Isotropic Detectable X-ray Counterparts to Gravitational Waves from Neutron Star Binary Mergers
中子星双星合并是强引力波源。有希望的电磁对应物是短伽马射线暴（GRB），但发射是高度准直的。我们认为，短伽玛暴中的长平台辐射在X射线中被合并喷出物散射，产生了通量为100 Mpc的$10^{-13}-10^{-10}$ erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$的近各向同性辐射。这可以通过Swift XRT和宽场X射线探测器（如ISS-Lobster，Einstein Probe，eROSITA和WF-MAXI）探测到，红外和光学后续工作需要这些探测器来定位和测量到宿主星系的距离。散射的X射线具有线性偏振，其与喷流方向、X射线亮度和GW偏振相关。平台发射活动也是短GRB 130603 B中检测到的macronova（或kilonova）的天然能量来源，而没有$r$过程放射性。
2015-07-18 astro-ph.HE gr-qc
Supermassive black hole mergers as dual sources for electromagnetic flares in the jet emission and gravitational waves
我们提出了一种新的观测类型的引力波发射的超大质量黑洞合并到他们的电磁同行。这种双重发射涉及到相对论性喷流的变化，这种喷流是由位于其底部的超大质量黑洞双星的自旋-轨道进动引起的。
2013-09-07 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Electromagnetic Follow-up Observations of Binary Neutron Star Mergers with Early Warnings from Decihertz Gravitational-wave Observatories
我们调查的前景电磁后续观测的双中子星（BNS）合并，与早期预警的帮助下，分赫兹引力波（GW）天文台，B-DECIGO和DO-最佳。在前人工作的基础上，我们不仅对不同$γ$射线卫星和BNS星群模型的联合短$γ$射线暴（sGRB）探测率进行了快速评估，而且对不同极限星等的巡天望远镜的多波段千诺瓦探测进行了详细的分析和结果。在一个假设的4年的任务时间为分赫兹GW观测站，我们发现，对于电磁后续行动的目标，DO-最佳表现优于B-DECIGO作为一个整体的检测率，并有一个更大的可探测距离联合sGRB/kilonova搜索。以BNS合并的对数正态总体模型和一天的预警时间为例，讨论了利用电磁设备和分赫兹GW探测器进行的各种协同观测的定位和定时精度以及红移分布。在此基础上，我们提出了一种可行的“等待”模式作为未来多信使天体物理的新探测模式。
2022-06-20 astro-ph.HE gr-qc
A Radio Counterpart to a Neutron Star Merger
中子星合并事件GW170817探测到了引力波。对来自同一来源的电磁辐射的探测表明，合并发生在星系NGC 4993的外围，距离地球40兆秒差距。我们报告了在事件发生后16天出现的对应射电源的检测，使我们能够诊断合并的能量学和环境。观测到的射电辐射可以用离轴观察的准直超相对论性喷流或温和相对论性喷出物的茧来解释。在合并后100天内，射电光变曲线将区分这些模型，甚长基线干涉测量法将有能力直接测量碎片的角速度和几何形状。
2017-10-16 astro-ph.HE gr-qc
Radio Counterparts of Compact Binary Mergers detectable in Gravitational Waves: A Simulation for an Optimized Survey
中子星双星和黑洞-中子星双星的合并产生了引力波（GW）发射和具有显著动能的外流。这些外流导致通过同步辐射的无线电发射。我们探索这些同步加速器产生的无线电信号的可探测性的后续观察GW合并事件缺乏检测电磁对应的其他波长。我们的模型无线电光变曲线所产生的（一）次相对论合并喷出物和（二）超相对论喷流。前者在几年的时间尺度上产生无线电残余，后者在喷流方向上产生$γ$射线爆发，并在几周的时间尺度上产生在更宽角度上延伸的射电余辉。基于推导出的光变曲线，我们建议在$1.4$ GHz的优化调查与五个时期分开的对数时间间隔。我们估计的无线电同行的模拟GW合并事件的检测先进的LIGO和处女座由当前和未来的无线电设施。这些GW合并事件的可检测距离可能高达1 Gpc。在$3\cdot 10^{50}$尔格的中等动能和$0.1 {\rm cm^{-3}}$或更大的环并密度的情况下，持久射电残余物的$20$- $60\%$将是可探测的，而具有$10^{48}$尔格动能的孤儿射电余辉的$5$-$20\%$将是可探测的。如果关注可良好定位的GW事件，则检测可能性增加。我们讨论了背景噪声，由于无线电流量的主机星系和假阳性所产生的河外无线电瞬变和可变的活动星系核，我们表明，安静的无线电瞬变天空是非常有利的，当搜索无线电同行。
2016-09-04 astro-ph.HE gr-qc
A light in the dark: searching for electromagnetic counterparts to black hole-black hole mergers in LIGO/Virgo O3 with the Zwicky Transient Facility
活动星系核的吸积盘是引力波观测到的致密天体合并的有利场所。活动星系核内的合并嵌入在重子丰富的高密度环境中，是唯一必须发生电磁（EM）对应物（无论是否可检测）的GW通道。考虑到活动星系核与不寻常的耀斑活动观察到的Zwicky瞬态设施（ZTF），我们描述了一个搜索候选EM对应的二元黑洞（BBH）合并检测LIGO/室女座在O3。在去除可能的误报后，我们发现9个候选对应BBH合并合并O3（7在O3 a，两个O3 b）与$p$值为0.019。基于ZTF的天空覆盖，活动星系核的几何形状和合并的几何形状，我们预计$\approx 3(N_{\rm BBH}/83)(f_{\rm AGN}/0.5)$潜在的可检测的EM对应物从O3，其中$N_{\rm BBH}$是观察到的BBH合并的总数和$f_{\rm AGN}$是起源于活动星系核的分数。为了减少我们的假阳性率，需要进一步模拟活动星系核盘中的爆发和耀斑现象。其中两个事件也与总质量为$> 100M_\odot$的合并有关，如果在活动星系核通道中发生分层（大质量）合并，这是O3的预期速率。在未来的GW观测运行中，候选EM对应物可以更好地受到南部天空覆盖范围以及LIGO/Virgo警报卷中异常AGN耀斑事件的光谱监测的约束。未来一套可靠的活动星系核电磁对应的BBH合并将产生一个独立的手段来测量宇宙膨胀（$H_0$）作为红移的函数。
2022-09-26 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Radio Remnants of Compact Binary Mergers - the Electromagnetic Signal that will follow the Gravitational Waves
问题“什么是可观察到的电磁（EM）签名的一个紧凑的二元合并？“是一个有趣的问题，对寻找引力波（GW）有着至关重要的影响。紧凑的二元合并是GW的主要来源，是当前和下一代检测器的目标。数值模拟表明，这些合并喷射高能次相对论（甚至相对论）流出。如果合并产生短期GRB，情况肯定是这样的，但即使没有，预计也会有大量资金流出。这种流出物与周围物质的相互作用不可避免地导致了持久的无线电信号。我们计算预期的信号从这些流出（我们的计算也适用于短伽玛暴孤儿余辉），我们讨论了它们的可探测性。我们表明，这种信号的最佳搜索，方便地，发生在1.4 GHz左右。流出参数的实际估计产生几百个$μ$ Jy的信号，持续几个星期，从先进的GW探测器的探测范围的来源。由GW探测触发的后续无线电观测，即使在不利的条件下也可以揭示无线电残余。即将到来的所有天空调查可以在任何给定时间检测几十个，甚至可能数千个合并残留物，从而甚至在先进的GW探测器投入使用之前提供可靠的合并率估计。事实上，无线电瞬变RT 19870422符合我们的模型预测的整体属性，我们建议，它最有可能的起源是一个紧凑的二进制合并无线电残留。
2011-02-04 astro-ph.HE gr-qc
Electromagnetic precursors to gravitational wave events: Numerical simulations of flaring in pre-merger binary neutron star magnetospheres
从中子星合并事件中探测到引力波，开辟了多信使天文学的新领域，将引力波事件与短伽马射线暴和千诺瓦余辉联系起来。另一个尚未发现的电磁对应物是两颗中子星在合并前磁层的非平凡相互作用产生的前兆发射。通过对轨道中子星进行特殊相对论无力模拟，我们讨论了不同磁场方向的影响，并展示了如何通过双星中存在的差动运动显着增强发射，无论是由于恒星自旋还是恒星磁层未对准。我们发现，建立扭曲的磁通量管连接两颗星可以导致重复发射的强大耀斑的各种轨道配置。我们还讨论了耀斑过程中潜在的相干射电辐射机制。
2020-04-14 astro-ph.HE gr-qc
Electromagnetic Counterparts to Massive Black Hole Mergers
在未来的二十年里，预计将打开大门的电磁（EM）和引力波（GW）的签名与大质量黑洞（MBH）的双星走向合并的第一次重合检测。这些探测将通过将这一不断增长的领域扩展到低频GW区域来启动多信使天体物理学的新时代，并将提供对MBH和星系演化的前所未有的理解。它们还将构成宇宙学的全新探测器，并将使独特的引力测试成为可能。这篇生活评论的目的是通过总结在撰写本文时已知的与MBH合并的EM对应方有关的关键发现、物理过程和想法来介绍这一研究主题。我们审查目前的观测证据密切MBH二进制文件，讨论相关的物理过程和时间尺度，并总结可能的EM对应GW的前体，合并，余辉阶段的MBH合并。我们还描述了开放的问题，并讨论在这个充满活力和快节奏的研究领域的未来前景。
2022-05-13 astro-ph.HE gr-qc
Electromagnetic counterparts to gravitational waves from black hole mergers and naked singularities
我们认为，在这里的问题是否建议电磁对应的引力波信号在二进制黑洞合并可能是由于一个'短命'裸奇点的外观合并过程中。我们指出，在合并过程中，时空的拓扑结构发生了变化，这可能导致裸奇点的出现。如果在黑洞系统的周围存在某种物质，其形式是一个小的吸积盘，那么在合并过程中发出的光度将允许区分裸奇点形成的情况和视界一直存在的情况。事实上，与"纯"黑洞的情况相反，在裸奇点形成的情况下，发射的光度谱要高得多。我们认为，这种瞬态裸奇点的存在将更容易解释合并过程中电磁对应物的高亮度。
2016-03-09 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Understanding possible electromagnetic counterparts to loud gravitational wave events: Binary black hole effects on electromagnetic fields
双黑洞系统的动力学除了产生巨大的引力波（GW）外，还可以通过影响其附近等离子体和电磁场的行为来诱导电磁（EM）辐射的发射。我们在这里研究电磁场是如何通过合并的一对轨道黑洞的影响。特别是，我们展示了如何二进制的动态诱导可能的电磁感应发射的变化，以及在后期合并和合并时期的电磁场的增强。这些随时间变化的特征可能会在产生可探测辐射的过程中留下印记，并可用于探测引力波的电磁对应物。
2009-11-19 astro-ph.HE gr-qc
Modeling dynamical ejecta from binary neutron star mergers and implications for electromagnetic counterparts
两颗中子星的并合除了发射引力波外，还会产生多种电磁信号。在这项工作中，我们结合了大量的数值相对论模拟不同的群体进行，我们提出了适合的质量，动能，和速度的动态喷出的物质。此外，我们评论喷出物的几何形状和组成，并讨论恒星的个别旋转的影响。导出的拟合可以用来近似的光度和光曲线的千新星（macronovae）和估计的无线电耀斑的主要属性。在GW检测的情况下，当质量的第一估计可用时，二元参数和EM信号之间的这种相关性允许近似可能的EM对应物。经过可能的kilonovae观测，我们的结果也可以用来限制数值相对论模拟所覆盖的参数空间的区域。
2016-12-12 astro-ph.HE gr-qc
On The Missing Counterparts Of LIGO-Virgo Binary Merger Events
尽管世界范围内的地面，地下和太空观测都在寻找29个紧凑双星合并事件的预期电磁和中微子对应物，这些事件已经被升级后的LIGO-Virgo引力波探测器在其观测周期O3的前半年探测到，虽然这种情况可能是由于附近的合并事件定位不佳和/或短暂的河外瞬变的复杂背景，可能是内在的我们表明，的确，这是预期在炮弹模型的伽马射线暴和他们的余辉。
2019-10-15 astro-ph.HE
Progenitor models of the electromagnetic transient associated with the short GRB 130603B
由r-过程元素的放射性衰变提供能量的电磁瞬变，即所谓的kilonova/macronova，是至少包含一颗中子星的致密双星合并可能观测到的结果之一。最近的观测强烈地暗示了电磁瞬变的首次发现，这与短GRB 130603 B有关。我们结合数值相对论模拟和辐射转移模拟的动态喷出物的双中子星和黑洞-中子星合并，探索这一事件的可能的祖先。我们表明，在一个现实的参数范围内的喷出物模型一致再现所观察到的近红外过量。我们还表明，软状态方程模型的双中子星合并和刚性状态方程模型的黑洞-中子星合并有利于重现观测到的光度。
2013-10-06 astro-ph.HE gr-qc
The Electromagnetic Signals of Compact Binary Mergers
紧凑的双星合并是引力波的主要来源，是当前和下一代探测器的目标。问题“什么是可观察到的电磁（EM）签名的一个紧凑的二元合并？“是一个有趣的问题，对寻找引力波有着至关重要的影响。我们提出了一个大型的数值模拟，重点是从动态喷射的次相对论性材料出现的电磁信号。这些流出物在一天的时间尺度上产生macronovae -由放射性衰变提供动力的短寿命IR到UV信号。这种流出物与周围物质的相互作用不可避免地导致了长期的残留物。这些残骸的预期无线电信号持续时间超过一年，当次相对论喷出物占主导地位的排放。我们讨论了它们在1.4 GHz和150 MHz的可探测性，并将其与短伽玛暴的孤儿余辉（由这种外流的不同成分产生）的可探测性进行了比较。在先进的GW探测器（300 Mpc）的探测范围内，发生了与银河系中子星双星群（质量相似，典型的环并星系盘密度约为1 cm ^-3）特征相似的并合，产生了约50 [300]微焦的1.4 GHz [150 MHz]信号。在几周的时间尺度上，信号主要是由轻度和/或超相对论性流出，这是不占我们的模拟，预计将更加明亮。即将到来的所有天空调查预计将检测几十个，可能更多，合并残留物在任何给定的时间，从而提供强大的下限合并率甚至在先进的GW探测器成为操作。在观测到的星等下，在IR到UV范围内的同一距离的Macronovae峰在合并后约10小时可能会像22-23一样明亮，但如果不透明度更大…
2013-01-07 astro-ph.HE gr-qc
A Toy Model for the Electromagnetic Output of Neutron-star Merger Prompt Collapse to a Black Hole: Magnetized Neutron-star Collisions
本文系统地研究了磁化中子星的迎头碰撞。我们研究了两颗中子星合并时产生的磁场几何。此外，我们还分析了这些碰撞产生的光度，并监测了从合并到随后产生黑洞的磁场演化。在黑洞形成的时候，随着电磁场的衰减，亮度达到峰值并逐渐衰减。比较了三种不同的情况下，一个在两个中子星的初始磁场是对齐的，一个在那里他们是反对齐的，也有一种情况下，他们最初有不相等的磁场强度。我们确定区域和设置限制，使对创建和磁重联将发生在这种情况下，并进一步讨论辐射能量的限制和差异。这项研究应该被看作是一个玩具模型的情况下，残余物，一个双中子星合并，经历了一个即时崩溃的黑洞与周围的磁盘可以忽略不计。我们注意到产生的电磁脉冲类似于快速射电暴现象。我们认为，高质量的合并，导致快速迅速崩溃的黑洞和预期的流量将被观察到的距离类似的二元中子星引力波检测GW 190425的影响。
2020-04-18 astro-ph.HE gr-qc
Binary Neutron Star Mergers with Missing Electromagnetic Counterparts as Manifestations of Mirror World
我们认为，大部分的二进制合并，这可能会提供引力波信号可检测的LIGO/室女座，从隐藏的镜像部门出现。除了引力作用，镜像粒子不会与普通观测者发生相互作用，这就是为什么与镜像物质组成的成分合并时，预期不会有伴随引力波的电磁信号。因此，如果宇宙的暗物质预算主要是由镜像粒子贡献的，我们预测，只有大约一个双中子星（中子星-黑洞）合并的10个，可观察到的LIGO/处女座，特别是在相对于视线有利的条件下，可能伴随着提示伽马射线暴和其他电磁信号适合后续观测。LIGO/Virgo在第三次观测运行期间记录的候选事件列表似乎支持我们的预测。
2020-04-02 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Prompt Electromagnetic Transients from Binary Black Hole Mergers
二进制黑洞（BBH）合并提供了一个主要来源，目前和未来的干涉GW天文台。大规模的BBH合并可能经常发生在等离子体丰富的环境中，导致传统天文设施可观察到的并发电磁（EM）信号的令人兴奋的可能性。然而，关于产生这种对应方的许多关键问题仍然没有答案。我们探索的机制，可能会驱动EM同行磁流体动力学模拟治疗一系列的情况下，涉及等质量的黑洞双星浸没在一个最初均匀的流体与均匀的，轨道对齐的磁场。我们发现，坡印廷光度的时间发展，这可能会驱动喷流样的排放，是相对不敏感的方面的初始配置。特别地，在初始值的显著范围内，中心磁场强度被气流有效地调节以产生$10^{45}-10^{46} ρ_{-13} M_8^2 \, {\rm erg}\,{\rm s}^{-1}$的坡印廷光度，BBH质量缩放到$M_8 \equiv M/(10^8 M_{\odot})$和环境密度$ρ_{-13} \equiv ρ/(10^{-13} \, {\rm g} \, {\rm cm}^{-3})$。我们还计算了直接等离子体同步辐射处理通过测地线光线追迹。尽管透镜效应和动力学，我们发现所观察到的同步辐射通量变化不大导致合并。
2018-01-16 astro-ph.HE gr-qc
Neutron Star Merger Remnants
双中子星合并观测是一种独特的方式，限制在极端的基础物理和天体物理学。引力波事件及其电磁对应物的解释主要依赖于合并残余物的广义相对论模型。定量模型只能通过3+1维的数值相对论模拟来获得，包括核物质、电磁和弱相互作用的详细输入物理。本审查总结了目前对合并残余物的理解，重点是与多信使观测有关的一些方面。
2020-10-25 astro-ph.HE gr-qc
Anisotropic mass ejection from black hole-neutron star binaries: Diversity of electromagnetic counterparts
黑洞-中子星双星的合并过程中，当中子星在合并前发生破裂时，可以喷射出质量约为0.01-0.1M_sun的物质。喷出物表现出明显的各向异性，并在一个特定的方向与体积速度约0.2c。这与双中子星合并有很大的不同，后者的喷出物几乎是各向同性的。各向异性喷出物带来了黑洞-中子星双星特有的电磁对应体多样性，如视角依赖性、极化和自行。本文还讨论了黑洞的反冲速度、引力波记忆发射和宇宙线加速等问题。
2013-08-23 astro-ph.HE gr-qc
Electromagnetic Counterparts of Gravitational Wave Sources : Mergers of Compact Objects
合并的紧凑型物体被认为是主要的引力波（GW）的来源，并将很快成为目标的GW天文台，如先进的LIGO，处女座等找到这些GW源的电磁对应物将是重要的，以了解他们的性质。我们讨论合并可能的电磁信号。我们表明，BH-BH合并可能有超过爱丁顿光度从团结到几个数量级的亮度取决于合并BH的质量。因此，这些合并可能是爆炸性的，释放高达$10^{51}$尔格的能量，并作为无线电瞬变发光。在任何给定的时间，我们预计大约有几个这样的瞬变在天空中的GHz频率，可以检测到约300 Mpc。也有人认为，这些无线电瞬变看起来像无线电超新星，具有可比的检测率。然而，多波段的后续行动可以区分合并和超新星。
2016-02-11 astro-ph.HE
Electromagnetic Signatures of Neutron Star Mergers in the Advanced LIGO Era
包含中子星和恒星质量黑洞的双星合并是未来几年内由干涉仪Advanced LIGO和Virgo直接探测引力波的最有希望的来源。同时探测到这些事件的电磁辐射将大大提高这些发现的科学回报。本文综述了中子星双星合并过程中不同阶段电磁信号和多波长电磁信号的模拟研究现状。我们专注于这些观测提供了最灵敏的诊断合并物理和贡献的快速中子捕获（$r$ -过程）在银河系中的元素的合成。我们还概述了这一快速发展的领域的观测和理论方面的预期未来发展。
2015-12-17 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Inverse compton scattered merger-nova: late X-ray counterpart of gravitational wave signals from NS-NS/BH mergers
最近对GW 170817及其电磁辐射的观测表明，双中子星并合可能产生丰富而明亮的电磁辐射。最近的数值模拟表明，中子星和中子星/黑洞（NS-NS/BH）合并将留下一个中央残余周围的温和的各向同性喷出物。中心残骸可以发射准直喷流，当喷流穿过喷出物时，会形成一个温和的相对论茧，茧与周围介质之间的相互作用会通过外部激波在大角度加速电子。因此，合并新星光子（即，喷出物的热发射）在传播通过茧冲击区时，会通过逆康普顿（IC）过程散射到更高的频率。我们发现IC散射分量在X射线波段达到峰值，并将以天为序（与合并新星发射同时）达到峰值。使用目前的X射线探测器，根据合并残余物的性质，可以探测到200 Mpc的这种晚期X射线成分。它可以作为NS-NS/BH合并产生的引力波信号的重要电磁对应物。然而，同时探测到如此晚的X射线信号和合并新星信号可以揭示茧的性质和喷流的具体结构。
2018-02-02 astro-ph.HE
Post-Merger Jets from Supermassive Black Hole Coalescences as Electromagnetic Counterparts of Gravitational Wave Emission
作为一个强大的引力波源，超大质量黑洞（SMBH）合并可能伴随着一个相对论性喷流，导致可检测到的电磁（EM）辐射。我们模拟了合并后的喷流在合并前由盘风形成的环核环境中的传播，并计算了前激波区的多波长电磁谱。我们表明，非热EM信号SMBH合并是可检测的未来GW设施，如激光干涉仪空间天线（LISA）的检测范围。基于我们的模型的计算预测缓慢衰落的瞬变与时间延迟从几天到几个月后合并，导致GW检测后的EM后续观测的影响。
2021-03-13 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Low-Γ jets from Compact Binary Mergers as Candidate Electromagnetic Counterparts to Gravitational Wave Sources
据认为，具有中子星或中子星和黑洞成分的致密双星合并会产生各种电磁对应物：超相对论喷流产生的短伽马射线暴，随后是宽带余辉; r过程元素放射性衰变产生的半各向同性千诺瓦;以及晚期射电耀斑;如果来自这种合并的喷流遵循与其他天体物理喷流相似的洛伦兹因子的幂律分布，那么合并喷流的总体将由低-Γ值主导。对于低-Γ喷流，与短伽玛暴相关的瞬发γ射线将被抑制，而当激波在环境介质中形成时，喷流能量将以X射线/光学/射电瞬变形式释放。利用蒙特卡罗模拟，我们研究了这样的瞬态作为候选电磁对应物的LIGO/Virgo探测到的引力波源的属性。大约78%的合并喷流导致失败的伽玛暴，光学峰值14-22等，全天率为每年2-3次。
2016-10-05 astro-ph.HE
Where to find Electromagnetic Wave Counterparts of stellar-mass binary black hole mergers?
引力波和电磁波观测相结合的多信使天文学对物理学、天体物理学和宇宙学产生了巨大的影响。然而，目前运行的地面GW观测站检测到的大多数源是二元黑洞（BBH）合并，令人失望的是，预计没有EM对应物。在这封信中，我们提出，如果BBH合并发生在一个气体盘周围的超大质量黑洞，合并可以伴随着一个短暂的无线电耀斑一样的快速射电暴（FRB）。我们认为，来自GW检测的总质量和有效自旋可以用来区分这样的源从其他渠道的BBH合并。如果未来的观测证实了这一预测，那么多信使天文学的距离将比现在远一个数量级。FRB的起源之谜也可以部分揭示。
2019-09-18 astro-ph.HE
What is the Most Promising Electromagnetic Counterpart of a Neutron Star Binary Merger?
双中子星和中子星-黑洞双星的最后螺旋很可能被先进的地面引力波（GW）干涉仪网络探测到。最大限度地从这样的发现中获得科学回报将需要识别和定位电磁（EM）对应物。在这里，我们批判性地评估和比较了几种可能的对应物，包括短持续时间的伽马射线暴（SGRB）、“孤儿”光学和无线电余辉，以及由合并喷出物中合成的重核的放射性衰变驱动的~一天的光学瞬变（“千诺瓦”）。我们评估的承诺，每个对应的四个“基本美德”：可探测性，高分数，可识别性和位置精度。考虑到~ 10 ° sq.的典型误差区域的搜索策略，我们的结论是，SGRB是最有用的，以确认宇宙起源的几个GW事件，并测试与NS合并的关联。然而，对于更雄心勃勃的目标，本地化和获得大样本的GW事件的红移，千新星反而是首选。离轴光学余辉最多可以在所有事件的10%中被探测到，而射电余辉只有在高密度介质中高能相对论喷出物的独特组合中才有希望，即使这样，每个事件也需要数百小时的EVLA时间。我们的主要建议是：（i）全天伽马射线卫星对于时间符合探测和伽马射线触发事件的GW搜索是必不可少的;（ii）LSST应采用1天的节奏跟踪策略，理想情况下每次指向约0.5小时以覆盖GW错误区域（标准的4天节奏和深度将严重限制唯一识别的可能性）;及（iii）无线电搜寻只应集中于相对论的情况，因为这需要观察数个月。
2011-08-30 astro-ph.HE gr-qc
Probing binary neutron star mergers in dense environments using afterglow counterparts
迄今为止，唯一一个有电磁波对应记录的双中子星合并引力波事件是GRB 170817 A。这种合并发生在密度小于$10^{-3}-10^{-2}~{\rm cm}^{-3}$的稀薄介质中。由于中子星双星在形成时会产生反冲，而且在合并前会有很长的延迟时间，因此这种低密度的环并介质通常是可以预期的。然而，有一些间接的证据表明，快速合并或低反冲双星，这将在密集的环境中合并。尽管如此，目前的天文数据在很大程度上对这些高密度合并的可能性没有定论。我们描述了一种方法来直接探测这个假设的人口的高密度合并通过多信使观测的二进制中子星合并余辉，利用这些信号的高灵敏度的合并环境的密度。这种方法是基于尚未收集的合并余辉样本。它的约束力很大，即使是在一个小的事件样本。我们讨论了该方法的局限性和适用性。在即将到来的第三代引力波探测器时代，这种方法的潜力将得到充分实现，因为它将使我们能够探测宇宙恒星形成高峰后不久发生的合并，前提是后续活动能够定位源。
2021-02-18 astro-ph.HE
Identifying Elusive Electromagnetic Counterparts to Gravitational Wave Mergers: an end-to-end simulation
结合引力波（GW）和电磁（EM）观测紧凑的双星合并应使天体物理过程的详细研究在强场重力制度。GW干涉仪网络在天空中的角分辨率很差，预计它们的EM特征也很微弱。因此，一个具有挑战性的目标将是毫不含糊地确定GW合并的新兴市场对手。我们进行了第一次全面的端到端模拟，重点是：i）GW天空定位，距离测量和体积误差，两个紧凑的二进制人口和四个不同的GW网络，ii）随后的可探测性由一系列多波长望远镜，iii）在可能的天体物理假阳性海洋中合并对应的最终识别。首先，我们发现双中子星（NS）双星合并可以分别被三个（或五个）探测器GW网络探测到最大距离为400 Mpc（或750 Mpc）。NS -黑洞（BH）合并可以检测到1.5的因素进一步。NS-BH合并的天空定位不确定性为50- 170平方米。°的(or 6- 65平方米（摄氏度）分别用于三个（或五个检测器）GW网络。其次，我们量化的光学对应物，可检测到不同大小的望远镜的相对分数。第三，我们提出了五个案例研究，以说明在低和高银河纬度的EM对应的安全识别的挑战的多样性。这是第一次，我们展示了如何结合本地宇宙星系目录构建低延迟GW卷可以帮助解决误报问题。
2012-12-20 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Capturing the electromagnetic counterparts of binary neutron star mergers through low latency gravitational wave triggers
我们研究了联合低延迟引力波（GW）探测和瞬发电磁波（EM）跟踪观测合并双星中子星（BNS）的前景。对于BNS合并与短持续时间的伽马射线暴（SGRBs），我们第一次评估的可行性快速EM后续行动，以捕捉即时排放，早期发动机活动或揭示任何潜在的副产品，如磁星或快速射电暴。为了实现我们的目标，我们首先模拟人口的合并BNS使用现实的源参数分布，并估计在合并前的不同时间的可检测性和定位效率。然后，我们使用一系列已签订GW后续协议的设施，从低频无线电到高能$γ$ -射线，来评估及时跟进的前景。我们量化我们的评估使用观测SGRB通量数据外推到先进的GW干涉探测器LIGO和处女座的地平线距离内，并立即在二进制合并后的提示阶段。我们的研究结果表明，虽然具有挑战性，但突破性的多信使科学是可能的，EM后续设施具有快速响应和广泛的视野。我们证明了抓住SGRB的瞬发阶段（$<$ 5 s）的机会，可以通过加快GW观测站和EM后续设施的检测管道来增强。我们进一步表明，除了澳大利亚仪器的最佳探测器网络可能会提高角分辨率的两个因素，从而大大有助于GW-EM多信使天文学。
2016-03-04 astro-ph.HE gr-qc
Soft X-ray Extended Emissions of Short Gamma-Ray Bursts as Electromagnetic Counterparts of Compact Binary Mergers; Possible Origin and Detectability
基于致密双星（中子星（NS）-NS或NS-黑洞（BH））并合模型，研究了各向同性能量为10^（50-51）erg、持续时间为10 s ~ 100 s的短伽马射线暴扩展发射（EE）的可能起源.我们分析了黑洞合并后形成的质量约为0.1 M太阳的磁化中微子主导的吸积盘的演化，并通过Blandford-Znajek（BZ）过程估计了相对论外流的能量.我们发现，在观测时间尺度> 30（1+z）s，相对较小的圆盘粘性参数α < 0.01的情况下，可以提取出高达> 10^52 erg的BH旋转能量。这样的BZ功率通过与质量为M ~ 10^-（2-4）M_sun的非相对论性预喷射物质碰撞而消散，并形成温和的相对论性火球。结果表明，在NS-NS并合中，这类火球的耗散光球辐射可能位于软X射线波段（1-10 keV），而在NS-BH并合中，这类火球的耗散光球辐射可能位于BAT波段（15-150 keV），而在M10 ^-4 Msun中，这类火球的耗散光球辐射可能位于软X射线波段（1-10 keV）。在前一种情况下，这样的软EEs可以提供一个很好的机会，在大约6年^-1的时间里，通过软X射线测量设备（如宽场MAXI）同时探测到角分辨率为大约0.1度的引力波。
2014-10-20 astro-ph.HE gr-qc
Are fast radio bursts the most likely electromagnetic counterpart of neutron star mergers resulting in prompt collapse?
吸合中子星是引力波和电磁波的重要来源。如果BNS的总质量大于一个阈值，黑洞在合并后会迅速膨胀。通过统计研究结合最近的LIGO/室女座约束核状态方程，我们估计，高达$\sim 25\%$的BNS合并可能会导致迅速崩溃。此外，我们发现，大多数模型的BNS质量函数，我们在这里研究预测，大多数的BNS合并的非崩溃有$q\gtrsim 0.8$。质量比为$q \gtrsim 0.8$的BNS坍缩合并可能不会伴随着可检测的千诺瓦或短伽马射线爆发，因为它们释放了可忽略不计的质量，并在残余黑洞上形成了可忽略不计的小吸积盘。我们称这种BNS合并为“孤儿”。然而，最近的研究发现，${10^{41-43}(B_p/10^{12}\rm G)^2 erg\, s^{-1}}$电磁信号可以由合并前几毫秒的磁层相互作用提供动力。此外，储存在孤立的BNS合并残留物的磁层中的能量将在${\mathcal O}(1\ \rm ms)$中辐射出去。通过对初始磁层为偶极的BNS系统的全广义相对论模拟，我们发现黑洞形成后磁层中的能量为$E_B \sim 10^{39-41} (B_p/10^{12}\rm G)^2$ erg。正如先前的研究所发现的，$E_B$在1毫秒内的辐射$\sim 1\%$与合并前磁层光度相匹配。这些磁层信号没有被发射，其持续时间和功率与非重复的快速射电暴（FRB）一致。这些结果结合我们的统计研究表…
2019-08-02 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Electromagnetic Emission from a Binary Black Hole Merger Remnant in Plasma: Field Alignment and Plasma Temperature
质量相当的黑洞合并通常会产生中度到高度旋转的黑洞，其时空曲率将以可观测的方式显著影响附近的物质。我们研究了一个合并后的克尔黑洞的中等自旋浸没在一个等离子体与初始均匀的密度和均匀的磁场影响潜在的可观察的吸积率和能量通量。在二十年内改变等离子体的初始比内能，除了在最低的内能处，我们发现稳态质量吸积率或坡印廷光度几乎没有变化，在模拟时间尺度内通量不表现出稳态行为。在固定内能和改变初始固定磁场的振幅和方向的情况下，我们发现稳态的坡印亭光度强烈依赖于初始磁场相对于黑洞自旋轴的夹角，而物质吸积速率在磁场夹角超过$\sim 45\degree$之前较为稳定.沿着黑洞自旋轴形成的原始喷流与黑洞附近的细长圆柱体一致，同时与大距离处的渐近磁场对齐。
2021-03-27 astro-ph.HE gr-qc
A brief overview of black hole-neutron star mergers
在地面引力波观测可探测到的三种主要双星中，黑洞-中子星（BHNS）合并仍然是最难以捉摸的。虽然候选BHNS存在于高级LIGO/Virgo合作的第三次观测运行期间发布的触发器中，但到目前为止尚未确认检测。至于双中子星系统，BHNS双星使我们能够探索广泛的物理过程，包括中子星状态方程，核合成，恒星演化，高能天体物理和宇宙膨胀。在这里，我们回顾一些BHNS系统的主要特征：破坏和非破坏双星之间的区别，BHNS合并可以产生的流出类型，以及可以从观测它们的引力波和电磁信号中提取的信息。我们还强调，对于最有可能的二元参数，BHNS合并似乎不太可能电源电磁信号比二元中子星系统。最后，我们讨论了一些问题，仍然限制了我们的能力，从BHNS二进制模型和解释电磁信号。
2020-06-18 astro-ph.HE gr-qc
Electromagnetic Counterparts of Compact Binary Mergers
通过引力波和光子首次探测到中子星合并，标志着引力波多信使天文学的曙光，它极大地增加了我们在天体物理学和基础物理学不同领域的洞察力。然而，许多悬而未决的问题，在一个紧凑的二元合并涉及的物理过程仍然存在，这些过程中的许多关注等离子体物理。随着第二代引力波干涉仪接近其设计灵敏度，新一代正在设计研究中，新的X射线探测器正在开发中，高能宇宙将越来越成为我们了解极端条件下等离子体的独特实验室。在这篇综述中，我们讨论了两个紧凑的物体合并后的主要电磁信号，突出了所涉及的主要物理过程和该领域中一些最重要的开放问题。
2021-05-03 astro-ph.HE
Outflow Bubbles from Compact Binary Mergers Embedded in Active Galactic Nuclei: Cavity Formation and the Impact on Electromagnetic Counterparts
提出了一种新的活动星系核（AGN）吸积盘中致密双星合并可能产生电磁辐射的设想。活动星系核中的核星团是致密恒星双星（CSB）的可能形成地，它们的合并可以通过引力波（GW）探测到。我们研究了活动星系核盘中CSB的吸积和外流。我们表明，这些外流很可能会创建外流“腔”的活动星系核磁盘合并之前，这使得EM或中微子的同行比预期的要少得多。我们讨论了可检测的EM对应物的必要条件内的流出空腔合并。如果合并后的残余黑洞经历了一个高的反冲速度，可以进入活动星系核盘，它可以以超爱丁顿速率吸积气体，新形成一个类似空腔的结构。这个泡沫可以在合并后的一天到一周内从盘中破裂。这样的爆发发射可以足够明亮，可以被当前的软X射线仪器检测到，例如Swift-XRT和Chandra。
2021-05-29 astro-ph.HE
Electromagnetic Chirps from Neutron Star-Black Hole Mergers
我们计算了一个伽玛射线耀斑的电磁信号来自表面的中子星合并前不久与一个黑洞的同伴。使用一个新版本的蒙特卡罗辐射输运代码Pandurata，采用动态时空，我们整合光子测地线从中子星表面，直到他们到达一个遥远的观察者或被捕获的黑洞。伽马射线的光变曲线受到许多相对论效应的调制，包括多普勒光束和引力透镜。由于光子来自于吸入的中子星，光变曲线与相应的引力波形非常相似：啁啾信号的特征是频率和振幅稳定增加。我们建议使用类似于LIGO数据分析中使用的匹配滤波算法来搜索这些电磁啁啾。
2017-04-25 astro-ph.HE
Astrophysics of Super-massive Black Hole Mergers
我们在这里提出的超大质量黑洞（SMBH）合并的天体物理学表现的主题的最新工作的概述。这是一个传统上由理论工作驱动的领域，但近年来也在观测天文学界引起了极大的兴趣和兴奋。特别是，电磁（EM）对应的SMBH合并提供了检测和表征这些高能事件在宇宙学距离的手段，即使在没有一个基于空间的引力波天文台。除了提供观测SMBH合并的机制外，EM对应物还提供了关于这些非凡事件发生的环境的重要信息，从而告诉我们星系与其中心黑洞共生形成和演化的机制。
2013-07-12 astro-ph.HE gr-qc
Energetic constraints on electromagnetic signals from double black hole mergers
费米探测到的双黑洞合并GW 150914的电磁对应物激发了许多理论模型，其中一些提出黑洞在大质量恒星内螺旋在一起。然而，我们表明，这种黑洞轨道上的动力学摩擦产生的热量可以超过恒星结合能的一个很大的因素，这意味着这种热量可能会摧毁恒星，从而使足够的气体难以在合并时靠近黑洞产生可检测的光子。在为两个恒星质量黑洞合并的电磁对应物提出模型时，必须考虑到这些因素。我们发现，只有当两个黑洞在非常靠近中心的地方形成时，恒星才能避免毁灭。在这种情况下，动力学摩擦可以使黑洞比在真空中更快地合并，这导致了引力波形的修改，这可能被先进的LIGO观测到。
2016-11-02 astro-ph.HE
Electromagnetic Emission from Supermassive Binary Black Holes Approaching Merger
我们提出了第一个完全相对论性的预测电磁辐射从周围的气体的超大质量双黑洞系统接近合并。使用光线跟踪代码后处理数据从广义相对论3-D MHD模拟，我们生成的图像和光谱，并分析发射的光的视角依赖性。当吸积率相对较高时，环双星盘、吸积流和迷你盘结合在一起发出UV/EUV波段的光。我们测量了日冕辐射的热康普顿硬X射线谱;在高吸积率下，它几乎完全产生于小盘，但在低吸积率下，它也是小盘和吸积流的主要辐射机制。由于相对论性光束和引力透镜的作用，辐射功率的角分布具有很强的各向异性，尤其是在赤道面附近。
2018-06-14 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Search for high energy $γ$-rays from the direction of the candidate electromagnetic counterpart to the binary black hole merger gravitational-wave event S190521g
引力波事件S190521 g--一个可能的双黑洞合并在一个活动星系核的吸积盘--伴随着一个光学对应物。围绕发光能量释放区域的这种密集环境有利于高能量$γ$ -射线的产生。我们报告了使用费米-LAT空间$γ$射线望远镜的公开数据从S190521 g事件的候选电磁对应物方向搜索高能$γ$射线的情况。我们提出了在100 MeV - 300 GeV能量范围内的源的光谱能量分布的上限。我们讨论了在宇宙射线加速，$γ$ -射线和中微子生产等来源的背景下，研究S190521 g的瞬态的重要性。
2020-10-31 astro-ph.HE
Black hole-neutron star mergers are unlikely multi-messenger sources
LIGO/Virgo/Kagra（LVK）合作通过引力波（GW）发射探测黑洞-中子星（BH-NS）合并的承诺最近已经实现，探测到了GW 200105和GW 200115。BH-NS双星的合并特别令人兴奋的是它们的多信使潜力，因为GW检测可以通过电磁（EM）对应物（千诺瓦，伽马射线暴，余辉），可以揭示关于NS状态方程（EOS）和BH自旋性质的重要信息。我们进行了统计研究的双星，演变形成一个BH-NS二进制和计算合并事件，可以遵循EM对应的速率。我们发现，$\gtrsim 50\%$的合并可以导致EM对应物的情况下，黑洞出生高自旋（$χ_{\rm BH}\gtrsim 0.7$），而这一部分不超过约$30\%$刚性NS EOS和几个百分点的软NS EOS低自旋黑洞（$χ_{\rm BH}\lesssim 0.2$），这表明高比率的EM对应物的BH-NS将提供支持高出生BH自旋。然而，可能性的BH出生与近最大的自旋和NS的内部结构是由一个僵硬的EOS是不利的，目前LVK的限制。考虑到这些值只代表一个上限，以观察一个EM对应由于目前的观测限制，如在亮度灵敏度和天空定位，BH-NS合并是不太可能的多信使来源。
2021-11-22 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
An early warning system for electromagnetic follow-up of gravitational-wave events
双中子星（BNS）将在高级LIGO和Virgo探测器的设计灵敏度波段中花费$\simeq 10$ - 15分钟。对引力波（GW）数据进行匹配滤波，原则上可以积累足够的信噪比（SNR），以便在同伴碰撞和合并之前几十秒识别即将发生的事件。在这里，我们报告的早期预警引力波检测管道的设计和测试。对于红移足够低的源，可以产生早期警报，以便在合并之前积累足够大的SNR $\sim 10 - 60\,\rm s$。我们发现，约7%（分别为49%）的总可检测的BNS合并将被检测到$60\, \rm s$（$10\, \rm s$）合并前。在合并前，约2%的可检测BNS合并将被检测到，并定位在$100\, \rm \text{deg}^2$内（90%可信区间）。几个宽视场望远镜的协调观测可以捕捉到合并前后几秒钟的事件。LIGO-Virgo探测器在设计灵敏度上可以促进在合并开始时观察至少一个事件。
2020-09-08 astro-ph.HE gr-qc
Charged Compact Binary Coalescence Signal and Electromagnetic Counterpart of Plunging BH-NS mergers
如果致密二元合并的至少一个成员带电，则两个成员的内螺旋将产生功率不断增加的坡印廷通量，从而产生与合并的啁啾信号在时间上相关的短暂电磁对应物（可能有很小的时间偏移），我们将其称为{ \em带电致密二元合并}（cCBC）信号。我们开发了一个一般的理论cCBC的任何质量和每个成员的电荷量。中子星（NS），作为旋转的磁铁，保证是带电的，所以cCBC信号应该伴随着所有的中子星合并。在小质量比（$q \equiv m_2/m_1 < 0.2$）的BH-NS合并中，当NS作为一个整体进入BH时，cCBC信号是干净的，如果NS是类蟹状的，其亮度/能量可以达到快速射电暴的亮度/能量。还估计了极端质量比Inspiral系统（EMRI）中cCBC信号的强度。
2020-06-15 astro-ph.HE
Low Lorentz Factor Jets from Compact Stellar Mergers - Candidate Electromagnetic Counterparts to Gravitational Wave Sources
短伽玛射线暴（GRB）被认为是由中子星（NS）或中子星与黑洞（BH）合并的相对论喷流产生的。如果来自致密恒星合并的喷流的洛伦兹因子$Γ$遵循与其他高能天体物理现象（例如耀变体，AGN）观察到的相似的幂律分布，那么喷流的总体将由低$Γ$流出主导。这些喷流不会产生瞬发伽马射线，但当它们与周围介质碰撞时，喷流能量将作为X射线/光学/无线电瞬变释放。使用Monte Carlo模拟，我们研究这样的瞬态的属性。如果喷流$Γ$遵循指数$-1.75$的幂律分布，则合并喷流$<300~$ Mpc的大约$78\%$会导致失败的伽玛暴。来自失效伽玛暴的X射线/光学瞬变将具有其特征的广泛分布：光变曲线峰值$t_p\sim0.1-10~$在合并后数天;通量峰值为X射线$10^{-6}{\rm~mJy}\lesssim~F_x\lesssim10^{-2}~$ mJy;光通量峰值为$14\lesssim~m_g\lesssim22$。X射线瞬变可以通过Swift XRT探测到，光学瞬变的$\sim85\%$可以通过具有极限星等$m_g \gtrsim 21$的望远镜探测到，因为天空中的源定位良好。X射线/光学瞬变之后是无线电瞬变，峰值时间集中在$t_p\sim10~$天附近，峰值通量为10 GHz时的$\sim~10-100~$ mJy和150 MHz时的$\sim~0.1~$ mJy。通过考虑LIGO/Vi…
2016-07-22 astro-ph.HE gr-qc
From Localization to Discovery: Bayesian Ranking of Electromagnetic Counterparts to Gravitational-Wave Events
University of Warwick（华威大学）
提出一种仅基于位置信息的贝叶斯排序方法，结合三维天图、宿主星系信息等识别引力波事件电磁对应体，在GW170817中成功排序出AT2017gfo并确定宿主星系。
2026-09-09 astro-ph.HE gr-qc
Electromagnetic emission from long-lived binary neutron star merger remnants I: formulation of the problem
双中子星（BNS）合并是解释短伽马射线暴（SGRB）现象的主要模型，SGRB是宇宙中最明亮的爆炸之一。最近对SGRB的持久X射线余辉的观测挑战了标准范式，并表明在很大一部分事件中，可能形成长寿的中子星（NS），而不是黑洞。了解这些余辉背后的机制是必要的，以解决有关SGRB中央引擎的性质公开的问题。然而，最近的理论进展一直受到阻碍的事实，即余辉发射的时间尺度的利益是无法访问的数值相对论模拟。在这里，我们提出了一个详细的模型来弥合合并过程的数值模拟和余辉的相关时间尺度之间的差距，假设合并的结果在一个长寿命的NS。该模型是制定在一组耦合的微分方程，遵循合并后的系统的演变，并预测其电磁（EM）发射在一个自洽的方式，从初始数据，可以从BNS合并模拟提取，并考虑到最相关的辐射过程。此外，该模式可以容纳在任何时间的演变过程中，以及不同的情况下，即时SGRB排放的残余NS崩溃。对BNS合并感兴趣的第二个主要原因是，它们被认为是最有希望的引力波（GW）源，可用于今年上线的先进地面探测器网络LIGO/Virgo的探测。在合并和合并后阶段进行EM和GW联合观测的多信使天文学可以大大提高这两种观测的科学产出。但是，实际收益取决于...
2015-08-31 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
The evolution of binary neutron star post-merger remnants: a review
大约每10秒，宇宙中的某个地方就会有两颗中子星合并，产生剧烈的爆炸，在引力波和电磁波谱中都可以观察到。引力波和电磁波对合并的双星中子星GW 170817的同步观测为这些灾难性的碰撞提供了宝贵的见解，探测了超核密度下的大块核物质、伽马射线暴的喷流结构、引力速度以及局部宇宙的宇宙学演化等。尽管信息丰富，但仍不清楚GW 170817的残骸何时坍塌形成黑洞。来自其他短伽马射线暴的证据表明，大部分的合并可能形成长寿的中子星。我们回顾了观测和理论上已知的关于双中子星合并后的残余物。从理论的角度来看，我们回顾了我们的理解的短寿命和长寿命的合并残留物的演变，包括流体，磁场和温度的演变。这些考虑影响了从短寿命或长寿命的中子星残骸中探测引力波的前景，这可能会允许在地球实验无法达到的条件下对热核物质状态方程进行新的探测。我们还回顾了从当前和未来的电磁观测，包括千新星和晚时间的X射线和无线电余辉观测确定合并后的物理前景。
2022-02-18 astro-ph.HE gr-qc
Electromagnetic Counterparts of Stellar-mass Binary Black Hole Mergers in AGN Accretion Disks: Theoretical Models and Observational Status
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）；Guizhou University（贵州大学）
本文综述了活动星系核吸积盘中恒星质量双黑洞并合的电磁对应体研究，总结其发生证据、辐射机制与观测现状，并探讨未来多信使观测前景。
2026-10-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
Possible role of magnetic reconnection in the electromagnetic counterpart of binary black hole merger
我们提出了一个定性的方案来解释的引力波事件GW 150914的直接测量的激光干涉仪引力波天文台（LIGO）-处女座合作和硬$X$ -射线瞬变检测费米-伽马射线暴监视器（GBM）$0.4$秒后的争论之间的关联。在一个双星系统中，两个引力坍缩的物体带有不为零的电荷，在合并过程中发生的两个磁层的补偿，通过磁重联，产生了一个高度准直的相对论流出，变得光学薄，并在GBM视场中闪耀。我们建议，这一过程应被视为一个共同的在未来的联合引力/电磁探测，在中子星-中子星合并事件的情况下，可能会导致可检测的$X$ -或$γ$ -射线的前兆，或瞬态与，引力爆发。
2018-04-10 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Radioactively Powered Emission from Black Hole-Neutron Star Mergers
探测引力波（GW）源的电磁对应物对于揭示致密双星合并的本质具有重要意义。本文对黑洞-中子星合并过程中的放射性能量辐射进行了三维、多频、含时的辐射转移模拟。根据BH与NS的质量比，BH的自旋和致密物质的状态方程，BH-NS合并可以比NS-NS合并喷射更多的物质。在这种情况下，BH-NS合并喷出物的放射性能量发射可能比NS-NS合并更明亮。我们发现，尽管预计较大的距离BH-NS合并事件，观测到的亮度BH-NS合并可以媲美，甚至高于NS-NS合并。我们发现，当潮汐扰动的BH-NS合并喷出物被限制在一个小的立体角，从BH-NS合并喷出物的排放往往是蓝色的比从NS-NS合并喷出物为一个给定的总光度。由于这一性质，我们可能能够区分BH-NS合并事件从NS-NS合并事件的放射性供电发射的多波段观测。除了GW观测，这种电磁观测可能提供关于致密双星聚结性质的独立信息。
2013-10-10 astro-ph.HE gr-qc
Disk draining in LIGO progenitor black hole binaries and its significance to electromagnetic counterparts
本文通过二维流体动力学模拟发现，双黑洞旋进过程中激发的螺旋波会加速遗迹吸积盘的质量和角动量传输，导致吸积盘在黑洞合并前被排空，从而降低了探测到电磁对应体的可能性。
2025-03-01 astro-ph.HE gr-qc
Electromagnetic Counterparts to Black Hole Mergers Detected by LIGO
恒星质量黑洞（BH）的合并，如LIGO观测到的GW 150914，预计不会有电磁对应物。然而，费米GBM探测器在引力波（GW）信号GW 150914后0.4秒识别出伽马射线瞬变，并具有一致的天空定位。我表明，这两个信号可能是相关的，如果由LIGO检测到的BH二进制起源于两个块在一个哑铃形配置，形成时，一个快速旋转的大质量恒星的核心崩溃。在这种情况下，BH双星合并之后是一个伽马射线暴（GRB），它来自于残留BH周围的吸积流。未来对伽玛射线暴余辉的探测可以用来确定源的红移和精确定位。一群具有GRB红移的标准GW塞壬将为精确测量宇宙学距离作为红移的函数提供一种新的方法。
2016-02-22 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Binary Neutron Star Mergers: Mass Ejection, Electromagnetic Counterparts and Nucleosynthesis
本文对双星中子星（NS）合并的物质抛射、电磁瞬变和核合成进行了系统的数值相对论研究。我们发现，一些$10^{-3}\, M_\odot$的材料在合并过程中动态弹出。这些流出的量和属性取决于二元参数和NS状态方程（EOS）。这些喷出物中的一小部分，典型的是${\sim}10^{-6}\, M_\odot$，在合并后不久形成的激波加速到大于$0.6\, {\rm c}$的速度，并在合并后的几周、几个月或几年的时间尺度上产生明亮的射电耀斑。他们的观察可以限制合并后NS反弹的强度，从而限制极端密度下物质的EOS。动态喷出物强烈产生第二和第三$r$过程峰值核，相对同位素丰度接近太阳。轻$r$过程元素的产生反而对二元质量比和中微子辐射处理敏感。根据残余物的寿命，在合并后形成高达${\sim}0.2\, M_\odot$的吸积盘。在大多数情况下，来自这些盘的中微子和粘性驱动的风主导了整个外流。最后，我们生成了合成的kilonova光变曲线，发现kilonovae依赖于合并的结果，可以用来约束NS EOS。
2019-05-30 astro-ph.HE
