GRB 080503: A very early blue kilonova and an adjacent non-thermal radiation component
GRB 080503非常暗淡的光学余辉的时间行为与规则的前向冲击余辉模型不一致,并且在一些文献中推测了负责光学发射的唯一kilonova分量。在这里,我们分析了光学余辉数据存档和构建时间分辨光谱。在$t\sim 3$日,在{ \it G/R}带中的BROCK-I的显著检测,这在以前没有报道过,以及同时的Gemini-North { \it r}带测量,都有利于幂律谱,该幂律谱与在$t\sim 4.5$日测量的光学到X射线谱很好地一致。然而,对于$t\leq 2$天,光谱是热的,一个简单的解释是从中子星合并的kilonova发射,使其成为可能,在$t\sim 0.05$天非常早期kilonova信号的第一次检测。无论如何,由于{ \it g}带数据的较大不确定性,不能排除后期($t\sim 2$天)光发射的非热性质。根据kilonova辐射和非热余辉辐射的时间特性,我们还提出了将中子星合并引起的光学瞬变分为四种类型。GRB 080503将代表对中子星合并驱动的光学瞬变的子组的第一次观测(即,IV型)由一个早期的蓝色kilonova和相邻的非热余辉辐射组成。
2022-12-16 astro-ph.HE
A luminous blue kilonova and an off-axis jet from a compact binary merger at z=0.1341
最近发现的与引力波事件GW 170817相一致的微弱伽马射线暴揭示了附近宇宙中存在由中子星合并产生的低光度短持续时间伽玛射线瞬变群。这些事件可以通过现有的伽马射线监测器进行常规检测,但以前的观测未能在没有GW触发器的帮助下识别它们。在这里,我们表明GRB 150101 B是位于宇宙学距离的GRB 170817 A的类似物。GRB 150101B是一个微弱的短持续时间GRB,具有明亮的光学对应物和长寿命的X射线余辉。这些特性对于标准的短伽玛暴来说是不寻常的,而是与离轴观察的爆炸相一致:可见光是由发光的千诺瓦成分产生的,而观察到的X射线追踪伽玛暴余辉,角度约为13度。我们的研究结果表明,这些属性可能是共同的未来电磁对应的GW源。
2018-09-05 astro-ph.HE
Red or blue? A potential kilonova imprint of the delay until black hole formation following a neutron star merger
中子双星的合并通常会导致超大质量中子星的形成。该残余物是否以及何时坍缩为黑洞(BH)主要取决于状态方程和角动量输运过程,这两者都是不确定的。在这里,我们表明,合并残留物的寿命可能会直接印在合并后的放射性供能的kilonova排放。我们采用轴对称的,随时间变化的流体动力学模拟剩余吸积盘轨道的可变寿命的HMNS,并表征这种延迟BH形成盘风喷出物的影响。当BH形成相对迅速(~ 100 ms)时,从盘流出的中子足够丰富,形成重r过程元素,导致在近红外(NIR)光谱峰值的~一周的发射,类似于动态喷出物产生的。相比之下,延迟BH的形成允许从HMNS的中微子,以提高在极方向上的电子分数的值,使潜在的镧系元素的流出产生。较低的不透明度将产生一个更明亮,更蓝,和更短的寿命~一天的发射(一个“蓝色颠簸”)之前,晚近红外峰值从动态喷出物和赤道风。这种新的诊断BH的形成应该是有用的事件的信噪比低于所需的重力波形签名的直接检测。
2014-05-02 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
A comparison between short GRB afterglows and AT2017gfo: shedding light on kilonovae properties
多信使天文学在发现kilonova AT 2017 gfo后得到了极大的推动,kilonova AT 2017 gfo是与短伽马射线暴GRB 170817 A相关的引力波源GW 170817的光学对应物。AT 2017 gfo是第一个可以通过光度和光谱进行广泛监测的kilonova。以前,只有少数候选人已被观察到对眩光的短伽玛射线暴余辉。在这项工作中,我们的目标是搜索的指纹AT 2017 gfo类kilonova排放的光学/近红外光变曲线的39个短伽玛暴已知的红移。这是第一次,我们的研究结果使我们能够分别研究短伽玛暴中AT 2017 gfo-kilonovae的蓝色和红色分量的光度范围。特别是,红色分量的亮度与AT 2017 gfo相似,而蓝色kilonova可以亮10倍以上。最后,我们找到了进一步的证据来支持所有声称的kilonova检测,我们排除了GRB 050509 B和061201中的AT 2017 gfo样kilonova。
2020-01-14 astro-ph.HE
Late Engine Activity in Neutron Star Mergers and Its Cocoon: An Alternative Scenario for the Blue Kilonova
本研究针对GW170817中早期蓝千新星的起源难题,通过解析建模研究中子星并合晚期喷流在抛射物中的传播,发现晚期喷流加热的包层辐射可解释蓝千新星,并估算了相关探测率,为中子星并合研究提供了新的电磁探测途径。
2024-01-26 astro-ph.HE
GRB 211211A: The Case for an Engine Powered over r-Process Powered Blue Kilonova
本文提出GRB 211211A的蓝色早期辐射无法仅由r过程供能的千新星解释,并论证晚期低功率喷流与红色千新星抛射物相互作用可同时解释其光变曲线和SED,支持GRB中心引擎晚期活动普遍存在的观点。
2024-08-07 astro-ph.HE
Interpolated kilonova spectra models: necessity for a phenomenological, blue component in the fitting of AT2017gfo spectra
本研究提出基于随机森林的千新星光谱插值方法,拟合AT2017gfo光谱时发现短波长残差,验证放射性加热蓝成分无效,表明需更复杂建模。
2023-06-04 astro-ph.HE
Spectroscopic r-Process Abundance Retrieval for Kilonovae III: Linking Spectral and Light Curve Modeling of the GW170817 Kilonova
本文针对GW170817千新星光谱与光变曲线联合建模的挑战,利用SPARK工具从光谱推断r-过程丰度模式及抛射物参数,构建光变曲线模型,揭示抛射物物理起源并推断其总质量为0.11倍太阳质量。
2025-11-13 astro-ph.HE
A comparison between SALT/SAAO observations and kilonova models for AT 2017gfo: the first electromagnetic counterpart of a gravitational wave transient - GW170817
我们报告了在发现的前10天内,在NGC 4993星系中的kilonova AT 2017 gfo(又名SSS 17 a)的其他SAAO望远镜(MASTER SAAO和IRSF)进行的SALT低分辨率光谱学和光学/红外测光。这一事件已被确定为有史以来第一个电磁对应的引力波事件,即GW 170817,这是由LIGO和Virgo引力波天文台检测到的。这一事件很可能是由于两颗中子星的合并,导致了千诺瓦爆炸。SALT是第三台获得AT 2017 gfo光谱的望远镜,第一个光谱,合并后1.2 d,是相当蓝色的,显示出一些广泛的特征,但没有可识别的谱线,并随着时间的推移变得更红。我们比较光谱和光度的演变与最近的kilonova模拟,并得出结论,他们是在定性协议合并后的风模型与质子:核子比$Y_e$ = 0.25 $-$ 0.30。第一个光谱的蓝色与喷出物中不含镧系元素的r过程元素的较低不透明度一致。模型和观测结果之间的差异可能是由于系统参数的选择,以及喷出物模型中缺乏更多元素的原子数据。
2017-10-16 astro-ph.HE
The Electromagnetic Counterpart of the Binary Neutron Star Merger LIGO/VIRGO GW170817. III. Optical and UV Spectra of a Blue Kilonova From Fast Polar Ejecta
我们目前的光学和紫外光谱的第一个电磁对应的引力波(GW)源,二中子星合并GW 170817。在合并后1.5至9.5天之间,使用SOAR和麦哲伦望远镜每晚获得光谱;紫外光谱在5.5天时使用\textit{Hubble Space Telescope}获得。我们的数据揭示了一个快速褪色的蓝色成分($T\approx5500$ K在1.5天),迅速变红;光谱晚于$\gtrsim 4.5$天超出光学制度的峰值。光谱大多是无特征的,虽然我们确定了一个可能的弱发射线在$\sim 7900$在$t\lesssim 4.5$天。其颜色、快速演化和无特征的光谱与来自极地喷出物的“蓝色”千诺娃一致,主要由原子质量数为$A\lesssim 140$的轻$r$过程核组成。这表明视线在眶轴的$θ_{\rm obs}\lesssim 45^{\circ}$范围内。与模型的比较表明,蓝色喷出物的$\sim0.03$ M $_\odot$,速度为$\sim 0.3c$。所需的镧系元素部分是$\sim 10^{-4}$,但在最外面的喷出物中下降到$<10^{-5}$。大的速度指向一个动力学的起源,而不是盘风,对于这个蓝色的分量,这表明这两个双星组成是中子星(而不是由中子星和黑洞组成的双星)。对于动态喷出物,高质量有利于一个小的中子星半径$\lesssim 12$公里。这个质量也支持了中子星合并是$r$过程核合成的主…
2017-10-16 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
A magnetar origin for the kilonova ejecta in GW170817
中子星(NS)合并后的GW 170817在几天内被光波长(“蓝色”)千诺瓦(KN)辐射所跟踪,可能是由具有低中子丰度(电子分数Ye ~ 0.25-0.35)的喷出物合成的轻r过程核的放射性衰变提供动力。虽然蓝色KN喷出物的成分和高速与冲击加热的动力学材料一致,但大量的数值模拟结果与紧张。我们提出了一个替代的喷出物源:中微子加热,磁加速风的强磁化超大质量NS(HMNS)残留。一个快速自旋的HMNS,其表面磁场强度为B ~ 1- 3e 14 G,寿命t_rem ~ 0.1-1 s,可以同时解释蓝色KN喷出物的速度、总质量和电子分数。推断的HMNS寿命接近其阿尔芬穿越时间,这表明全球磁场力矩可能是导致HMNS进入固体旋转并引发其引力坍缩的原因。KN喷出物的不同起源可以通过它们对合并后最初几个小时内的发射的预测来区分,当时亮度因内部激波的加热而增强;后者可能是任何暂时扩展的喷出物源(例如磁星或吸积盘风)的通用,而不是相对论性喷流出现所特有的。同样的冲击可以混合和均匀化的组成,一个低的,但非零的镧系元素的质量分数,X_La ~ 1 e-3,如一些作者所提倡的,但只有当混合发生后,中子消耗在r-过程中的时间尺度>~ 1秒。
2018-02-20 astro-ph.HE
Spectroscopic r-Process Abundance Retrieval for Kilonovae II: Lanthanides in the Inferred Abundance Patterns of Multi-Component Ejecta from the GW170817 Kilonova
本研究将SPARK工具应用于GW170817千新星后期光谱,发现3.4天时出现含显著镧系元素(尤其铈)的新红色组分,表明多组分抛射物对r过程元素贡献重要。
2023-12-22 astro-ph.HE
GW170817: $\textit{Swift}$ UV detection of a blue kilonova, and improving the search in O3
$\textit{Swift}$的快速回转、灵活的计划和多波长仪器使其成为最有能力的天基跟踪引擎,用于寻找定位不良的源。在O 1和O2期间,$\textit{Swift}$成功地在LVC定位区域中平铺了数百平方度的天空,搜索并识别现场可能的X射线和UV/O瞬变。$\textit{Swift}$对千诺瓦AT 2017 gfo的发现和表征做出了重要贡献,发现了紫外线发射,并在触发后的前24小时内提供了最深的X射线上限,强烈约束了对应物的动力学和几何形状。$\textit{Swift}$将92%的星系卷积误差区域平铺到$10^{-12}$ erg $\mbox{cm}^{-2}$ $\mbox{s}^{-1}$的平均X射线通量灵敏度,显着增加了我们对AT 2017 gfo确实是GW 170817和sGRB 170817的对应物的信心。然而,在准备O3时,$\textit{Swift}$的随访仍有很大的改进空间。这将采取两种形式,即根据对O2结果的详细分析修订观察战略,并对$\textit{Swift}$的作战能力进行重大改变。这些改进对于最大限度地增加$\textit{Swift}$找到对应方的可能性和最大限度地减少后续活动对其他$\textit{Swift}$科学优先事项的影响都是必要的。我们概述了改进的观察策略本身的LVC本地化区域的最佳平铺。我们还讨论了正在进行的操作升级工作,这些…
2017-12-20 astro-ph.HE astro-ph.IM
Kilonova Light Curves from the Disk Wind Outflows of Compact Object Mergers
我们研究了紧凑的物体合并后的吸积盘风产生的放射性动力瞬变。从二维流体动力学圆盘模型中产生的外流开始,我们使用波长相关的辐射转移计算来产生合成光变曲线和光谱。我们表明,由此产生的kilonova瞬态的亮度和颜色进行合并物理信息。在风的区域,中微子的照射使电子分数提高到Ye > 0.25,r过程核合成在产生高不透明度的复杂离子(镧系元素)之前停止。因此,kilonova光变曲线显示了两个不同的组成部分:一个简短的(~2天)蓝色光学瞬态产生的外镧系元素的喷出物,和一个较长的(~10天)红外瞬态产生的内,镧系元素线覆盖的区域。合并产生更长寿命的中子星,或更快旋转的黑洞,有更强的中微子辐射,产生更多的不含镧系元素的喷出物,光学上更亮更蓝。在所有的盘风模型中,至少会产生一些光辐射,这将增强电磁对应物对引力波源的探测能力。然而,即使存在少量(10^{-4} Msun)的上覆的、富含中子的动力学喷出物也会起到“镧系元素幕”的作用,从某些视角模糊可见的风辐射。由于盘流出物的速度适中(约10,000 km/s),在光谱中可以分辨出许多线特征,将盘风与快速移动的动力喷出物区分开来,并提供了对新产生的r-过程物质的详细成分的潜在诊断。
2014-11-13 astro-ph.HE
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
Swift and NuSTAR observations of GW170817: detection of a blue kilonova
随着2015年第一次直接探测到合并黑洞,引力波(GW)天体物理学时代开始了。一个完整的图片紧凑的对象合并,但是,需要检测的电磁(EM)对应。我们报告紫外线(UV)和X射线观测雨燕和核光谱望远镜ARray(NuSTAR)的EM对应的二进制中子星合并GW 170817。明亮,迅速衰落的紫外线辐射表明,高质量($\approx0.03$太阳质量)的风驱动流出与中等电子分数($Y_{e}\approx0.27$)。结合X射线的限制,我们赞成观察者的视角$\approx 30^{\circ}$远离轨道旋转轴,既避免了轨道平面中最重元素的遮蔽,也避免了直接看到任何超相对论性的高度准直的喷出物(伽马射线暴余辉)。
2017-10-16 astro-ph.HE
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
Element formation in radiation-hydrodynamics simulations of kilonovae
本文首次在二维逐射线辐射流体力学模拟中在线耦合核反应网络,研究双中子星并合抛射物的r过程核合成,揭示忽略辐射流体力学演化会导致元素丰度偏差高达一个数量级,并证明在线核网络可提高千新星预测可靠性。
2024-10-03 astro-ph.HE
Tellurium emission line in kilonova AT 2017gfo
本研究通过光谱建模分析千新星 AT 2017gfo 晚期光谱,将 $2.1\\,{\rm μm}$ 处的强发射线归因于碲 III 的精细结构线,并估算出所需的碲质量与光变曲线相符。
2023-07-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
An Empirical Study of Contamination in Deep, Rapid, and Wide-Field Optical Follow-Up of Gravitational Wave Events
我们提出了一个实证研究的污染,在深,快速,宽视场光学后续搜索的GW源从aLIGO。我们在DECam成像的四个晚上进行了专门的观察。我们的搜索覆盖了$\sim56$ deg $^2$,每晚两次访问,间隔为$\approx 3$ ~小时,在$i$ -和$z$ -波段,随后是三周后的一组额外的$griz$图像,作为减法的参考图像,并用于识别任何瞬态源的星系和恒星对应物。我们在叠加的单历元图像中获得了$i \approx 23.5$和$z \approx 22.4$ mag的$5σ$点源极限幅度。我们进行了一个短暂的对象,可以模仿红色($i-z > 0.5$ ~MAG)和蓝色($i-z < 0$ ~MAG)kilonova发射的$i-z$颜色行为的搜索,发现11和10个污染物,分别。独立的颜色,我们确定48个瞬变的利益。此外,我们利用我们观察的快速节奏来搜索具有$\approx1$天和$\approx3$小时特征时间尺度的来源,没有发现潜在的污染物。我们评估我们的管道和搜索方法的效率与注入点源,发现我们是90\%(60\%)的效率时,寻找红色(蓝色)kilonova类源的$i \lesssim 22.5$ MAG的限制幅度。应用这些效率,我们推导出天空速率kilonova污染物的红色和蓝色制度的$\mathcal{R}_{\rm red} \approx 0.16$度$^{-2}$和$\m…
2017-10-09 astro-ph.HE
Optical emission from a kilonova following a gravitational-wave-detected neutron-star merger
两颗中子星的合并被预测会产生一个被称为“千诺瓦”的光红外瞬态(持续几天),由合并中合成的富含中子的物质的放射性衰变提供动力。短伽马射线暴也是由中子星合并引起的证据越来越多。在这类合并的模型中,电子分数较低的少量质量($10^{-4}$ - $10^{-2}$太阳质量)以高速(0.1-0.3倍光速)喷出,和/或由新合并物体周围形成的吸积盘的风携带。预计这些物质将经历快速中子俘获(r-过程)核合成,导致放射性元素的形成,这些元素在衰变时释放能量,为电磁瞬变提供动力。新合成材料的成分中的很大不确定性导致这种瞬变的各种预期颜色、持续时间和亮度。千新星的观测证据迄今为止还没有定论,因为它是基于在伽马射线暴的余辉中检测到的适度过量发射的情况。在这里,我们报告的光学到近红外观测的瞬态符合检测的引力波签名的二进制中子星合并和低光度短持续时间伽马射线暴。在引力波触发后的几天里,我们大约每隔8小时进行一次观测,结果显示最初的蓝色过剩,伴随着快速的光学褪色和变红。使用数值模型,我们的结论是,我们的数据是大致一致的光变曲线供电的百分之几的太阳质量的低不透明度的材料对应的镧系元素贫乏(一小部分的$10^{-4.5}$质量)喷出物。
2017-10-16 astro-ph.HE
Designing an Optimal Kilonova Search using DECam for Gravitational Wave Events
本文针对LIGO/Virgo/KAGRA O4运行,基于引力波事件与千新星模拟,为DECam设计最优观测策略,在190 Mpc处将电磁对应体发现概率提升至约80%,并显著减少望远镜时间。
2023-11-01 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Kilonova from post-merger ejecta as an optical and near-infrared counterpart of GW170817
最近从中子星(NS)合并事件GW 170817的引力波的检测和电磁对应物的识别提供了一个独特的机会,研究在NS合并的物理过程。为了获得从NS合并喷出的材料的属性,我们进行辐射转移模拟的kilonova,光学和近红外辐射供电的放射性衰变的r-过程核的合并中合成。我们发现,观测到的近红外发射持续超过10天的解释是0.03 Msun的喷出物含有镧系元素。然而,在初始阶段观察到的蓝色光学成分需要具有相对高的电子分数(Ye)的喷出物成分。我们表明,光学和近红外发射同时再现的喷出物与介质叶~ 0.25。我们认为,一个占主导地位的组件供电的排放合并后的喷出物,这表明,质量喷射后,第一次动态喷射是相当有效的。我们的研究结果表明,NS合并综合了广泛的r-过程元素,并加强了假设,NS合并是宇宙中的r-过程元素的起源。
2017-10-16 astro-ph.HE
Simulations of early kilonova emission from neutron star mergers
本文首次对中子星(NS)合并后的蓝千新星辐射转移进行了详细的不透明度计算。我们计算了原子序数Z = 20 - 56的高电离态元素(直到第十电离态)的原子结构和不透明度。我们发现,在早期阶段(合并后t < 1天),重元素的束缚-束缚跃迁是不透明度的主要来源,而具有半封闭电子层的离子贡献最大。不含镧系元素的喷出物(电子分数Ye = 0.30 ~ 0.40)的普朗克平均不透明度在t = 0.1天时只能达到约kappa ~ 0.5 - 1 cm ^2 g^-1,而在t = 1天时则增加到约kappa ~ 5 - 10 cm ^2 g^-1。在球状喷出物模型中,喷出物质量为Mej = 0.05 Msun,在t ~ 0.1天时的辐射热光度约为2 x 10^42 erg·s^-1。我们确认,现有的辐射热和多色数据的GW 170817可以自然地解释纯放射性模型。即使在200 Mpc的源,预期的早期紫外线信号在t ~ 4.3小时达到20.5 mag,这可以通过Swift和紫外线瞬态天文卫星(ULTRASAT)等设施检测到。早期阶段的光度对外部喷出物的结构很敏感,Kasen等人也指出了这一点。因此,早期的紫外线观测给出了强烈的约束外喷出物的结构,以及除了r-过程核的热源的存在。
2020-08-12 astro-ph.HE astro-ph.SR
Equation of state effects and one-arm spiral instability in hypermassive neutron stars formed in eccentric neutron star mergers
我们继续研究动力俘获双星中子星合并形成的长寿命超大质量中子星(HMNSs)中单臂螺旋不稳定性的发展和重要性。采用完全广义相对论的流体动力学模拟,我们发现单臂不稳定性是通用的,它可以发展在HMNS合并后的几十毫秒在我们的调查中的所有状态方程。我们发现,合并与较硬的状态方程往往产生HMNS与较强的$m=2$方位角模式密度变形,和较弱的$m=1$组件,相对于较软的状态方程。我们还发现,对于状态方程,可以引起双核HMNS,大的$m=1$密度模式可以已经存在,由于在两个核心的不对称性。这导致$l=2$、$m=1$引力波模式的产生,甚至在两个核心合并后最终出现的单臂模式占主导地位之前。我们的研究结果进一步表明,更严格的状态方程引起HMNS产生较低的$m=1$引力波频率。因此,如果单臂不稳定性产生的引力波被探测到,它们原则上可以约束中子星的状态方程。我们估计,根据状态方程,单臂模式可能被第二代引力波探测器在$\sim 10$ Mpc和第三代在$\sim 100$ Mpc的。最后,我们提供的动态喷出物的属性,以及伴随的kilonovae签名的估计。
2016-09-02 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
A kilonova as the electromagnetic counterpart to a gravitational-wave source
引力波是伴随着对双黑洞合并的探测而发现的,它们也应该可以从低质量的中子星合并中探测到。预计这些物质会喷射出富含重放射性同位素的物质,这些物质可以为称为千诺瓦的电磁信号提供动力。引力波源GW 170817是由附近宇宙中的一颗双星中子星合并而产生的,它具有相对较好的天空位置和距离估计。在这里,我们报告的观测和物理建模的星系NGC 4993,这是空间上符合GW 170817和一个弱的短伽马射线暴的快速衰落的电磁瞬变。瞬态的物理参数大致匹配的理论预测蓝千新星从中子星合并。发射的电磁辐射可以用0.04 +/- 0.01 Msol的喷射质量,在0.2 +/- 0.1c的速度下不透明度kappa <= 0.5 cm 2/gm来解释。电源被限制为具有β = -1.2 +/-0.3的幂律斜率,与来自r过程核素的放射性供电一致。我们在光谱中识别出与轻r过程元素(90 < A < 140)一致的线特征。当它褪色时,瞬变迅速变成红色,并且发射可能有较高不透明度的富含镧系元素的喷出物成分的贡献。这表明,中子星合并产生了引力波,放射性动力kilonovae,是r过程元素的核合成源。
2017-10-17 astro-ph.HE
The Electromagnetic Counterpart of the Binary Neutron Star Merger LIGO/VIRGO GW170817. II. UV, Optical, and Near-IR Light Curves and Comparison to Kilonova Models
我们目前的紫外线,光学和近红外测光的第一个电磁对应的引力波源从先进的LIGO/室女座,二进制中子星合并GW 170817。我们的数据集从$0.47$天的光学对应物的发现延伸到合并后的$18.5$天,并包括暗能量相机(DECam),Gemini-South/FLAMINGOS-2(GS/F2)和{ \it哈勃太空望远镜}({ \it HST})的观测。在$0.6$天从这个测光推断的光谱能量分布(SED)是很好地描述了一个黑体模型与$T\approx 8300$ K,$R\approx 4.5\times 10^{14}$厘米(对应于$v\approx 0.3c$的膨胀速度)的半径,和一个热光度$L_{\rm bol}\approx 5\times10^{41}$ erg s $^{-1}$。在$1.5$天,我们发现了一个多组分的SED跨越光学和近红外,随后我们观察到紫外和蓝色光学波段的快速褪色和光学/近红外颜色的显着变红。对整个数据集进行建模,我们发现具有来自$^{56}$ Ni的放射性衰变的加热的模型,或者仅具有来自$r$ -过程元素的不透明度的单个组分的模型,未能捕获快速的光学衰减和红色光学/NIR颜色。相反,具有与贫镧系元素和富镧系元素喷出物一致的两个组分的模型提供了与数据的良好拟合,所得到的“蓝色”组分具有$M_\mathrm{ej}^\mathrm{blue}\approx…
2017-10-16 astro-ph.HE