后并合：双中子星引力波背景的新主导贡献

摘要

由双中子星的旋近和并合产生的随机引力波背景（SGWB）传统上建模假设旋近之后并合残骸迅速塌缩成旋转黑洞。虽然这对最大质量的双星系统是合理的，但这并非普遍预期的情况，因为通常会产生一个残骸，可能存活数百毫秒，并辐射出比整个旋近过程中损失的能量大得多的能量。为了考虑这种对SGWB的额外贡献，我们采用了一个包含旋近和后并合发射的波形模型。我们首次展示，对于与观测约束兼容的一大组参数化状态方程，来自后并合发射的SGWB功率谱密度通常比来自旋近的功率谱密度大五倍，导致归一化的引力波能量密度 ΩGW = 10⁻¹⁰ – 10⁻⁹。这种功率主要位于1 – 2 kHz频率范围内，因此与仅与旋近相关的功率不同。我们讨论了SGWB显著增强的可探测性，特别关注第三代探测器，如爱因斯坦望远镜和宇宙探索者，并展示了它如何依赖于前景双星的信噪比和亚稳态残骸的存活时间。有趣的是，即使未探测到SGWB的高频部分，也可能为残骸寿命提供有价值的约束，为后并合动力学和核物质状态方程提供新的见解。