Eigenschaften von allgemein relativistischen, irrotationalen Doppelneutronensternen in engen Quasiequilibrium-Orbitalen: Polytropische Zustandsgleichungen

Wir untersuchen enge Doppelneutronensterne in Quasiequilibrium-Zuständen in einem allgemein relativistischen Rahmen. Die Konfigurationen werden numerisch berechnet unter der Annahme (1) der Existenz eines helicoidalen Killing-Vektors, (2) der konformen Flachheit für die räumlichen Komponenten der Metrik, (3) eines irrotationalen Geschwindigkeitsfeldes für die Neutronensterne und (4) dass die Massen der Neutronensterne identisch sind. Wir verwenden die polytropische Zustandsgleichung und die Berechnung wird für einen breiten Bereich des polytropischen Index n (=0. 5, 0. 66667, 0. 8, 1, 1. 25) und der Kompaktheit der Neutronensterne (M/R) _ (=0. 03-0. 3) durchgeführt, wobei M und R die Masse und den Radius der Neutronensterne in Isolation bezeichnen. Aufgrund der Annahme des irrotationalen Geschwindigkeitsfeldes kann eine Sequenz fester Ruhemasse als evolutionärer Verlauf identifiziert werden, der sich aus der Strahlungsreaktion der Gravitationswellen ergibt. Solche Lösungssequenzen werden von fernen, abgetrennten bis zu innersten Orbits berechnet, wo ein Höcker (innerer Lagrange-Punkt) an den inneren Rändern der Sternoberfläche erscheint. Die Stabilität der orbitalen Bewegungen und die Frequenz der Gravitationswellen bei den innersten Orbits werden untersucht. Es wird festgestellt, dass die innersten stabilen kreisförmigen Orbits (ISCO) für den Fall eines steifen Zustandsgesetzes mit n2/3 auftreten. Wir analysieren die ISCO für n=0. 5 sorgfältig und zeigen, dass die ISCO hauptsächlich durch eine hydrodynamische Instabilität für (M/R) _0. 2 bestimmt sind. Wir untersuchen auch den gesamten Drehimpuls und die spezifische Drehimpulsverteilung der binären Konfiguration bei den innersten Orbits, wo der endgültige Verschmelzungsprozess beginnt. Aus diesen Größen erwarten wir die endgültigen Ergebnisse der Verschmelzung von Doppelneutronenstern-Systemen.