q关系截然不同。对于不太紧凑的模型，Love数和四极矩都是负值，I-Love-Q关系不断接近黑洞极限。我们考虑了各种多方状态方程的物质壳，并发现没有普遍性的I-Love-Q关系。然而，我们不能否认这样一种可能性，即类似于中子星的情况，对于有限的一类状态方程，可能出现近似的普适性。最后，我们讨论了如何测量的潮汐变形从引力波探测的紧凑的二进制inspiral可以用来约束外来紧凑的物体，如重力星。
2016-07-13 astro-ph.HE gr-qc
