Long-lived Remnants from Binary Neutron Star Mergers
大质量中子星（NS）的寿命至少有几秒钟，预计是相当大的一部分NS合并的结果。我们使用大量的数值相对论模拟来研究它们的形成。我们表明，他们最初赋予的角动量，显着超过了质量脱落的限制刚性旋转平衡。我们发现，引力波（GW）的发射是不能够消除这个多余的角动量的时间内，应实现固体旋转。相反，我们认为多余的角动量可以被大规模的风带走。长寿命的合并残余物也形成了更大的引力质量比那些刚性旋转的NS具有相同数量的重子。多余的质量可能以中微子的形式辐射。因此，在粘性时间尺度上，长寿命残余物的演化是由有限温度效应、质量喷射和中微子的相互作用决定的，这些效应对残余物的性质和稳定性具有潜在的巨大影响。我们还提供了一个经验适合的自旋的残余物在其粘性演化结束时，其最终质量的函数，我们讨论了磁星模型的短伽马射线暴（SGRB）的影响。最后，我们调查可能的电磁签名与粘性喷出物。大规模的外流可能导致形成的长寿残留物将动力异常明亮，蓝色kilonova对应GW事件和SGRB的检测将提供吸烟枪证据的长寿残留物的形成。
2018-09-14 astro-ph.HE gr-qc
A long-lived neutron star merger remnant in GW170817: constraints and clues from X-ray observations
对GW 170817的多信使观测还没有最终确定合并残留物是黑洞（BH）还是中子星（NS）。我们表明，一个长寿命的磁化NS与极向场$B\approx 10^{12}$ G是完全一致的电磁数据集，当自旋下降损失占主导地位的引力波（GW）的排放。所需的椭圆率$ε\gtrsim 10^{-5}$可以由比极向分量强得多的环形磁场分量产生，这是从合并新形成的NS预期的配置。环形分量的突然磁耗散可导致类似于在伽马射线暴（GRB）余辉中观察到的X射线耀斑的出现。在GW170817的X射线余辉中，我们确定了155 d时的低显著性（$\gtrsim 3σ$）时间特征，与中央NS的突然重新激活一致。从NS自旋向下注入相对论激波的能量可以忽略不计，并且基本的连续性完全由离轴观察的结构射流来解释。无线电和光学观测探测的是喷流与周围介质的相互作用，而X射线波长的观测，在充分取样的情况下，打开了一扇通往合并残余物的特权窗口。
2018-11-19 astro-ph.HE
Constraining the long-lived magnetar remnants in short gamma-ray bursts from late-time radio observations
GW 170817和GRB 170817 A的联合探测表明，至少有一部分短伽马射线暴（SGRB）起源于双星中子星（BNS）合并。BNS合并的一个可能的残留物是一个快速旋转的强磁化中子星，它被认为是伽玛暴的一个可能的中心引擎。对于一个快速旋转的磁星中心引擎，旋转能量沉积到合并发射的喷出物中可能导致明亮的无线电发射。SGRB后几年的无线电发射亮度将提供一个估计的动能的喷出物，因此，一个可能的约束BNS合并产品。我们进行了更详细的计算合并喷出物和环暴介质之间的相互作用的磁星的情况下，无线电发射的亮度，调用几个重要的物理过程，如通用流体力学，相对论效应，和深牛顿相。我们使用该模型来约束允许的参数空间为15个SGRB有晚无线电观测。我们的研究结果表明，注入的能量$E_{\rm inj} \sim 10^{52}$ erg是允许的所有情况下，这表明，超大质量或超大质量中子星遗迹的可能性是不是不利的可用的无线电数据。
2020-01-10 astro-ph.HE
Secular Outflows from Long-Lived Neutron Star Merger Remnants
本研究通过广义相对论中微子辐射流体动力学模拟，探讨了双中子星并合产生长寿命大质量中子星残骸的质量抛射过程，揭示了螺旋密度波与中微子辐射驱动的外流机制，并证实其核合成产率与太阳丰度一致。
2023-10-15 astro-ph.HE gr-qc
Radio Constraints on Long-Lived Magnetar Remnants in Short Gamma-Ray Bursts
中子星双星的合并可能导致快速旋转的磁星的形成。磁星在坍缩成黑洞之前，有可能作为超大质量中子星存活数秒或更长时间，如果它真的坍缩的话。在这个过程中，磁星的旋转能量（约10^53 erg）的一小部分通过磁自旋向下转移到周围的喷出物中。喷出物和周围环暴介质之间的相互作用为长达一年的同步辐射瞬变提供了动力。我们提出了一个搜索的无线电发射与甚大阵列以下的9个短持续时间的伽马射线暴（GRB）在休息帧时间约1.3-7.6年的爆发后，集中在那些事件，表现出早期的过量X射线发射，可能意味着磁星的存在。我们将6.0 GHz射电辐射的上限定为<18-32微焦耳，对应的光谱光度为<（0.05-8.3）x10^39 erg s^-1。将这些极限与预测的长寿命遗迹的射电辐射进行比较，并结合对短伽玛暴余辉的宽带模拟中的环暴密度的测量，我们排除了样本中一半事件的能量为10^53 erg的稳定磁星。注入10^52 erg的较低转动能量的超大质量残留物被排除在单个事件GRB 050724 A之外。这项研究代表了迄今为止对短伽玛暴之后的长期射电辐射的最深入和最广泛的搜索，因此对与射电观测中的短伽玛暴相关的磁星的物理性质进行了最严格的限制。
2016-07-01 astro-ph.HE
Multi-frequency test of dark matter annihilation into long-lived particles in Sirius
本文提出将天狼星系统作为间接探测暗物质湮灭产生的长寿命粒子的目标，结合瞬发辐射、逆康普顿散射和同步辐射机制，利用Fermi-LAT和SKA望远镜估算了暗物质-质子散射截面的上限。
2024-07-31 astro-ph.HE hep-ph
Annihilation emission from young supernova remnants
一个有希望的正电子来源是大质量恒星和超新星合成的不稳定核（如56 Ni和44 Ti）的β衰变，它通过湮灭贡献了银河系弥漫的511 keV辐射。虽然这些正电子的大部分湮灭在SNe/SNRs的喷出物，没有点源的湮灭辐射出现在积分/SPI图的511 keV的排放。我们利用年轻的本地SNe/SNRs的可检测到的湮灭发射的情况下，推导出限制内SN/SNR喷出物和它们的逃逸到CSM/ISM的MeV正电子的运输，这两个方面是至关重要的观测到的银河系511 keV的发射的理解。我们用一个简单的模型模拟了SNe/SNRs及其周围环境中~（56）Ni和~（44）Ti衰变正电子湮灭产生的~（511）keV光变曲线。我们计算了Cas A，Tycho，Kepler，SN 1006，G1.9+0.3和SN 1987 A的特定511 keV光变曲线，并将其与来自INTEGRAL/SPI观测的上限进行了比较。正电子在喷出物中湮灭的预测511 keV信号比SPI仪器的灵敏度低几个数量级，但是正电子逃离喷出物并在周围介质中湮灭的预测511 keV信号允许导出正电子逃逸分数的上限，Cas A为~13%，Tycho为~12%，开普勒的约30%，SN 1006的约33%。在SNe/SNRs中~MeV正电子的输运不能从这些天体的511 keV辐射的当前观测中得到限制，但是对它们的逃逸分数的限制与导致银河系弥漫的511 keV…
2010-06-13 astro-ph.HE
Properties of Neutrino-driven Ejecta from the Remnant of Binary Neutron Star Merger : Purely Radiation Hydrodynamics Case
本文采用广义相对论、长期、轴对称的中微子辐射流体力学方法，对由大质量中子星及其周围的圆环组成的中子星合并后的残余物进行了模拟，并以中子星合并的三维数值相对论模拟结果作为初始条件。我们研究中微子驱动的喷出物的性质。由于对湮灭加热，中微子驱动的喷出物的动力学显着修改。喷出物的动能约为没有对湮灭加热时的两倍。这表明，对湮灭加热在合并残留物的演变中起着重要的作用。驱动伽马射线暴所需的相对论性外流没有被观测到，因为由于大质量中子星的中微子驱动的喷出物引起的重子负载，旋转轴周围的比加热率不够高。我们讨论了相对论流出物的发射条件和喷出物中的核合成。
2017-07-17 astro-ph.HE
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
Collimated outflows from long-lived binary neutron star merger remnants
最近，GRB 170817 A与双星合并事件GW 170817的关联证实了短伽马射线暴（SGRB）与双星合并事件中子星（BNS）之间的联系。然而，没有确凿的迹象表明，合并残余的动力SGRB喷流是一个吸积黑洞（BH）或长寿的大质量中子星（NS）。在这里，我们探讨后一种情况下，通过BNS合并后的模拟覆盖到250毫秒合并。我们首次在完整的合并模拟中报告了沿着NS残骸的自旋轴形成的磁驱动准直流出。对于手头的系统，这样的外流的属性被发现在很大程度上与SGRB射流不兼容。适当考虑到我们目前的调查的局限性和警告，我们的研究结果有利于BH起源的GRB 170817A和SGRB一般。尽管这一结论需要通过探索更大范围的物理条件来证实，但我们简要讨论了所有SGRB喷气机由吸积BH提供动力的可能后果。
2020-04-08 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Self-consistent picture of the mass ejection from a one second-long binary neutron star merger leaving a short-lived remnant in general-relativistic neutrino-radiation magnetohydrodynamic simulation
该研究利用超级计算机Fugaku开展广义相对论中微子辐射磁流体动力学模拟，首次明确非对称双中子星并合后存在动力学抛射与环面磁旋转不稳定性驱动的并合后抛射两类物质抛射成分。
2023-06-27 astro-ph.HE gr-qc
Indirect Signals from Solar Dark Matter Annihilation to Long-lived Right-handed Neutrinos
我们研究间接检测信号从太阳湮灭的暗物质（DM）粒子到轻右手（RH）中微子的质量在$1-5$ GeV的范围。这些RH中微子可以有足够长的寿命，使它们能够在太阳之外衰变，它们的延迟衰变可以导致来自太阳方向的伽马射线信号，以及不会被与太阳介质的相互作用抑制的中微子信号。我们发现，最新的费米-LAT和冰立方的结果，分别对伽马射线和中微子信号的限制。结合光子和中微子的约束可以约束自旋无关的DM-核子弹性散射截面比直接检测实验DM质量从200 GeV到几TeV。自旋相关散射的界限也比直接检测实验的最强限制要严格得多。
2016-12-09 astro-ph.HE hep-ph
Ab-Initio General-Relativistic Neutrino-Radiation Hydrodynamics Simulations of Long-Lived Neutron Star Merger Remnants to Neutrino Cooling Timescales
研究通过广义相对论中中微子辐射流体动力学模拟，发现中微子冷却成为主导能量损失机制，揭示残骸在冷却过程中电子分数增加及稳定结构特征。
2025-12-01 astro-ph.HE gr-qc
Kilonovae of binary neutron star mergers leading to short-lived remnant neutron star formation
本研究结合数值相对论与核合成结果，分析短命残留大质量中子星情形下的双中子星并合千新星特征，指出其无法解释GW170817观测，并给出近红外光变标度律及观测建议。
2023-06-12 astro-ph.HE gr-qc
Radioactive Gamma-Ray Lines from Long-lived Neutron Star Merger Remnants
本研究基于r过程核反应网络和数值相对论模拟，发现中子星并合残骸中Sn-126衰变链产生415、667和695 keV的明亮伽马射线线，其通量可被MASS等高分辨率探测器探测，为研究r过程核素组成提供独特探针。
2024-07-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
A long-lived remnant neutron star after GW170817 inferred from its associated kilonova
对引力波事件GW 170817及其多波长电磁波事件的成功联合观测，首次使人们看到了两颗中子星的合并事件。这一历史事件证实了短持续时间伽马射线暴（GRB）的起源，特别是确定了理论上预测的千诺瓦现象，该现象由$r$过程重元素的放射性衰变提供动力。然而，在这次合并事件中是否会形成一个长寿命的残余NS仍然是未知的，尽管这样一个中心引擎已经被一些短持续时间的伽马射线暴的余辉观测所建议。通过调用这个长寿命的残余NS，我们在这里提出了一个模型的混合能源的kilonova AT 2017 gfo与GW 170817。虽然AT 2017 gfo的早期发射仍然像通常建议的那样具有放射性，但其晚期发射主要是由残余NS的延迟能量注入引起的。在我们的模型中，只需要一个单一的不透明度和$κ\simeq0.97\,\rm cm^2g^{-1}$的中间值被揭示，这可能是自然提供的镧系元素丰富的喷出物，是深电离的排放从风的NS。这些自洽结果表明，在GW 170817的合并事件中，形成了一个长寿命的残余NS，它必须具有非常刚性的状态方程。这对核-夸克物质中的强相互作用提供了非常严格的约束。这进一步暗示，这样的GW事件可以提供对NS早期自旋和磁性演化的探测，例如，表面磁场的埋藏。
2018-05-21 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Phenomenology of Dark Matter annihilation into a long-lived intermediate state
我们提出了一个方案，暗物质（DM）湮灭到一个中间状态，旅行的距离$λ\equiv v/Γ$的数量级的星系尺度，然后衰变到标准模型（SM）粒子。长的寿命分散的SM粒子的生产区远离银河系中心，因此，放松约束的伽玛射线观测规范湮灭的情况下。我们利用这一设置来解释电子和正电子过剩最近观察到的PAMELA，ATIC和费米。虽然在通常的DM湮灭的解释似乎与伽马射线观测相冲突，我们表明，在提出的方案，PAMELA/ATIC/费米的结果是一致的伽马射线数据。从衰变方案的区别discsussed，我们评论的DM生产在LHC的前景。中间态的典型衰变长度$λ\gtrsim 10$ kpc可以从一个被$Λ\sim 10^{13}$ GeV尺度所抑制的六维算符得到，这个尺度大致是中微子质量的跷跷板尺度。
2009-07-13 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Fast and Luminous Transients from the Explosions of Long Lived Massive White Dwarf Merger Remnants
我们研究了He白矮星与质量更大的C/O或O/Ne白矮星合并后长寿命（${\approx}10^5$年）残留物的演化和最终结果。使用恒星天体物理学实验模块（$\texttt{MESA}$），我们表明，这些残余物有一个红巨星配置支持稳定的氦燃烧，增加质量的WD核心，直到它达到$M_{\rm core}\approx 1.12-1.20 M_\odot$。在这一点上，表面对流区的底部延伸到燃烧层，混合整个对流包层的氦燃烧产物（主要是碳和镁）。进一步的演化耗尽了氦的对流包层，并显着减缓了下面的WD核心的质量增加。在氦耗尽之后，WD核心质量增长重新开始，因为然后未耦合的碳燃烧壳被点燃并继续燃烧来自剩余的富金属扩展包层的燃料。对于足够大的初始总合并质量，O/Ne WD核心将经历电子捕获触发坍缩到中子星（NS）后，增长到近拉塞卡质量（$M_{\rm Ch}$）。大量的C/O WD核心在碳燃烧火焰将其转化为O/Ne后可能会遭受同样的命运。NS的形成将释放${\approx}10^{50}$ ergs进入剩余的扩展的低质量包层。使用STELLA辐射转移代码，我们预测由此产生的光学光变曲线从这些爆炸信封。达到绝对大小的$M_V\approx -17$，这些瞬变是明亮的约一个星期，并有许多特点的类发光，迅速演变的瞬变研究的德劳特和合作者。
2017-12-30 astro-ph.HE astro-ph.SR
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
Long-lived Positronium and AGN Jets
我们认为活动星系核喷流中可能存在稳定的正电子偶素。电子和正电子在活动星系核中心的超大质量黑洞的吸积盘附近产生，并在{ \sl Alfvén半径}内沿磁场加速。在这个区域的条件是理想的创造束缚态的正电子素是稳定的湮灭。螺旋形的磁场使原子以相对论的速度沿着喷流运动，使原子能够在很远的距离内存活。
2012-10-04 astro-ph.HE
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
Searches for Long Lived Neutral Particles
TeV尺度物理的一个有趣的可能性是存在中性长寿命粒子（LOLIPs），随后衰变为SM态。在许多情况下，这样的粒子与对撞机上的丢失横向能量（MET）是无法区分的。我们提出了使用中微子望远镜寻找这些粒子的新方法。我们研究它们的探测前景，假设生产无论是在大型强子对撞机或通过暗物质（DM）在太阳和地球的湮灭。我们发现，在LHC产生的LOLIPs的灵敏度是有限的亮度和检测能量阈值。另一方面，在DM湮灭成LOLIPs的情况下，中微子望远镜的灵敏度是有希望的，可能超出即将到来的直接探测实验的范围。在弱耦合到SM的低尺度隐藏扇区的上下文中，这种间接搜索允许探测小到10^-15的耦合。
2009-10-22 astro-ph.HE hep-ph
Electromagnetic signatures from pulsar remnants of binary neutron star mergers: prospects for unique identification using multi-wavelength signatures
本研究探讨双中子星并合形成的长寿命磁星遗迹的多波段电磁辐射，通过建模脉冲星风云系统，发现其在并合后1 - 10天可观测，多数波段视界距离≥1 Gpc，为多信使观测约束遗迹参数及关联引力波信号提供支撑。
2025-08-20 astro-ph.HE hep-ph
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
2D End-to-End Modeling of Kilonovae from Binary Neutron Star Merger Remnants
本文基于HMNS遗迹的GRMHD模拟结果，结合FLASH与Sedona代码开展千新星二维端到端建模，分析加热率、遗迹寿命与观测视角的影响，发现长寿命HMNS的磁化外流可解释AT2017gfo这类蓝色千新星。
2025-11-17 astro-ph.HE gr-qc
SUSY dark matter annihilation in the Galactic halo
星系晕中的中性子湮灭是间接登记超对称暗物质候选粒子的最确定的观测特征。相应的湮灭信号（以伽马射线，正电子和反质子的形式）可能会提高一个或三个数量级，由于冷DM粒子聚集成小尺度和非常密集的自引力团块。我们讨论了这些团块的形成从初始密度扰动和它们的连续命运的星系晕。在每个对数质量间隔$Δ\log M\sim1$中，这些团块中只有一小部分$\sim0.1$ %存活于分级聚类阶段。我们通过模拟银河系盘和恒星对小尺度团块的潮汐破坏，计算了银河系中暗物质团块残留物的生存概率。它表明，相当大一部分的团块残余物可能会生存通过潮汐的破坏在银河系的生命。由此产生的幸存团块的质量谱向下延伸到宇宙学产生的团块的核心质量，具有最小的质量。相对于星系晕中弥漫的DM，潮汐破坏团块的幸存致密残余物提供了湮灭信号的放大（增强）。我们描述了银河系盘中团块的潮汐破坏所引起的团块分布的各向异性。
2015-06-12 astro-ph.HE hep-ph
Shadows of our Former Companions: How the Single-Degenerate Binary Type Ia Supernova Scenario Affects Remnants
在这里，我们提出了三维高分辨率模拟的Ia型超新星的存在下，一个非简并的同伴。我们发现附近伴星的存在会在超新星喷出物中留下一个长寿命的空洞。特别是，我们的目标是研究这个洞的长期演变的超新星喷出物与周围的星际介质相互作用。利用对x射线发射的估计，我们发现伴星产生的黑洞在喷出物与星际介质相互作用后仍然存在了许多世纪。我们还表明，孔是可辨别的在很宽的视角和同伴群众。
2016-09-20 astro-ph.HE
Long-lived intermittent accretion disks in the jittering jets explosion mechanism (JJEM) of core-collapse supernovae
Technion - Israel Institute of Technology（以色列理工学院）
研究核心坍缩超新星抖动喷流爆炸机制中长寿命间歇性吸积盘的形成，通过粘性驱动角动量传输和喷流阻止极向吸积延长盘寿命，增加JJEM可解释的形态种类，强化其作为CCSN主要爆炸机制的地位。
2026-09-09 astro-ph.HE
Electromagnetic emission from long-lived binary neutron star merger remnants II: lightcurves and spectra
最近的观测表明，在大部分的双中子星（BNS）合并中，可能会形成长寿的中子星（NS），而不是黑洞。这种情况下的非纳米比亚电磁（EM）特征将强烈影响我们对短伽马射线暴（SGRB）及其余辉辐射是如何产生的知识。此外，这种EM信号将对多信使天文学产生深远的影响，联合EM和引力波（GW）观测BNS合并，这将很快成为现实，地面先进的LIGO/Virgo GW探测器网络将于今年开始首次科学运行。在这里，我们探索这样的EM签名的基础上提出的模型在配套文件中，它提供了一个自洽的演变合并后的系统和它的EM发射从早期重子风阶段开始，并导致最终的脉冲星风星云，是由以前喷出的材料。光变曲线和光谱的计算范围广泛的合并后的物理性质和特别注意的是在X射线波段的发射。在SGRB余辉建模的背景下，我们提出了X射线光变曲线对应的“标准”和最近提出的“时间反转”的情况下（SGRB即时排放产生的合并时间或崩溃的长寿命NS）。由此产生的余辉光变曲线形态包括，特别是，单和两个高原功能的时间尺度和光度是在良好的协议与斯威夫特卫星的观测。此外，我们计算的X射线信号，应该先于SGRB在时间反演的情况下。如果找到了，这样的信号将成为这种情况的确凿证据。最后，我们发现一个明亮的，高度各向同性的EM瞬态信号峰值在X射线波段…
2015-08-31 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
The role of turbulence and winding in the development of large-scale, strong magnetic fields in long-lived remnants of binary neutron star mergers
通过高精度大涡模拟追踪双中子星并合遗迹至110毫秒，揭示磁场先由开尔文-亥姆霍兹不稳定性在小尺度放大，后经磁缠绕在约30毫秒后线性增长环向分量并形成大尺度轴对称结构，极向场迟至约90毫秒才因磁旋转不稳定性增长，且未产生强极向场或喷流，并证实了演化拓扑的普适性。
2023-07-10 astro-ph.HE gr-qc
Long-lived neutron-star remnants from asymmetric binary neutron star mergers: element formation, kilonova signals and gravitational waves
本研究通过三维广义相对论模拟非对称双中子星并合，揭示长寿命残骸的动力学、r-过程元素形成及千新星与引力波多信使信号。
2025-07-11 astro-ph.HE gr-qc
Powerful Solar Signatures of Long-Lived Dark Mediators
暗物质在太阳中的捕获和湮灭可以产生可探测的高能中微子，这为暗物质-质子散射截面提供了一个探测器。我们考虑的情况下，湮灭收益通过长寿命的暗介质，这使得伽马射线逃离太阳，减少中微子的衰减。对于伽马射线，由于费米对GeV太阳伽马射线的详细测量，以及HAWC和LHAASO在TeV范围内前所未有的灵敏度，有令人兴奋的新机会。对于中微子，增强的通量，特别是在更高的能量（$\sim$ TeV），允许更灵敏的暗物质搜索与冰立方和KM 3 NeT。我们发现，这些搜索通道可以是非常强大的，潜在的提高灵敏度的暗物质自旋相关的散射截面的几个数量级相对于目前的搜索高能量太阳中微子，以及直接检测实验。
2017-06-30 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Neutrino flavor instabilities in a binary neutron star merger remnant: Roles of a long-lived hypermassive neutron star
本文基于数值相对论冻结背景与Boltzmann中微子输运，研究长寿命HMNS双中子星并合遗迹中的FFI和CFI，揭示ELN角交叉机制及二者时空分布差异。
2025-07-25 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
X-ray guided gravitational-wave search for binary neutron star merger remnants
对一些短伽马射线暴的X射线观测表明，长寿命的中子星可以形成为双中子星合并的残余物。我们开发了一个引力波探测管道的长寿命的双中子星合并残留这些对应的电磁观测引导。以GRB 140903 A的X射线数据为例，利用先进LIGO系统和爱因斯坦望远镜，在设计灵敏度下，确定了探测到引力波信号的距离。假设基准椭圆率为$10^{-2}$，这样的引力波原则上可以被高级LIGO探测到$\sim$ 20 Mpc，爱因斯坦望远镜探测到$\sim$ 450 Mpc。然而，在实践中，我们可以排除如此高的椭圆率值，因为引力波发射的总能量将大于系统的总转动能量预算。我们展示了如何使用这些观测结果来放置使用这些能量的椭圆率的上限。对于GRB 140903 A，椭圆率的上限是$10^{-3}$，这使得高级LIGO和爱因斯坦望远镜的可探测距离分别降低到$\sim$ 2 Mpc和$\sim$ 45 Mpc。
2018-08-19 astro-ph.HE gr-qc
Numerical Relativity Simulations of the Neutron Star Merger GW170817: Long-Term Remnant Evolutions, Winds, Remnant Disks, and Nucleosynthesis
我们提出了一个系统的数值相对论研究的动力学喷出物，风和核合成的中子星合并残留物。用近似中微子输运和磁流体湍流亚网格模型模拟了与GW 170817兼容的啁啾质量、不同质量比和五个微物理状态方程的双星，并在100毫秒内进行了磁流体湍流模拟.螺旋密度波从中子星遗迹传播到磁盘触发风与质量通量${\sim}0.1{-}0.5\,{\rm M_\odot/s}$持续整个模拟，只要遗迹不崩溃的黑洞。这种风具有平均电子分数$\gtrsim 0.3$和平均速度${\sim}0.1-0.17\,$ c，因此是产生弱$r$过程元素（质量数$A<195$）的场所。围绕着长寿命残留物的尘埃具有质量${\sim}0.1{-}0.2\,{\rm M_\odot}$，温度在靠近内缘的地方达到$\lesssim10\,$ MeV的峰值，并且由于激波在盘中传播而导致熵的特征双峰分布。在我们有针对性的模拟计算的动力学和螺旋波喷出物是不兼容的AT2017gfo使用两个组件kilonova模型推断。相反，他们指出，包括盘风在内的多分量kilonova模型对于解释AT2017gfo是必要的。核合成相结合的动力喷出物和螺旋波风在相当质量的长寿命合并强劲占所有的$r$过程的峰值，从质量数${\sim}75$的锕系元素的太阳丰度。总丰度对物态方程的依赖性较弱，而质量比影响第一峰元素的产生。
2020-08-12 astro-ph.HE gr-qc
Did Binary Neutron Star Merger GW170817 Leave Behind A Long-lived Neutron Star?
研究双中子星并合GW170817留下快速旋转大质量中子星并抛射赤道外流与喷流的观测意义，提出隐藏赤道环减速后导致光变曲线重新增亮的半解析模型，与现有观测相符并预测了余辉。
2024-05-30 astro-ph.HE
Multimessenger Constraints on Supermassive Dark Stars and Their Black Hole Remnants
研究通过多信使方法约束超大质量暗星及其黑洞残骸，揭示暗物质在早期大质量结构形成中的作用。
2025-12-03 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Rotating massive strangeon stars and X-ray plateau of short GRBs
该研究用Lennard-Jones物态方程分析慢旋转大质量奇异子星，指出并合残骸自转收缩释放的引力能可解释短伽马射线暴X射线平台，并允许更低磁偶极场。
2024-01-22 astro-ph.HE
Testing the neutrino annihilation model for launching GRB jets
伽玛射线暴（GRB）喷流的发射机制仍然存在争议，导致喷流成分存在很大的不确定性。磁流体动力学模型和中微子湮灭模型已经被提出来研究黑洞/吸积盘中心引擎的能量提取。特别是，对于持续时间为$T\lesssim 100$ ~s的爆发所预期的极端吸积率$\dot M\sim 0.1-1$ ~ M $_\odot$ s $^{-1}$，圆盘可以是有效的中微子发射体。中微子-反中微子湮灭的结果在喷流的能量沉积率，可以在原则上，占爆炸的能量。最近对暴后数小时X射线耀斑和超长伽玛暴的发现表明伽玛暴活动可以持续$\sim 10^4$ ~s或更长时间。这些长寿命事件的影响类似于经典的伽玛暴。鉴于这些发现，我们重新评估中微子湮灭模型。我们推导出中微子动力射流的最大可能能量作为爆发持续时间的函数，并表明可用的能量下降快，较长的爆发。对于一个标准的参数选择，该模型在解释观测到的持续时间超过$\sim 10^3$ ~s的事件的能量学时，差了三到四个数量级。
2014-08-20 astro-ph.HE
Luminosity Functions and Detectability of Binary Neutron Star Merger-nova Signals with Various Merger Remnants
本文研究双星中子星并合-新星信号的光度函数和可探测性，通过模拟和数值方法分析不同残骸类型对信号的影响，提出改进的探测策略。
2025-12-03 astro-ph.HE
Positron excess in the center of the Milky Way from short-lived $β^+$ emitting isotopes
INTEGRAL卫星的观测揭示了银河系中心区域在511千电子伏左右的能量存在着尚未解释的过剩。这些伽马射线是在正电子湮灭过程中产生的，所需的速率约为$10^{42}~\mathrm{s^{-1}}$。在这篇简短的论文中，它表明，在亚相对论宇宙射线（CR）与轻核（CNONe）的相互作用中形成的\pos发射同位素可以占中心区域$e^{+}$产生率的相当大的比例-高达百分之几十。
2016-08-22 astro-ph.GA astro-ph.HE
Spinning down neutron-star merger remnants with the Tayler-Spruit dynamo: Global simulations reveal the formation of massive disks and neutron-rich ejecta
California Institute of Technology（加州理工学院）；Walter Burke Institute for Theoretical Physics, California Institute of Technology（加州理工学院沃尔特·伯克理论物理研究所）
研究通过广义相对论磁流体动力学模拟，发现Tayler-Spruit发电机可重塑中子星并合遗迹的角动量分布，形成大质量富中子吸积盘与抛射物，影响其演化与多信使特征。
2026-09-29 astro-ph.HE
Short-lived repeating fast radio bursts from tidal disruption of white dwarfs by intermediate-mass black holes
本文提出中等质量黑洞潮汐瓦解白矮星的模型，通过残留团块切割吸积盘磁力线并加速电子产生相干曲率辐射，解释短寿命RFRBs的光度、时标与事件率。
2023-12-07 astro-ph.HE
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
Connecting GRBs from Binary Neutron Star Mergers to Nuclear Properties of Neutron Stars
本研究利用长、短致密双星并合伽马射线暴的观测比率约束中子星遗迹阈值质量，支持$M_{\rm ls}\simeq1.3M_{\rm TOV}$并排除高压损核物态。
2025-02-18 astro-ph.HE
Constraining the long-lived supramassive neutron stars by magnetar boosted kilonovae
本研究构建了包含原中子星演化与X射线吸收的磁星增强千新星模型，通过模拟观测发现未探测到此类事件说明合并产生的超大质量中子星寿命短暂且在宇宙中罕见。
2023-11-24 astro-ph.HE
Binary neutron star mergers in massive scalar-tensor theory: Properties of post-merger remnants
本文通过数值相对论模拟研究大质量标量-张量引力理论下双中子星并合后遗迹的性质，发现激发标量场会提高即时坍缩阈值质量，并揭示超重中子星中存在长寿命ϕ-模式及去标量化在引力波中的独特特征。
2024-06-07 astro-ph.HE gr-qc
Constraining the Gravitational-Wave Afterglow From a Binary Neutron Star Coalescence
双中子星合并是丰富的物理实验室，可以通过地面干涉引力波探测器（如高级LIGO和高级室女座）进行。如果一个中子星残骸在合并中幸存下来，它可以发射出引力波，这种引力波可能被当前或下一代探测器探测到。长期存在的合并后阶段的物理学尚未得到很好的理解，因此难以建立模型。特别是引力波信号的相位没有很好地建模。在本文中，我们探索的方法，使用长持续时间合并后的引力波信号来约束的参数和剩余的属性。我们开发了一个相位不可知的似然模型，仅使用的频谱内容的参数估计和演示的贝叶斯上限的计算中没有信号。与毫秒磁星模型，我们表明，像GW 170817事件，一个长寿的遗迹的椭圆率可以被约束到小于约0.5的参数空间。
2020-02-11 astro-ph.HE astro-ph.IM
Finding the remnants of the Milky Way's last neutron star mergers
双中子星合并（NSM）的发现，通过其引力波和电磁辐射揭示了这些事件的r-过程核合成的关键网站。在这里，我们评估的前景，发现银河系NSM的残余物，通过检测γ射线衰变线从他们的放射性r-过程喷出物。我们发现，$^{126}$锡，它有几个线的能量范围415-695 keV和居住接近第二r-过程的峰值，是最有前途的同位素，因为它的半衰期$t_{1/2}=2.30(14)\times 10^{5}$年是最近的NSM的年龄相媲美。使用蒙特卡罗程序，我们预测，多个残留物是可检测到的下一代伽马射线望远镜，实现亚兆电子伏的线灵敏度$\sim 10^{-8}$ - $10^{-6}$ $γ$厘米$^{-2}$ s $^{-1}$作为单独的来源。然而，由于残骸的位置未知，最有希望的搜索策略是对银河平面和延伸到银河高纬度的凸起进行系统调查。个别已知的超新星遗迹，可能是错误分类的NSM遗迹也可以作为目标，特别是那些位于银河平面之外的超新星遗迹。检测银河系NSM残留物的中等样本将为未解决的问题提供重要线索，例如NSM中锕系元素的产生，合并NS双星的性质，甚至有助于将它们与当前银河系r过程源的罕见超新星区分开来。我们还研究了来自寿命较长的原子核（例如$^{182}$ Hf）的扩散通量，这些原子核原则上可以在较长的时间尺度上追踪NSM的银河系空间分布，但发现即使使用下一代望远镜，对扩散通量的检测也具有挑战性。
2019-07-20 astro-ph.HE
A low-mass binary neutron star: long-term ejecta evolution and kilonovae with weak blue emission
我们研究的长期演化的喷出物形成的二元中子星（BNS）合并，结果在一个长寿命的残余NS进行流体动力学模拟与流出数据的数值相对论模拟作为初始条件。在同源膨胀阶段，总喷出物质量达到$\approx0.1\,M_\odot$，平均速度为$\approx0.1\,c$，镧系元素分数为$\approx 0.005$。我们进一步执行辐射转移模拟采用所获得的喷出物的配置文件。我们发现，与大喷出物质量和低镧系元素分数的天真期望相反，光学发射不如GW 170817/AT 2017 gfo中的明亮，而红外发射可以更亮。这种光变曲线属性是由于优先扩散的光子向赤道方向由于长形喷出物的形态，大的不透明度贡献的Zr，Y，和镧系元素，和低的特定加热速率的喷出物。我们的研究结果表明，这些光变曲线的功能可以作为一个指标的存在下，一个长寿的残余NS。我们还发现，明亮的光学发射广泛一致的GW 170817/AT 2017 gfo的情况下，在极地地区的高速喷出物成分被抑制。这些结果表明，GW 170817/AT 2017 gfo中的残留物不太可能是长寿的NS，但可能在${\cal O}(0.1)$ s内坍缩成黑洞。
2022-08-30 astro-ph.HE gr-qc
Nucleosynthesis and gamma-ray lines
天体物理学伽马射线光谱学是研究核天体物理学、超新星结构、银河系最近的恒星形成和核合成产物在星际介质中的混合的宝贵工具。在对该领域进行了简短的历史介绍之后，我对当前最重要的问题进行了简要回顾。重点是大质量恒星和相关超新星爆炸产生的放射性，特别是与INTEGRAL进行的观测有关的放射性：来自CasA的短寿命Ti-44和来自大质量恒星的长寿命Al-26和Fe-60。本文还讨论了银河系中正电子湮没产生的511 keV辐射以及恒星放射性和其他潜在正电子源的作用。
2011-01-11 astro-ph.HE
The Youngest Known X-ray Binary: Circinus X-1 and its Natal Supernova Remnant
由于超新星遗迹的寿命很短，因此对超新星遗迹中中子星X射线双星的研究可以探索吸积中子星生命的最早阶段。然而，这样的物体非常罕见：我们的银河系中没有已知的存在。我们报告了发现的出生超新星遗迹的吸积中子星Circinus X-1，这地方的上限t <4600年的年龄，使其成为最年轻的已知X射线联星和一个独特的工具，研究吸积，中子星的演变，和核心坍缩超新星。这一发现是基于2009年钱德拉的一次深层X射线观测和对Circinus X-1的新射电观测。圆规X-1在中子星表面产生I型X射线爆发，表明中子星的磁场很小。因此，年轻的年龄意味着中子星可以在出生时具有低磁场，或者它们可以通过吸积迅速去磁化。Circinus X-1是一个微类星体，产生相对论性喷流，被认为是源周围弧分尺度射电星云的动力。相反，这个星云现在可以归因于超新星遗迹前向激波的非热同步辐射。年轻的年龄与观测到的快速轨道演化和该系统的高度偏心轨道相一致，并首次提供了详细测试X射线双星中超新星后轨道演化物理学的机会。
2013-12-02 astro-ph.HE
Brightening X-ray/Optical/Radio Emission of GW170817/SGRB 170817A: Results of an Electron-Positron Wind from the Central Engine?
最近对双星合并事件GW 170817/SGRB 170817 A的跟踪观测表明，它的X射线/光学/射电辐射在合并后的$\sim 100$天内持续增亮。这种晚期增亮现象是伽马射线暴余辉的kilonova模型或离轴顶帽喷流模型所没有预料到的。在本文中，通过假设合并残留物是一个长寿命的NS，我们提出，从中央NS的电子-正电子对（$e^+e^-$）风和喷流之间的相互作用可以产生一个长寿命的反向冲击，从该新的发射分量将上升，可以很好地解释目前的观测。在我们的模拟中，NS的磁致椭圆率取为$4 \times 10^{-5}$，因此NS的制动主要是通过引力波（GW）辐射而不是磁偶极辐射，早期的发射光度不会超过观测极限。在我们的方案中，由于增亮的峰值时间大致等于NS的自旋下降时间尺度，因此准确的峰值时间可能有助于限制剩余NS的椭圆度。我们认为，无线电极化观测的增亮将有助于区分我们的情况下，从其他方案。未来对短伽马射线暴余辉的大样本观测或对合并残留物的GW信号的探测将检验我们的假设。
2018-03-20 astro-ph.HE
High-Energy Neutrinos from Millisecond Magnetars formed from the Merger of Binary Neutron Stars
中子星（NS）双星的合并可能会导致形成一个长寿命的，或无限期稳定的毫秒级磁星遗迹，周围环绕着一个低质量的喷出物壳。磁星巨大的旋转能量的一部分沉积在喷射物后面的脉冲星风星云中，在合并后的几个小时到几天内为发光的光学/X射线发射提供动力。脉冲星风中的离子也可能被加速到超高能量，提供了一个同时发生的高能宇宙射线和中微子源。在早期，宇宙射线经历了强烈的同步辐射损失;然而，大约一天后，通过光介子与星云中的热光子相互作用产生的π介子开始占主导地位，导致高能中微子的有效产生。大约一周后，背景光子的密度下降到足以使宇宙射线逸出光源而不产生二次产物。这些相互竞争的效应导致中微子光变曲线在几天的时间尺度上达到峰值，接近$\sim10^{18}$ eV的能量。这个信号可以通过当前（下一代）中微子望远镜检测到$\sim$ 10（100）Mpc的单个合并，为长期存在的NS残留物提供了明确的证据，否则仅从引力波识别其存在可能具有挑战性。在一个乐观的假设下，即相当大一部分的NS合并产生长寿命的磁星，累积的宇宙学中微子背景估计为$\sim 10^{-9}-10^{-8}\,\rm GeV\,cm^{-2}\,s^{-1}\,sr^{-1}$的NS合并率为$10^{-7}\,\rm Mpc^{-3}\,yr^{-1}$，与冰立方目前的灵敏度重叠，并在下一代中微子望远镜的范围内。
2017-09-06 astro-ph.HE
