Mergers of Magnetized Neutron Stars with Spinning Black Holes: Disruption, Accretion and Fallback
在广义相对论中，我们研究了一颗质量比为$5:1$的中子星（压缩比为$0.1$）在旋转黑洞轨道上的合并，允许恒星的初始磁化强度为$10^{12} {\rm Gauss}$。我们提出了由此产生的引力波形和分析的回落吸积恒星被打乱。的演变表明没有显着的影响，从初始磁化。我们发现，只有一个微不足道的数量的物质成为未绑定的，$99%$的中子星材料有一个10秒或更短的时间到达中央引擎的区域和$99.99%$的明星将与中央磁盘和黑洞在3小时内相互作用。
2010-10-05 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Numerical Relativity Simulations of Magnetized Black Hole-Neutron Star Mergers
我们提出了新的数值技术，我们开发的发射的第一个参数的研究{\it磁化}黑洞-中子星（BHNS）合并，不同的磁场种子在最初的中子星。我们发现，磁场有一个可以忽略不计的引力波形和系统的整体动力学在合并过程中，无论磁场强度或BH自旋。在最近的一次模拟中，我们用大规模的纯极向磁场对未磁化的BHNS合并模拟的残留盘进行了播种，否则在完整的模拟中就不存在了。结果似乎是一个可行的sGRB中央引擎。
2013-03-04 astro-ph.HE
Misaligned Spinning Binary Black Hole Mergers in Hot Magnetized Plasma
我们提出了广义相对论磁流体动力学模拟的等质量自旋黑洞二进制合并嵌入在磁化气体云。我们着重讨论了自旋相对于轨道角动量的取向对流体动力学、质量吸积率和坡印亭光度的影响。我们发现，在整个螺旋，气体吸积到个别黑洞集中成盘状的超密度，其角动量的方向朝向自旋轴，并持续到合并。我们确定准周期调制发生在质量吸积率的1- 20%的水平，平行于引力波啁啾演变。吸积率时间序列和引力应变之间的相似性是在吸入的黑洞附近强的、动态的引力场和磁场之间相互作用的结果。这一结果表明，在合并前的大质量双星吸积率的准周期性是不排除的环境中，黑洞嵌入在一个circumbinary吸积盘，并可以提供一个额外的有用的签名，电磁辐射同时低频引力波检测。
2022-05-04 astro-ph.HE gr-qc
First 100 ms of a long-lived magnetized neutron star formed in a binary neutron star merger
最近对GRB 170817 A和GW 170817的多信使观测为长期存在的GRB与中子星合并的假说提供了证据。然而，为SGRB提供动力的残余物体的性质仍然不确定，它可能是吸积黑洞（BH）或长寿的磁化中子星（NS）。广义相对论磁流体动力学（GRMHD）的合并过程的模拟是一个强大的工具，解开喷气发动机的机制，但到目前为止，大多数模拟集中在BH的注意力作为中央引擎，而长期的NS方案仍然缺乏调查。在这里，我们探索后者通过执行GRMHD BNS合并模拟扩展到100毫秒合并后，远长于任何以前的这种模拟。这使我们能够（i）研究新兴的结构和磁场的放大，并观察到一个明确的饱和，在磁能$E_\mathrm{mag} \sim 10^{51}$ erg，（ii）按照磁支持的膨胀外层的残余NS和它的演变成一个椭圆形的形状，没有任何周围的环面，和（iii）监测密度，磁化强度，和速度沿轴，观察没有迹象的射流形成。我们还认为，在模拟结束时的条件不利于以后射流形成亚秒级的时间尺度上，如果没有BH形成。此外，我们还研究了残余物的旋转轮廓，与差分旋转相关的旋转能量的转换，系统的整体能量预算，以及GW频谱的演变。最后，我们进行了一个额外的模拟，我们诱导的崩溃BH合并后约70毫秒，以获得洞察的前景大规模吸积环面的情况下，后期崩溃。我们发现...
2019-07-18 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Electromagnetic counterparts of binary neutron star mergers leading to a strongly magnetized long-lived remnant neutron star
我们探讨了在大质量中子星合并后残留的大质量中子星存在$\gtrsim 0.5\,$ s的情况下，与双中子星合并有关的电磁对应物。在这项研究中，我们采用了长期的广义相对论中微子辐射磁流体动力学模拟平均场发电机效应获得的外流轮廓。我们发现，如果残余中子星的磁场被发电机效应显著放大，则高光度的同步辐射余辉可以与合并事件相关联。我们还对Kilonovae进行了辐射传输计算，发现在磁场高度放大的情况下，Kilonovae在早期可以是明亮的，而在几天内光发射迅速下降，并且在近红外波长处的长持续（$\sim 10\,{\rm d}$）发射非常明亮。所有这些特征在GW 170817中都没有发现，这表明在GW 170817中形成的合并残余中子星可能在几百毫秒内坍缩成黑洞，或者磁场放大可能是一个微小的影响。
2022-08-30 astro-ph.HE gr-qc
Large Eddy Simulations of Magnetized Mergers of Neutron Stars with Neutrinos
中子星合并是非常剧烈的事件，涉及极端的物理过程：动态、强场引力、大磁场、非常热、致密的物质和大量中微子的产生。对这样一个系统及其相关的多信使信号（如引力波、短伽马射线暴和千诺瓦）的精确建模需要包括所有这些过程，并且随着多信使天文学的普遍进步，特别是引力波天文学的进步（如第三代探测器的发展），这一点越来越重要。几个广义相对论的代码已经纳入了不同程度的现实主义这些元素。在这里，我们扩展我们的代码MHDuet，它可以执行磁流体力学的大涡模拟，以帮助捕获合并过程中的磁场放大，并允许现实的状态方程和中微子冷却通过泄漏计划。我们进行了几次测试，涉及孤立和二元中子星证明代码的准确性。
2022-05-06 astro-ph.HE gr-qc
Evolution of the Magnetized, Neutrino-Cooled Accretion Disk in the Aftermath of a Black Hole Neutron Star Binary Merger
由致密双星合并形成的黑洞-环面系统是伽马射线暴（GRB）的可能发动机。在合并后残留物的早期演化过程中，环的状态是由中微子冷却和磁驱动加热过程的组合决定的，因此现实的模型必须包括这两种影响。本文利用谱爱因斯坦程序（SpEC）研究了磁化黑洞-中子星双星系统的并合后演化.我们使用有限温度的核物质状态方程，并在泄漏近似下考虑中微子效应。为了达到所需的精度，我们介绍了改进的SpEC的实施广义相对论磁流体动力学（MHD），包括使用立方体球多面体网格和改进的方法处理超音速吸积流原始变量恢复是困难的。我们发现，种子磁场触发一个持续的热源，但其热效应在很大程度上被抵消的吸积和扩展的环面从MHD相关的角动量输运。中微子光度在模拟开始时达到峰值，然后在前20 ms显著下降，但磁化和非磁化磁盘的方式大致相同。加热速率和盘的光度在此后下降得慢得多。这些演化特征对网格结构和分辨率、MHD方程的公式化和种子场强度不敏感，尽管湍流效应并不完全收敛
2017-10-20 astro-ph.HE gr-qc
Modeling Compact Binary Merger Waveforms Beyond General Relativity
参数化的后爱因斯坦框架修改了螺旋波形模型，以纳入超越广义相对论的影响。我们将现有的模型扩展到合并振铃制度。这里介绍的修改增加了一个单一的自由度，对应于二元聚结时间的变化。其他合并属性仍然预测GR。我们讨论这个模型的参数估计，以及它如何可以用来提取信息超越GR波形。
2022-03-26 astro-ph.HE gr-qc
Binary Black-Hole Mergers in Magnetized Disks: Simulations in Full General Relativity
我们提出的结果，从第一个完全广义相对论，磁流体动力学（GRMHD）模拟的等质量黑洞二进制（BHBH）在磁化，环二进制吸积盘。我们模拟前和后解耦阶段的BHBH磁盘系统和“冷却”和“无冷却”的气体流动。在解耦之前，由于MHD湍流，双星潮汐力矩和有效粘性力矩之间的竞争耗尽了双星轨道内部的盘。然而，它也诱导双流吸积流和温和的相对论极性流出的黑洞。在退耦之后，但在气体填充残骸周围的低密度“空洞”之前，吸积率降低，而在合并之后，由于冲击加热和吸积到旋转的BH残骸上，电磁（EM）光度迅速增强。这项调查，虽然初步的，预览更详细的GRMHD模拟，我们计划在未来的预期，同时检测引力和EM辐射合并BHBH磁盘系统进行。
2012-12-03 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Stably stratified stars containing magnetic fields whose toroidal components are much larger than the poloidal ones in general relativity: A perturbation analysis
我们在广义相对论的框架下构造了稳定分层磁化星。磁场对恒星和时空结构的影响被视为非磁化恒星的扰动。通过假设理想的磁流体力学和采用单参数状态方程，我们推导出基本方程描述静态和轴对称的稳定分层的恒星含有磁场的环向分量比极向的大得多。通过数值计算研究了多种多变模型中磁场对恒星结构影响的基本性质。根据Braithwaite对一般磁化星的稳定性的推测结果，本研究中构造的某些磁化星可能是稳定的。
2019-04-18 astro-ph.HE gr-qc
Short GRB 090510: a magnetized neutron star binary merger leading to a black hole
本文建模短暴GRB 090510为磁化中子星双星并合，推断其形成2.4倍太阳质量的克尔黑洞及低质量吸积盘，并解释前兆、瞬时、GeV及X射线辐射，与数值相对论模拟一致。
2025-09-09 astro-ph.HE gr-qc
Effects of the microphysical Equation of State in the mergers of magnetized Neutron Stars With Neutrino Cooling
我们使用不同的现实，微物理核状态方程，以及结合磁场和中微子冷却效应的合并中子星。特别是，我们集中在状态方程的影响，引力波签名，也对它的作用，结合冷却和电磁效应，在确定的超大质量中子星的性质所产生的合并，中微子的生产，并从系统的喷出物的特性。我们发现的喷出物与最近的其他研究一致，发现软状态方程比硬状态方程产生更多的喷出物。此外，中子丰度的程度增加软状态方程。根据报道的基洛诺瓦观测结果（与GRB~ 130603 B和GRB~060614有关）以及在深海沉积物中发现相对低丰度的重放射性元素（关于可能通过超新星产生），我们推测，一个软的地球表面可能是更好的-因为它能大量产生足够多的中子-如果这种事件是由双中子星合并驱动的话。我们还发现，现实的磁场强度，获得与子网格模型调整，以捕捉磁放大通过开尔文-亥姆霍兹不稳定性合并，一般太弱，以影响引力波签名后合并的时间尺度内的$\approx 10$ ~ms，但可以有微妙的影响合并后的动力学。
2015-05-07 astro-ph.HE gr-qc
Large Eddy Simulations of Magnetized Mergers of Black Holes and Neutron Stars
本文利用大涡模拟代码MHDuet研究磁化黑洞-中子星并合，揭示吸积盘形成过程中开尔文-亥姆霍兹不稳定性驱动磁场在约20毫秒内从10^11 G放大至超过10^14 G，并指出当前分辨率仍不足以证明磁场增长收敛。
2024-09-13 astro-ph.HE gr-qc
The Status of Black-Hole Binary Merger Simulations with Numerical Relativity
数值相对论中长期稳定性的出现，为长期存在的关于黑洞双星合并的强场区域中时空、物质和电磁场动力学的问题提供了意外的答案。在这篇综述中，我们将简要总结目前应用于这些问题的方法，强调最新的进展。我们将讨论天体物理学相关的最新结果，并提出一些新的解释。虽然我们主要提出了一个审查，我们也提出了一个简单的分析模型的时间依赖的坡印亭通量从两个轨道黑洞沉浸在一个磁场，这与最近的数值结果相比，毫不逊色。最后，我们将讨论我们的合并动力学和引力波形的理论理解的最新进展，导致解释不断增长的机构的数值相对论的结果。
2010-12-13 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Effects of spin on magnetized binary neutron star mergers and jet launching
事件GW 170817和GRB 170817 A提供了迄今为止最好的确认，其中至少有一个同伴是中子星（NS）的紧凑双星合并可能是短伽马射线暴（sGRB）的祖先。GW 170817的一个未决问题仍然是初始NS自旋的值和影响。初始自旋可能会影响剩余黑洞（BH）的质量和自旋，剩余盘和喷流的形成和寿命及其光度。在这里，我们总结了我们的广义相对论磁流体动力学模拟自旋，NS二进制进行合并和延迟崩溃的BH。双星由两个相同的NS组成，被建模为$Γ=2$多面体，在准圆轨道上，每个都有自旋$χ_{\rm{NS}}=-0.053,\,0,\,0.24$或$0.36$。恒星最初被赋予一个从内部延伸到外部的偶极磁场，就像射电脉冲星一样。合并后，在超大质量中子星（HMNS）残余物中，由于磁制动和磁湍流粘性而导致的角动量重新分配，以及由于引力辐射而导致的角动量损失，诱导形成了一个大质量的、几乎均匀旋转的内核，该内核被磁化的开普勒盘状外壳所包围。HMNS最终坍缩成BH，自旋$a/M_{\rm BH} \simeq 0.78$独立于NS的初始自旋，被磁化吸积盘包围。初始NS旋转越大，盘就越重。在合并后的$Δt\sim 3000-4000 M \sim 45-60(M_{\rm NS}/1.625M_\odot)\rm ms$之后，一个温和的相对论性喷流被发射。喷流的寿命[ $Δt\sim 100-140(M_{\r…
2019-04-18 astro-ph.HE gr-qc
A Toy Model for the Electromagnetic Output of Neutron-star Merger Prompt Collapse to a Black Hole: Magnetized Neutron-star Collisions
本文系统地研究了磁化中子星的迎头碰撞。我们研究了两颗中子星合并时产生的磁场几何。此外，我们还分析了这些碰撞产生的光度，并监测了从合并到随后产生黑洞的磁场演化。在黑洞形成的时候，随着电磁场的衰减，亮度达到峰值并逐渐衰减。比较了三种不同的情况下，一个在两个中子星的初始磁场是对齐的，一个在那里他们是反对齐的，也有一种情况下，他们最初有不相等的磁场强度。我们确定区域和设置限制，使对创建和磁重联将发生在这种情况下，并进一步讨论辐射能量的限制和差异。这项研究应该被看作是一个玩具模型的情况下，残余物，一个双中子星合并，经历了一个即时崩溃的黑洞与周围的磁盘可以忽略不计。我们注意到产生的电磁脉冲类似于快速射电暴现象。我们认为，高质量的合并，导致快速迅速崩溃的黑洞和预期的流量将被观察到的距离类似的二元中子星引力波检测GW 190425的影响。
2020-04-18 astro-ph.HE gr-qc
General relativistic magnetohydrodynamics simulations for binary neutron star mergers
本文综述2008至2024年间约四十次广义相对论磁化双中子星并合模拟，全面审视磁流体动力学效应，以预测和解释并合现象。
2024-05-27 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational wave inference on a numerical-relativity simulation of a black hole merger beyond general relativity
我们应用普通的引力波推论程序对超越广义相对论的双黑洞合并波形进行研究。我们考虑动力学Chern-Simons引力，一个起源于弦论和圈量子引力的修正引力理论。这个理论引入了一个额外的参数$\ell$，对应于长度尺度，低于这个尺度，超广义相对论效应就变得重要了。我们模拟数据的基础上产生的数值相对论波形下的近似这个理论，这不同于那些广义相对论在强非线性合并制度。我们考虑一个系统的参数类似于GW 150914与不同的值的$\ell$和信噪比。我们对模拟数据进行了两次分析。第一个是基于模板的分析，使用波形推导下广义相对论，并允许我们识别两个波形形态之间的简并。第二种是基于贝叶斯波的形态独立分析，它不假设信号与广义相对论一致。贝叶斯波分析忠实地重建模拟信号。然而，在广义相对论下导出的波形模型不能完全模仿模拟的修正重力信号，并且这种偏差将用现有的推断工具来识别。根据偏差的大小，我们发现，模板化分析可以在完全恢复模拟的超GR波形中执行形态学独立的分析，即使对于可实现的信噪比$\gtrsim 20{-}30$。
2023-01-31 astro-ph.HE gr-qc
Surprises from the spins: astrophysics and relativity with detections of spinning black-hole mergers
对黑洞自旋的测量对于实现引力波天文学的承诺至关重要。在天体物理学方面，自旋可能是黑洞演化过程中最清晰的指标，因此提供了一种首选的方法来区分LIGO的黑洞是如何形成的。在相对论方面，自旋是造成特殊动力学现象（从长螺旋中的岁差调制到合并时的引力波反冲）的原因，这些现象编码了关于潜在天体物理过程的宝贵信息。我提出了一些例子来探索自旋动力学（相对论）和环境效应（天体物理学）之间的这种深刻而迷人的相互作用。黑洞的旋转确实在两个方面都隐藏着惊人的惊喜：形态，共振，超新星爆发的限制，多个合并世代等等。
2017-11-27 astro-ph.HE gr-qc
Binary neutron star mergers: a jet engine for short gamma-ray bursts
我们进行磁流体动力学模拟在全广义相对论（GRMHD）的准圆形，等质量，双中子星进行合并。最初的恒星是无旋的，$n=1$多面体，并被磁化。我们探讨了两种类型的磁场几何形状：一种是每个恒星都被赋予了一个从内部延伸到外部的偶极磁场，就像脉冲星一样，另一种是偶极场最初被限制在内部。在这两种情况下，所采用的磁场最初在动态上是不重要的。合并的结果是一个超大质量的中子星，它经历了延迟坍缩，变成一个黑洞（自旋参数$a/M_{\rm BH} \sim 0.74$），沉浸在磁化的吸积盘中。合并后约$4000M \sim 60(M_{\rm NS}/1.625M_\odot)$ ms，黑洞两极上方的区域被强烈磁化，并产生一个平行的、温和的相对论性外流--一个初始喷流。吸积盘的寿命可能等于喷流的寿命，它是$Δt \sim 0.1 (M_{\rm NS}/1.625M_\odot)$ s。相反，黑洞-中子星合并，我们发现，即使初始的磁场被限制在内部的恒星，初期的射流发射。
2016-06-03 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational waveforms from binary neutron star mergers with high-order WENO schemes in numerical relativity
双中子星合并引力波形的理论模拟需要精确的相对论数值模拟。由于广义相对论流体动力学方案的精度较低以及$(3+1)$维模拟中可采用的网格分辨率，评估数值数据的收敛性和建立误差预算目前具有挑战性。在这项工作中，我们探讨了使用高阶加权基本无振荡（WENO）格式在中子星合并模拟和调查的准确性与这种方法得到的波形。我们发现，高阶WENO计划可以稳健地用于模拟吸气合并阶段，它们显着提高了评估的波形的误差预算相对于有限体积法。因此，高阶WENO格式可以有效地用于高质量的波形生产，也在未来的大规模调查的二进制参数空间。
2016-09-19 astro-ph.HE gr-qc
Tests of general relativity in the nonlinear regime: a parametrized plunge-merger-ringdown waveform model
提出一种参数化波形模型检验广义相对论在双黑洞合并非线性阶段的偏差，发现GW200129对GR的强烈违反可能源于波形系统误差或数据质量问题。
2023-05-23 astro-ph.HE gr-qc
Numerical relativity simulations of neutron star merger remnants using conservative mesh refinement
我们研究相等和不等质量的中子星合并通过新的数值相对论模拟，其中广义相对论流体动力学求解器采用的算法，保证质量守恒的计算网格的细化水平。我们考虑了八个具有总质量$M=2.7\,M_\odot$、质量比$q=1$和$q=1.16$、四个不同状态方程的二元组态，以及一个具有刚性状态方程的组态，$M=2.5M_\odot$和$q=1.5$ .我们着重于并合后的动力学，研究了并合残余物、动力学喷出物和并合后引力波谱。虽然大多数合并的残余物形成一个超大质量的中子星坍缩成一个黑洞+磁盘系统的动力学时标，刚性的EOS最终可以产生一个稳定的大质量中子星。喷出物主要在轨道平面周围发射;受到大质量比和较软EOS的青睐。合并后波谱的主要特征是残余物的非轴对称振荡。由$1.5M_\odot$和$1.0M_\odot$中子星组成的刚性物态方程组态显示出相当奇特的动力学。在合并过程中，伴星变形很大，约~ $\sim0.03M_\odot$的静止质量由于力矩而脱离潮汐尾，合并残余物形成稳定的中子星，周围是一个巨大的吸积盘$\sim0.3M_\odot$。类似的配置可能对电磁对应物特别感兴趣。比较有和没有保守的网格细化算法得到的结果，我们发现，合并后的模拟可能会受到系统误差的影响，如果没有强制执行的网格细化策略中的质量守恒。然而，质量守恒还取决于网格细节和人工大气设置。[删节]
2015-04-06 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Effects of anisotropy on strongly magnetized neutron and strange quark stars in general relativity
我们研究了由强磁化物质组成的各向异性球对称致密星，特别是中子星和奇异夸克星的性质。中子星用SLy状态方程描述，奇异夸克星用基于MIT Bag模型的状态方程描述。恒星模型是基于一个先验假设的密度依赖的磁场，从而各向异性。我们的研究表明，不仅强磁场和各向异性的存在，而且磁场本身的方向，对恒星的物理性质有重要影响。考虑两种可能的磁场取向，径向取向，其中局部磁场指向径向方向，以及横向取向，其中局部磁场垂直于径向方向。有趣的是，我们发现，对于磁场的横向取向，随着各向异性和磁场强度的增加以及尺寸的增加，恒星变得更大，因为在这种情况下，排斥力，有效的各向异性力增加。然而，在径向磁场的情况下，恒星的质量和半径随着磁场强度的增加而减小，因为有效的各向异性力减小。重要的是，我们还表明，为了实现流体静力学平衡配置的磁化物质，它是必不可少的占当地的各向异性效应以及由强磁场引起的各向异性效应。否则，流体静力学平衡是没有达到磁化恒星模型。
2021-08-27 astro-ph.HE gr-qc
Axisymmetric equilibrium models for magnetized neutron stars in General Relativity under the Conformally Flat Condition
极强磁化的中子星，其磁场强度可达$\sim 10^{15-16}$ G，或称磁星，在过去的十年里受到了相当大的关注，因为它们被认为是软伽马重复源和异常X射线脉冲星的合理来源。此外，这类紧凑的物体被认为是一种可能的发动机，能够为长和短伽马射线暴提供动力，如果它们形成阶段的旋转周期足够短（~1毫秒）的话。如此强大的磁场预计会引起恒星的大量变形，从而产生引力波的发射。在这里，我们调查，通过数值模拟，轴对称的静态平衡的多方和强磁化的恒星在充分的广义相对论，在理想的磁流体动力学制度。假设度量的扩展共形平坦条件（XCFC），允许我们采用为X-ECHO代码引入的技术[Bucciantini & Del Zanna，2011，Astron. Astrophys. 528，A101]，被证明是准确的，有效的，稳定的。磁化中子星平衡的最新XNS代码已向社会公开（见www.arcetri.astro.it/science/ahead/XNS）。在这里检索的几个序列的模型，从纯粹的环形（解决文献中的争议）或极向的情况下，所谓的扭曲环面混合配置，预计是动态稳定的，这是第一次在非微扰制度解决。
2014-02-06 astro-ph.HE
Fully General Relativistic Magnetohydrodynamic Simulations of Accretion Flows onto Spinning Massive Black Hole Binary Mergers
我们进行了第一套完整的广义相对论磁流体动力学模拟旋转大质量黑洞二进制合并。我们考虑二元黑洞，它们的自旋大小不同，与轨道角动量一致，它们浸没在炽热的磁化气体云中。我们调查的自旋和磁化程度（定义通过流体参数$β^{-1}\equiv p_{\mathrm{mag}}/p_{\mathrm{fluid}}$）的吸积流的性质的影响。我们发现，磁化吸积流的特点是更多的湍流动力学，作为磁场线被扭曲和压缩在后期inspiral。合并后，剩余克尔黑洞的自旋轴周围的极区是磁性主导的，磁场强度增加了一个因子$\sim$ 10 $^2$（独立于$β^{-1}$的初始值）。赤道平面上的磁化气体获得更高的角动量，并在黑洞周围形成一个薄的圆形结构。我们发现，磁化配置的质量吸积率一般小于在未磁化的情况下，由高达一个因素$\sim$ 3。黑洞旋转对吸积率也有抑制作用，高达$\sim$ 48\%。作为一个潜在的驱动程序的电磁发射，我们遵循的坡印廷光度的演变，合并后增加到一个因素$\sim2$与自旋增加，无论初始水平的磁化流体。我们的研究结果强调了在研究大质量黑洞的吸积过程时，同时考虑自旋和磁场的重要性。
2021-06-03 astro-ph.HE gr-qc
Dynamical mass ejection from the merger of asymmetric binary neutron stars: Radiation-hydrodynamics study in general relativity
在数值相对论中，我们对非对称双中子星合并进行了中微子辐射-流体动力学模拟。中子星是由软和适度刚性有限温度状态方程（EOS）。我们发现，动态喷出物的总质量，中子丰度分布，和特定的熵分布等属性依赖于一个独特的方式在一个给定的EOS的二元系统的质量比。对于软物态方程（SFHo），质量比对喷出物总质量的影响很小，但喷出物的平均每重子电子数（$Y_e$）和比熵（$s$）随质量不对称程度的增加而显著减小.对于刚性状态方程（DD 2），随着质量不对称程度的增加，喷出物总质量显著增加，而$Y_e$和$s$的平均值则适度减小。我们再次发现，只有软EOS（SFHo），总喷出物质量超过$0.01M_\odot$的质量比在本文中选择无关。喷出物具有各种不同的电子数，其平均值约在$Y_e \sim 0.2$和$\sim 0.3$之间，与所采用的状态方程无关，这非常适合r过程重元素（第二和第三峰）的产生，尽管其平均值随着质量不对称程度的增加而减小。
2016-03-07 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Characterization of numerical relativity waveforms of eccentric binary black hole mergers
我们介绍了一种方法来量化的初始偏心率，引力波频率，和平均异常的数值相对论模拟，描述非旋转的黑洞在中等偏心轨道。我们证明，这种方法提供了一个强大的特性偏心二进制黑洞合并与质量比$q\leq10$和偏心率$e_0\leq0.2$ 15个周期前合并。通过计算与准圆相对论波形的重叠，定量计算了文献[1]中介绍的各种偏心数值相对论波形的圆化率，发现它们在合并前的$50M$与${\cal{O}}\geq0.99$重叠，为质量比为$q\leq10$的中等偏心双星黑洞合并的圆化提供了证据.我们还量化了偏心二进制黑洞合并的表征，包括高阶波形模式的重要性。使用两种类型的数值波形，一个包括$(\ell, \, |m|)= \{(2,\,2),\, (2,\,1),\, (3,\,3),\, (3,\,2), \, (3,\,1),\, (4,\,4),\, (4,\,3),\, (4,\,2),\,(4,\,1)\}$和一个只包括$\ell=|m|=2$模式，我们发现，这两类波形之间的重叠是低$q=10$偏心二进制黑洞合并${\cal{O}}=0.89$，强调需要包括高阶波形模式的描述这些引力波源。我们讨论了这些发现对未来源建模和引力波探测工作的影响。
2019-08-12 astro-ph.HE gr-qc
Merger and Mass Ejection of Neutron-Star Binaries
中子星双星和黑洞-中子星双星的合并是地基引力波探测器最有希望的观测源之一，也是一种高能天体物理现象，在GW 170817事件中观测到的引力波和电磁波就说明了这一点。这些中子星双星的合并也是r-过程核合成最有希望的地点。完全广义相对论（数值相对论）的数值模拟是一种独特的方法，理论预测的合并过程，GWs发射，质量喷射过程，并导致EM发射。本文基于最新的数值相对论模拟结果，总结了我们目前对中子星合并和随后的物质抛射过程的认识。我们强调，数值相对论模拟的预测与GW 170817的光学和红外观测基本一致。
2019-08-06 astro-ph.HE gr-qc
Eccentricity Estimate for Black Hole Mergers with Numerical Relativity Simulations
LIGO和Virgo引力波天文台发现的黑洞合并的起源目前尚不清楚。GW 190521是迄今为止探测到的最重的黑洞合并。观测到它的高质量和可能的自旋诱导轨道进动可能是由近距离相遇后形成的双星引起的。近距离相遇的观测特征是偏心双轨道;然而，由于缺乏合适的引力波形，目前很难识别这一特征。在此，我们报道了611个覆盖整个偏心率范围的数值相对论模拟结果，并给出了一种探测偏心率的估算方法。我们的一组模拟对应于$\sim 10^5$波形，与引力波搜索中使用的数量相当，尽管具有更粗糙的质量比和自旋分辨率。我们将我们的方法应用于GW 190521，发现它与我们的波形组中的高度偏心（$e=0.69^{+0.17}_{-0.22}$ ; 90%可信水平）合并最一致。如果GW 190521-like合并的$\gtrsim10\%$是高度偏心的，则这种解释在具有$>10$比值比的非偏心合并中得到支持。可探测到的轨道偏心率将是反对孤立双星起源的证据，否则很难根据观测到的质量和自旋排除。
2022-01-27 astro-ph.HE gr-qc
Bright transients from strongly-magnetized neutron star-black hole mergers
随着aLIGO的出现，人们期待着对黑洞-中子星对的直接探测。电磁对应物对于可靠的引力波探测和天文信息的提取可能至关重要。然而，黑洞-中子星对是出了名的黑暗，望远镜无法观测到。与这种预期相反，只要中子星是高度磁化的，在合并前的最后时刻就可能发生明亮的电磁瞬变。中子星磁体的轨道运动产生了法拉第通量和相应的功率，可用于光度。曲率辐射的光谱逐渐上升，直到能量的快速注入点燃火球，这将表现为一个高能黑体，在中子星的磁场强度分别从$10^{12}$ G到$10^{16}$ G和$10M_{\odot} $黑洞X射线到$γ$射线中达到峰值。根据中子星的磁场强度，火球事件可能持续几毫秒到几秒钟，并且可以用费米伽马射线暴监测器以中子星磁场强度$\gtrsim 10^{14}$ G每年几次的速率观测到。我们还讨论了一个可能的衰减合并后的事件，可能伴随着这个信号。作为这些暗对的电磁对应物，黑洞电池应该对aLIGO时代多信使天文学的发展具有重要价值。
2016-07-26 astro-ph.HE
Numerical Relativity Estimates of the Remnant Recoil Velocity in Binary Neutron Star Mergers
本文首次基于数值相对论模拟估计双中子星并合遗迹的反冲速度，发现其可达数十至150 km/s，并给出反冲速度与抛射物质关系的拟合公式，同时估计了遗迹质量与自旋范围。
2023-10-18 astro-ph.HE gr-qc
Neutron star mergers as a probe of modifications of general relativity with finite-range scalar forces
对致密双星系统引力辐射的观测为在强场动力学体系中检验广义相对论提供了前所未有的机会。在这篇文章中，我们研究了未来观测的引力辐射从双星中子星合并可能提供约束有限范围的力量从一个普遍耦合的大质量标量场。这样的标量自由度是广义相对论的许多扩展的特征。具体来说，我们的工作的背景下，度量$f(R)$重力，这是等效于广义相对论和一个普遍耦合的标量场的非线性潜力，其形式是固定的选择$f(R)$。在理论上，中子星（或其他致密天体）会获得一个显著的标量电荷，由此产生的吸引有限程标量力对双星系统的螺旋和合并阶段都有影响。本文首先分析了牛顿极限下的内旋动力学，并预测了Advanced LIGO引力波观测站中致密天体标量和电荷的质量约束。然后，我们进行了比较研究的二元中子星合并在广义相对论的$f(R)$重力使用完全相对论流体动力学模拟的一个参数模型。这些模拟阐明标量的合并和合并后的动态的影响。我们评论的实用程序的完整波形（螺旋，合并，合并后）探测不同区域的参数空间的特定模型的$f(R)$重力研究这里和有限范围的标量力更一般。
2018-02-19 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Characteristic extraction in numerical relativity: binary black hole merger waveforms at null infinity
引力辐射的精确模拟是引力波天文学的关键问题。随着模拟代码达到更高的精度，当前数值相对论波提取方法中固有的系统误差变得明显，并可能导致对数据的错误天体物理解释。在本文中，我们给出了一个详细的描述的柯西特征提取技术应用于二进制黑洞螺旋和合并的演变，以获得引力波形的定义明确，即在未来的零无穷大。通过这种方法，我们消除了有限半径近似和需要从近区外推数据。此外，我们证明了该方法是免费的规范效应，因此只受数值误差。各种一致性检查表明，能量和角动量守恒到高精度，并与外推数据非常一致。此外，我们重新计算了引力反冲，发现有限半径外推法很好地近似了$\scri$的结果。然而，外推数据的（非收敛）系统差异与柯西演化的（收敛）离散化误差具有相同的数量级，因此突出了正确提取波的必要性。
2010-03-10 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Numerical Relativity Simulations of Precessing Binary Neutron Star Mergers
我们提出了第一套数值相对论模拟的二进制中子合并，包括自旋旋进效应，并与多个分辨率的演变。我们的模拟采用了广义相对论中一致的初始数据，具有不同的自旋组态和无量纲自旋幅度$\sim 0.1$。它们以$\sim392$ ~Hz的引力波频率开始，并覆盖超过$1$的岁差周期和大约15个轨道，直到合并。我们讨论的自旋进动动力学分析坐标轨迹，准本地自旋测量，和能量，通过比较自旋对齐，反对齐，和无旋配置。通过计算旋进后期引力波形对的失配，比较了不同自旋组态的引力波形。我们发现，旋进效应是无法区分的nonprecessing配置对齐的自旋约面对双星，而后者是区分从nonspinning配置。相反，自旋进动效应对于近似边缘的双星是清晰可见的。对于这里考虑的参数，岁差不会显着影响特征合并后的引力波频率，也没有质量喷射。我们的研究结果为模拟双星中子星事件引力波形中的自旋进动效应铺平了道路。
2017-12-08 astro-ph.HE gr-qc
Kilohertz Gravitational Waves From Binary Neutron Star Mergers: Numerical-relativity Informed Postmerger Model
我们提出了${\tt NRPMw}$，一个分析模型的引力波从中子星合并残留物通知使用618数值相对论（NR）模拟。${\tt NRPMw}$在频域中使用复数高斯小波的组合来设计。小波的参数校准状态方程（EOS）不敏感的关系从NR数据。NR模拟计算21 EOS（其中7个是有限温度的微物理模型，其中3个包含夸克相变或超子自由度）和跨度总二进制质量$M\in[2.4,3.4]~{\rm M}_\odot$，质量比高达$q=2$，（非旋进）无量纲自旋幅度高达${0.2}$。EOS不敏感的关系的理论不确定性被纳入${\tt NRPMw}$使用重新校准参数，提高了模型的灵活性和准确性。${\tt NRPMw}$是NR-忠实的，拟合因子${\gtrsim}0.9$是在102个模拟的独立验证集上计算的。
2022-05-18 astro-ph.HE gr-qc
Electromagnetic Emission post Spinning Black Hole-Magnetized Neutron Star Mergers
对于由旋转的黑洞（BH）（质量为$\gtrsim 7M_\odot$）和强磁化中子星（NS）（表面磁场强度为$B_{\rm S,NS}\gtrsim10^{12}$ \，G和质量为$\sim 1.4M_\odot$）组成的双星，NS作为一个整体可能最终会陷入BH。在螺旋阶段，自旋BH可以充电到Wald电荷量$Q_{\rm W}$，直到合并在电真空近似。在合并过程中，如果旋转的带电BH由于足够强的电场而产生自己的磁层，使成对级联产生火花，则带电BH将从电真空过渡到无力情况，并且可以在一段时间内放电$\gtrsim1~{\rm ms}$。由于无力磁层充满了高导电等离子体，在冻结条件下，NS帽上的磁通量将保留在BH事件视界之外。基于这种情况，我们在这里研究了三种可能的能量耗散机制，这些机制可以在BH-NS合并引起的引力波事件后BH放电的时间间隔内产生电磁（EM）对应物：（1）在黑洞的两极会发生磁重联，导致毫秒级的明亮电磁信号，（2）由于整个BH磁场的分离和重连而导致的闭合磁力线区中的磁冲击可能会产生明亮的无线电发射，例如，一个快速的射电爆发，和（3）布兰德福德-Znajek机制将提取BH的旋转能量，产生一个毫秒持续时间的发光高能爆发。我们还计算了由于这些机制的亮度作为BH的自旋的函数为不同的值的$B_{\rm S,NS}$。
2019-09-02 astro-ph.HE
Fusing numerical relativity and deep learning to detect higher-order multipole waveforms from eccentric binary black hole mergers
我们确定的质量比，偏心率和二进制的倾角，最大限度地提高了高阶波形多极$(\ell, \, |m|)= \{(2,\,2),\, (2,\,1),\, (3,\,3),\, (3,\,2), \, (3,\,1),\, (4,\,4),\, (4,\,3),\, (4,\,2),\,(4,\,1)\}$的引力波探测偏心双黑洞合并的贡献。我们进行这项研究，使用数值相对论波形，描述非旋转的黑洞二进制的质量比$1\leq q \leq 10$，轨道偏心率高达$e_0=0.18$ 15个周期前合并。对于恒星质量，非对称质量比，二元黑洞合并，并假设LIGO的零失谐高功率配置，我们发现，在参数空间的区域中，$\ell=|m|=2$波形建模的黑洞合并具有消失的信噪比，包括$(\ell, \, |m|)$模式使得能够以在30%到45%的信噪比范围内的信噪比来观测这些源。用$\ell=|m|=2$数值相对论波形模拟最佳取向的二元黑洞合并的噪声比。在确定了$(\ell, \, |m|)$模式对引力波探测很重要的参数空间后，我们构建了描述这些天体物理激励场景的波形信号，并证明了这些拓扑复杂的信号可以用深度学习算法在真实的LIGO噪声中检测和表征。
2019-08-15 astro-ph.HE gr-qc physics.comp-ph
Implementation of advanced Riemann solvers in a neutrino-radiation magnetohydrodynamics code in numerical relativity and its application to a binary neutron star merger
在数值相对论中微子辐射磁流体动力学程序中实现了先进的黎曼解HLLC和HLLD \cite{Mignone:2005ft,MUB:2009}以及先进的约束输运格式\cite{Gardiner:2007nc}。我们验证我们的实现进行了一系列的一维和多维测试问题的相对论流体力学和磁流体力学在闵可夫斯基时空和静态黑洞时空。我们发现，与先进的黎曼解的数值解是更准确的HLLE求解器\cite{DelZanna:2002rv}，这是最初实施在我们的代码。作为数值相对论的应用，我们模拟了不对称二元中子星合并，在有和没有磁场的情况下都会产生短暂的大质量中子星。我们发现，当我们使用扩散HLLE求解器时，合并后形成的旋转大质量中子星的寿命以及潮汐驱动的动力学喷出物的量被高估了。我们还发现，当我们采用HLLE求解器，因为求解器的大数值扩散的磁旋转不稳定性是解决较少。这导致了由大尺度极向磁场引起的磁绕组和由磁压力引起的流出能量的虚假增强。
2022-05-09 astro-ph.HE gr-qc
Numerical relativity simulation of GW150914 in Einstein dilaton Gauss-Bonnet gravity
目前，在测试广义相对论（GR）与双黑洞引力波检测的挑战是无法执行模型相关的测试，由于合并波形的beyond-GR理论。在这项研究中，我们产生了第一个数值相对论二元黑洞引力波在爱因斯坦高斯-邦纳（EDGB）引力，一个更高的曲率理论的引力与动机在弦论。我们演化了一个二元黑洞系统，其参数与GW 150914一致。我们专注于合并部分的波形，由于存在的长期增长的inspiral阶段。我们计算与相应的广义相对论合并波形的不匹配，发现从后inspiral-仅分析，我们可以限制EDGB长度尺度为$\sqrt{α_\mathrm{GB}} \lesssim 11$ km。
2020-01-10 astro-ph.HE gr-qc
Computing Fast and Reliable Gravitational Waveforms of Binary Neutron Star Merger Remnants
在双星GW170817的螺旋中探测到了引力波，这使得对中子星状态方程的约束成为可能。如果探测到来自合并后残骸的引力波，状态方程可以进一步受到约束。目前，合并后的波形是由数值相对论模拟，这是计算昂贵。在这里，我们介绍了一个在数值相对论模拟上训练的分层模型，它可以在几分之一秒内生成可靠的合并后光谱。我们的光谱的平均拟合因子为0.95，相比之下，模拟相同物理系统的不同数值相对论代码之间的拟合因子为0.76和0.85。该方法是产生用于合并后检测和参数估计的大模板谱库的第一步。
2018-11-27 astro-ph.HE gr-qc
Numerical-relativity simulations of long-lived remnants of binary neutron star mergers
我们分析了双中子星系统合并后，当残余物存活超过80 ms（最多140 ms）时所发射的引力波信号的性质。我们采用四个不同的分段多方状态方程补充的理想流体热分量。我们发现，合并后的阶段可以细分为三个阶段：早期合并后的阶段（四极模式和一些次主导功能是活跃的），中间合并后的阶段（只有四极模式是活跃的）和后期合并后的阶段（对流不稳定触发惯性模式）。惯性模式的频率略小于四极模式。在一个模型中，我们发现了一个有趣的协会的四极模式的共转的部分明星与复苏的幅度。在合并后的后期阶段，惯性模式的引力波发射集中在一个狭窄的频率区域，并有可能被计划中的第三代探测器探测到。这使得不仅可以探测状态方程的冷部分，还可以探测它对有限温度的依赖性。鉴于这些结果，研究不同类型的粘性对双中子星合并残留物中惯性模潜在激发的影响将是重要的。
2020-03-21 astro-ph.HE gr-qc
Evolution of equal mass binary bare quark stars in full general relativity: could a supramassive merger remnant experience prompt collapse?
我们已经发展了合并的等质量的二元夸克星，其总质量接近的质量脱落极限的均匀旋转的配置，在完全广义相对论流体动力学模拟，旨在调查合并后的结果。特别是，我们已经确定了合并后迅速形成黑洞的阈值质量，通过跟踪最小的失效函数，以及在合并模拟过程中喷出的物质的量。一个半解析调查的基础上所包含的合并残余物的角动量也进行了验证的结果。对于在这项工作中考虑的状态方程，TOV解决方案的最大质量为2.10 $M_\odot$，阈值质量之间的3.05和3.10 $M_\odot$。这一结果与由对称双星中子星合并的数值结果导出的普适关系是一致的（定量误差小于1%）。与中子星的情况相反，阈值质量接近均匀旋转夸克星的质量脱落极限。因此，我们发现，总质量相当于长寿命超大质量残留物（中子星）的夸克星双星，可以在几倍的动力学时间尺度内坍缩成黑洞，这使得夸克星成为通常被接受的中子星双星合并后的例外。我们对夸克星和中子星之间的相似性和差异性提出了解释。
2021-11-01 astro-ph.HE gr-qc
Physics of eccentric binary black hole mergers: A numerical relativity perspective
引力波观测的偏心双黑洞合并将提供明确的证据，这些系统的形成，通过动态组装在稠密的恒星环境。从电磁观测的角度来看，对这些天体物理学激发的源的研究是及时的，与球状星团M22和银河系中心恒星质量黑洞的存在以及地面引力波探测器的已证实的探测能力相一致。为了深入了解这些物体在动态强场引力体系中的物理特性，我们提出了一个包含89个数值相对论波形的目录，这些波形描述了质量比为$1\leq q \leq 10$的非自旋黑洞二元系统，初始偏心率高达合并前的$e_0=0.18$ 15个周期。我们使用这个目录来量化能量和角动量通过引力辐射的损失，以及黑洞残骸的天体物理性质，包括其最终质量和自旋，以及反冲速度。我们讨论了这些结果的影响引力波建模，并设计算法来搜索和识别偏心的二进制黑洞合并在现实的检测方案。
2019-09-05 astro-ph.CO astro-ph.HE cs.DC
Continuous gravitational wave from magnetized white dwarfs and neutron stars: possible missions for LISA, DECIGO, BBO, ET detectors
最近，LIGO和VIRGO在9个黑洞合并事件和1个中子星合并事件中探测到了引力波，这为天体物理学研究提供了新的视角。另一方面，在过去的十年中，一些超克拉塞卡白矮星的候选者已经通过一些奇特的Ia型超新星的光变曲线的峰值光度被推断出来，尽管到目前为止还没有直接探测到这些物体。同样，也观测到了一些质量为$>2M_\odot$的中子星。连续引力波可以作为直接探测这些致密天体的替代方法之一。磁场是形成超白矮星和大质量中子星的重要物理机制之一。如果这些紧凑的物体以一定的角频率旋转，那么它们可以有效地发射引力辐射，只要它们的磁场和旋转轴不对齐，这些引力波可以被一些即将到来的探测器探测到，例如LISA，BBO，DECIGO，爱因斯坦望远镜等。
2020-01-07 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Numerical-relativity simulations of the quasi-circular inspiral and merger of non-spinning, charged black holes: methods and comparison with approximate approaches
我们提出了完全广义相对论模拟的准圆形inspiral和合并的收费，非自旋，二元黑洞与电荷质量比$λ\le 0.3$。我们讨论的关键功能，使这些二进制文件的长期和稳定的演变。我们还提出了一种计算电磁波携带的角动量的形式，以及电磁波对黑洞视界性质的贡献。我们实现我们的形式主义，并提出了第一次在数值相对论模拟的结果。此外，我们比较我们的完整的非线性解决方案与现有的近似模型的螺旋和振铃阶段。我们表明，牛顿模型的基础上的四极近似有20%-100%的误差在关键规范不变的数量。另一方面，对于所考虑的系统，我们发现，基于Kerr-Newman时空中测试粒子运动的残余黑洞自旋的估计与我们的非线性计算在百分之几以内一致。最后，我们讨论了未来的引力波探测器检测黑洞电荷的前景，无论是使用的inspiral-merge-ringdown信号或单独的ringdown信号。
2022-08-11 astro-ph.HE gr-qc
High-resolution numerical relativity simulations of spinning binary neutron star mergers
最近探测到两颗中子星碰撞期间和之后发射的引力波和电磁波，标志着多信使天文学领域的突破。数值相对论模拟是唯一的工具来描述的合并动力学的制度时，速度最大，引力最强。在这项工作中，我们报告了最先进的双中子星模拟无旋（非自旋）和自旋配置。这些模拟的主要用途是模拟引力波信号。关键的数值要求是了解数值数据的收敛特性和详细的误差预算。模拟已经在不同的HPC集群上进行，它们使用多种网格分辨率，并且基于偏心率减少的准圆形初始数据。我们得到收敛波形的相位误差为0.5-1.5拉德积累超过约12个轨道合并。波形已被用于构造一个唯象波形模型，该模型已被应用于分析最近的双星中子星的探测。此外，我们表明，数据也可以用来测试其他国家的最先进的半解析波形模型。
2018-03-21 astro-ph.HE gr-qc
The dynamical mass ejection from binary neutron star mergers: Radiation-hydrodynamics study in general relativity
在日本“K”超级计算机上，首次采用更新的泄漏加传输方案，考虑中微子冷却和加热，对双中子星合并进行了数值相对论辐射流体动力学模拟。中子星是由亨普尔和他的合作者开发的三个现代有限温度状态方程（EOS）模拟的。我们发现，如总质量，平均电子分数，和热能的合并动力学喷出物的属性强烈依赖于状态方程。只有对于软EOS（所谓的SFHo），喷出物质量才超过$0.01M_{\odot}$。在这种情况下，由于合并过程中的冲击加热，喷出物的电子分数的分布变得很宽。这些性质非常适合于生产类似太阳能的$r$工艺丰度。对于另一个刚性状态方程（DD 2和TM 1），在合并后形成了一个长寿命的大质量中子星，喷出物质量小于$0.01M_{\odot}$，尽管正电子捕获和中微子加热实现了宽的电子分数分布。
2015-03-03 astro-ph.HE
Simulating neutron star mergers with the Lagrangian Numerical Relativity code SPHINCS_BSSN
我们介绍了第一个中子星合并模拟与新开发的数值相对论程序SPHINCS_BSSN。该代码使用BSSN公式在网格上演化时空，但物质是根据广义相对论光滑粒子流体动力学（SPH）的高精度版本通过拉格朗日粒子演化的。与其他数值相对论代码相比，我们的代码包含了一些新的方法论元素。这里的主要重点是新的元素，被引入模型中子星合并。这些措施包括a）时空网格的细化（在时间上固定），b）粒子-网格映射算法的相应变化和c）通过最近开发的“人工压力方法”构造二元系统SPH初始数据的新方法。“后一种方法利用了LORENE库产生的光谱初始数据，并在一个名为SPHINCS_ID的新代码中实现。虽然我们的主要重点是介绍这些新的方法学元素并记录SPHINCS_BSSN的当前状态，作为第一个应用，我们还展示了一组采用“软”的中子星合并模拟。（$Γ=2.00$）和“刚性”（$Γ=2.75$）多方状态方程。
2022-04-04 astro-ph.HE
Jets from neutron-star merger remnants and massive blue kilonovae
通过含中微子输运的三维GRMHD模拟，研究揭示长寿命BNS并合遗迹可在数十毫秒内产生双极喷流、磁化星风及大量无镧系元素抛射物，解释蓝色千新星与GW170817信号。
2023-12-08 astro-ph.HE gr-qc
Mapping dynamical ejecta and disk masses from numerical relativity simulations of neutron star mergers
我们提出了拟合公式的动力学喷出物的性质和残余磁盘质量从最大的数值相对论模拟的样本。所考虑的数据包括一些最新的模拟与微物理核状态方程（EOS）和中微子输运以及其他结果与多方EOS在文献中。我们的分析表明，广泛的功能的动态喷出物和磁盘的属性可以捕获拟合表达式，依赖于质量比和约化潮汐参数。文献数据的对比分析表明，微物理和中微子吸收的动力学喷出物的性质有显着的影响。微物理核状态方程导致平均速度小于多方状态方程，而包括中微子吸收导致较大的平均喷出物质量和电子分数。因此，微物理和中微子输运是必要的，以获得定量模型的喷出物的二元参数。
2021-11-11 astro-ph.HE gr-qc
General Relativistic Simulations of Magnetized Plasmas around Merging Supermassive Black Holes
合并中的超大质量黑洞双星是由星系合并产生的，是空间引力观测站可以获得的最强大的引力波源。一些这样的合并可能发生在物质和磁场存在的情况下，因此产生电磁对应物。在这封信中，我们提出了第一个广义相对论模拟合并超大质量黑洞周围的磁化等离子体使用广义相对论磁流体动力学代码威士忌。通过考虑不同的磁场强度，从非磁为主的磁为主的制度，我们探讨了磁场如何影响等离子体的动力学和可能的电磁信号的发射。特别是，我们观察到，在双星系统的吸积作用下，磁场的总放大率约为2个数量级，这导致了更强的电磁信号，比在无力状态下进行的类似计算大10^4倍以上，在无力状态下，这种放大是不可能的。
2012-05-15 astro-ph.HE gr-qc
Emission of magnetar bursts and precursors of neutron star mergers
磁星爆发可以由外磁层中的阿尔文波增长到非线性振幅$δB/B\sim 1$并触发磁重联而发射。类似的磁闪应该准周期性地发生在一颗接近合并的磁化中子星双星中。在这两种情况下，磁耀斑的快速耗散产生了光学厚度的$e^\pm$等离子体，其热容量与产生的辐射能量相比可以忽略不计。磁耗散则涉及光子粘性，并通过康普顿阻力作用于重联区域中的等离子体体运动。由此产生的康普顿化过程的有效温度是自我调节到几十keV。所产生的X射线发射是使用时间相关的辐射转移模拟计算的，该模拟遵循$e^\pm$对的创建以及光子的产生、康普顿化和逃逸。模拟结果显示了耗散区如何被涂上$e^\pm$涂层，以及逃逸光谱如何通过涂层的辐射转移形成。结果与观测到的磁星爆发，包括最近的活动SGR 1935+2154伴随着快速射电暴。预测了磁化中子星合并的X射线前兆。
2021-07-24 astro-ph.HE astro-ph.SR
Numerical Relativity Simulations of Dark Matter Admixed Binary Neutron Stars
本研究首次通过数值相对论模拟暗物质混合双中子星并合，发现暗物质形态（核心或晕）影响并合结果，且晕构型导致引力波信号偏离标准模型，需改进潮汐形变率计算。
2025-09-07 astro-ph.HE gr-qc
