Repeating fast radio bursts from neutron star binaries: Multiband and multimessenger opportunities
Notice bibliographique
Résumé
Recent observations indicate that magnetars may reside in merging compact binaries and at least part of fast radio bursts (FRBs) are sourced by magnetar activities. It is natural to speculate that a class of merging neutron star binaries may have FRB emitters. In this work, we study the observational aspects of these binaries---particularly those with FRB repeaters, which are promising multiband and multimessenger observation targets of radio telescopes and ground-based gravitational wave detectors as the former telescopes can probe the systems at a much earlier stage in the inspiral than the latter. We show that observations of FRB repeaters in compact binaries have a significant advantage in pinning down the binary spin dynamics, constraining neutron star equation of state, probing FRB production mechanisms, and testing beyond standard physics. As a proof of principle, we investigate several half-year long mock observations of FRB pulses originating from premerger neutron star binaries, and we find that using the information of FRB arriving times alone, the intrinsic parameters of this system (including the stellar masses, spins, and quadrupole moments) can be measured with high precision, and the angular dependence of the FRB emission pattern can also be well reconstructed. The measurement of stellar masses [with an error of $\mathcal{O}({10}^{\ensuremath{-}6}--{10}^{\ensuremath{-}5})$] and quadrupole moments [with an error of $\mathcal{O}(1%--10%)$] may be an unprecedented discriminator of nuclear equations of state in neutron stars. In addition, we find the multiband and multimessenger observations of this binary will be sensitive to alternative theories of gravity and beyond standard models, e.g., dynamical Chern-Simons gravity and axion field that is coupled to matter. For example, we find that the effect of gravitational parity violation can be probed much more accurately than existing observations/experiments by combining FRB observations with either gravitational observations or x-ray observations and applying universal relations for neutron stars that do not depend sensitively on the equations of state.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».