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f-mode imprints on gravitational waves from coalescing binaries involving aligned spinning neutron stars
Physical Review D ( IF 4.6 ) Pub Date : 2022-09-29 , DOI: 10.1103/physrevd.106.064052 Hao-Jui Kuan , Kostas D. Kokkotas
Physical Review D ( IF 4.6 ) Pub Date : 2022-09-29 , DOI: 10.1103/physrevd.106.064052 Hao-Jui Kuan , Kostas D. Kokkotas
The excitation of -mode in a neutron star member of coalescing binaries accelerates the merger course, and thereby introduces a phase shift in the gravitational waveform. Emphasizing the tidal phase shift by aligned, rotating stars, we provide an accurate, yet economical, method to generate -mode-involved, premerger waveforms using realistic spin-modulated -mode frequencies for some viable equations of state. We find for slow-rotating stars that the dephasing effects of the dynamical tides can be uniquely, equation-of-state-independently determined by the direct observables (chirp mass , symmetric ratio , and the mutual tidal deformability ), while this universality is gradually lost for increasing spin. For binaries with fast rotating members () the phase shift due to the -mode will exceed the uncertainty in the waveform phase at reasonable signal-to-noise ratio () and cutoff frequency of . Assuming a high cutoff frequency of and fast () members, a significant phase shift of rads has been found. For systems involving a rapidly spinning star (potentially the secondary of GW190814), neglecting the -mode effect in the waveform templates can therefore lead to considerable systemic errors in the relevant analysis. In particular, the dephasing due to -mode is larger than that caused by equilibrium tides by a factor of , which may lead to a considerably overestimated tidal deformability if dynamical tidal contribution is not accounted. The possibility of accompanying precursors flares due to -mode excitation is also discussed.
中文翻译:
f 模式印记在来自合并双星的引力波上,这些双星涉及对齐的自旋中子星
的激发合并双星的中子星成员中的 - 模式加速了合并过程,从而在引力波形中引入了相移。通过对齐的旋转恒星强调潮汐相移,我们提供了一种准确且经济的方法来生成- 使用逼真的自旋调制的涉及模式的合并前波形一些可行的状态方程的模态频率。我们发现对于慢速旋转的恒星,动力潮汐的移相效应可以是唯一的,状态方程独立地由直接可观测的(啁啾质量)确定, 对称比, 以及相互潮汐变形性),而随着自旋的增加,这种普遍性逐渐消失。对于具有快速旋转成员的二进制文件 () 相移由于-模式将在合理的信噪比下超过波形相位的不确定性() 和截止频率. 假设高截止频率并且快速() 成员,显着相移 rads 已被发现。对于涉及快速旋转的恒星(可能是 GW190814 的次级)的系统,忽略因此,波形模板中的模式效应会导致相关分析中出现相当大的系统性错误。特别是,由于相位差- 模式比平衡潮汐引起的模式大一倍,如果不考虑动态潮汐贡献,这可能导致相当高估的潮汐变形能力。伴随前体耀斑的可能性是由于还讨论了模激励。
更新日期:2022-09-29
中文翻译:
f 模式印记在来自合并双星的引力波上,这些双星涉及对齐的自旋中子星
的激发合并双星的中子星成员中的 - 模式加速了合并过程,从而在引力波形中引入了相移。通过对齐的旋转恒星强调潮汐相移,我们提供了一种准确且经济的方法来生成- 使用逼真的自旋调制的涉及模式的合并前波形一些可行的状态方程的模态频率。我们发现对于慢速旋转的恒星,动力潮汐的移相效应可以是唯一的,状态方程独立地由直接可观测的(啁啾质量)确定, 对称比, 以及相互潮汐变形性),而随着自旋的增加,这种普遍性逐渐消失。对于具有快速旋转成员的二进制文件 () 相移由于-模式将在合理的信噪比下超过波形相位的不确定性() 和截止频率. 假设高截止频率并且快速() 成员,显着相移 rads 已被发现。对于涉及快速旋转的恒星(可能是 GW190814 的次级)的系统,忽略因此,波形模板中的模式效应会导致相关分析中出现相当大的系统性错误。特别是,由于相位差- 模式比平衡潮汐引起的模式大一倍,如果不考虑动态潮汐贡献,这可能导致相当高估的潮汐变形能力。伴随前体耀斑的可能性是由于还讨论了模激励。