Magnetically supramassive neutron stars
通常认为,超过最大质量稳定极限的中子星可能是在双中子星合并之后形成的,在失去离心力支持并坍缩成黑洞之前,它们享有短暂的亚稳态寿命。这里提出,当残余物的多余质量由超强$(\gtrsim 10^{17}\,\mbox{G})$磁场支撑时,可能会发生类似的情况,该磁场可能在合并期间和合并后不久产生。我们表明,这种“磁超大质量”的中子星可以避免崩溃,并生存了几年之前,他们的磁能是充分耗散,由于双极扩散。此外,我们推测这些对象的多信使签名,并讨论我们的结果对中子超流性和磁热演化的限制的鲁棒性。
2022-02-22 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Detectability of "Merger-nova" emission from a long-lived magnetar in short gamma-ray bursts
短伽马射线暴(GRB)的一种可能的起源被认为来自双中子星(NS)合并,而这种合并的残余物可能是超大质量NS,它受到刚性旋转的支撑,并在坍缩成黑洞(BH)之前存活了数百秒。如果是这样的话,一个光学/红外瞬变(即合并新星)是从喷射的物质中产生的,它是由$r$过程的放射性衰变,超大质量NS的自旋下降能量以及新生BH的磁风提供动力的。本文通过分析{ \em Swift}观测到的具有内部平台的短伽玛暴的X射线辐射,系统地寻找了一个超大质量NS中心引擎的特征,并通过红移测量发现了5个具有内部平台的短伽玛暴候选者。然后,在给定典型模型参数的条件下,考虑上述三种能量来源,计算了这些候选者可能的合并新星辐射,并将其亮度与某些光学望远镜的灵敏度进行了比较。我们发现,GRB 060801在K-、r-和U-波段的并合新星发射,以及$M_{\rm ej}$($10^{-4}-10^{-2} M_{\odot}$)、$κ$($0.1-10 ~\rm cm^{2}~g^{-1}$)和$β$($0.1-0.3$)的变化,用Vera C探测是非常困难的。Rubin、全景巡天望远镜和快速反应系统(Pan-STARRS)、Zwicky瞬态设施和罗马空间望远镜(Roman),但大喷出物质量$M_{\rm ej}=10^{-2} M_{\odot}$的情况除外。然而,我们非常有希望使用更灵敏的仪器,如Vera C,探测到G…
2021-04-09 astro-ph.HE hep-ph
The birth of black holes: neutron star collapse times, gamma-ray bursts and fast radio bursts
最近对短伽马射线暴(SGRB)的观测表明,双中子星(NS)合并可以产生高度磁化的毫秒级NS。一些SGRB的X射线余辉平台的尖锐截止暗示了这些残余NS到黑洞的引力坍缩。这种“超大质量”NS的坍缩也描述了闪电模型,闪电模型是快速射电暴(FRB)前身的主要候选者。与SGRB相关的FRB的观测将为闪电战模型和SGRB的二元NS合并情景提供令人信服的证据,并导致对NS状态方程的有趣约束。我们预测的超大质量NS的崩溃时间创建的二进制NS合并,发现这样的恒星崩溃$\sim10\,{\rm s}$ - $4.4\times10^{4}\,{\rm s}$(95%的信心)合并后。这直接影响到观测目标的NS残余的二进制NS合并,提供了最佳的窗口,高时间分辨率的无线电和X射线后续的SGRB和引力波爆发。
2014-04-10 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
Remnant massive neutron stars of binary neutron star mergers: Evolution process and gravitational waveform
大质量(超大质量和超大质量)中子星很可能经常在双中子星合并后形成。我们探索的演化过程中残留的大质量中子星和它们发出的引力波,基于数值相对论模拟的双中子星合并采用各种状态方程和选择一个合理的范围内的中子星的质量的双星。我们发现,剩余超大质量中子星的寿命强烈依赖于总的双星质量,也对状态方程。由大质量中子星产生的引力波普遍具有频率近似恒定的准周期性质,尽管其频率随时间变化。我们还发现,引力波的频率和时变特性强烈地依赖于状态方程。本文导出了一个拟周期引力波形的拟合公式,它可用于引力波信号的数据分析。
2013-07-22 astro-ph.HE
Can we constrain the aftermath of binary neutron star mergers with short gamma-ray bursts?
对GW170817和GRB170817 A的联合观测证明,双星中子星(BNS)合并是短伽马射线暴(SGRB)的祖先:这在仍未稳定的SGRB中央引擎和BNS合并的结果之间建立了直接联系,其性质取决于状态方程(EOS)和中子星的质量。我们提出了一种新的方法来探测基于此链接的SGRB的中央引擎。我们产生一个扩展的目录BNS合并结合最近的理论预测BNS合并率作为红移的函数和NS质量分布推断从银河系BNS的测量。我们使用这个目录来预测BNS系统结束磁星(稳定或超大质量NS)或BH(迅速形成或超大质量NS崩溃后)为不同的EOS的数量,我们比较这些结果与观察到的SGRB率。尽管不确定性主要与知识贫乏的SGRB喷气结构,我们发现,对于大多数EOS的BNS合并后产生的磁星的速率足以为所有的SGRB供电,而只有BH作为可能的中央引擎的情况似乎是不利的。
2020-09-22 astro-ph.HE
New equation of states for postmerger supramassive quark stars
基于早期X射线余辉中通常观察到的内部平台,中子星(NS)与随后快速旋转的超大质量磁星合并是至少一些短伽马射线暴(SGRB)的一个有吸引力的解释。在这种情况下,快速衰变阶段意味着恒星在旋转下降后坍缩成黑洞的时代,并可以有效地揭示致密物质的潜在不清楚状态方程(EoS)。在目前的工作中,我们面对的内部高原样品的代表性EoS模型的原磁星质量,与一个独立于观察到的银河系NS-NS二进制,旨在从SGRB观测贡献新的紧凑型恒星EoS。为此目的,我们采用各种EoS覆盖范围广泛的最大质量的NS和夸克星(QS),并在同一时间满足最近的观测约束的两个大质量的夸克星的质量被精确测量(周围$2 M_{\odot}$)。我们首先说明,如何以及基本的EoS将协调与当前的后验质量分布,在很大程度上是由静态最大质量的EoS。然后,我们构建了3个新的合并后QS EoS(PMQS 1,PMQS 2,PMQS 3),充分尊重观察到的分布。我们还提供了易于使用的参数化的EOS和相应的最大引力质量的旋转恒星。此外,我们计算的分数合并后的产品为每个EOS,并讨论潜在的后果,为磁星供电的kilonova模型。
2017-06-15 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Jetlike structures in low-mass binary neutron star merger remnants
本研究通过广义相对论磁流体动力学模拟,发现低质量双中子星合并形成的 HMNS 和 SMNS remnants 均能产生类喷流结构,但 HMNS 可作为 sGRB 前身,而 SMNS 因重子污染无法确认。
2024-08-24 astro-ph.HE gr-qc
Signature of gravitational radiation in afterglow of short Gamma-Ray Bursts?
短伽马射线暴(GRB)是由中子星合并产生的持续时间短于2秒的$γ-$射线的短暂强辐射,被认为是强引力波辐射源。这种推测的测试一直被认为是不可能的,直到像先进的LIGO探测器的性能。最近有越来越多的证据表明高磁化中子星的形成(即,磁星)在双中子星合并。在这项工作中,我们重新检查的解释,随后突然下降检测到的一些短伽玛射线余辉在超大质量磁星模型,发现的最大引力质量的非旋转中子星是$\sim 2.3M_{\odot}$和观测到的一些X射线坪的持续时间明显短于预期的磁偶极子辐射的情况下,这表明超大质量磁星的坍缩已经被通过GWR的能量损失大大增强。这一结果表明,GWR的签名可能已经存在于目前的短伽玛暴电磁数据。
2013-11-26 astro-ph.HE
The Multi-Messenger Matrix: the Future of Neutron Star Merger Constraints on the Nuclear Equation of State
中子星(BNS)合并的电磁(EM)信号敏感地依赖于双星的总质量$M_{\rm tot}$,相对于中子星(NS)状态方程(EOS)设定的各种阈值质量,通过NS最大质量$M_{\rm TOV}$和特征半径$R_{1.6}$参数化。通过引力波(GW)发射探测到的BNS合并的EM观测结果具有足够的质量来确定合并残余物的身份,因此可以限制$M_{\rm TOV}$和$R_{1.6}$的值,因为$M_{\rm tot}$和测量良好的啁啾质量之间存在紧密联系。我们阐明了现在和未来的景观EOS约束BNS合并,介绍了“多信使矩阵”,GW和EM可测量定义的事件啁啾群众的范围,提供了最大的杠杆约束EOS之间的映射。通过模拟人口的BNS合并从银河系双NS质量分布,我们表明,$\sim 10$联合检测可以限制$M_{\rm TOV}$和$R_{1.6}$百分之几的水平,系统的不确定性可能变得显着。目前的EOS约束意味着大多数合并将产生超大质量或超大质量的残余物,少数(可能为零)将经历非线性坍缩,而最多只有百分之几的事件将形成无限稳定的NS。为了支持设想的计划,我们主张LIGO/Virgo尽早向科学界发布啁啾质量估计,使观测资源能够以最有效的方式分配,以最大限度地提高多信使发现的科学收益。
2019-06-19 astro-ph.HE
A gravitational wave afterglow in binary neutron star mergers
我们详细研究了快速旋转中子星的f-模长期不稳定性,重点放在没有稳定的非旋转对应物的超大质量模型。这样的中子星被认为是两颗标准质量的中子星合并的一般结果。此外,我们考虑到强磁场和r模式的不稳定性,可以消耗大量的角动量的影响。我们发现超大质量中子星发射的引力波信号在20 Mpc的距离上可以达到Advance LIGO的灵敏度以上,大大提高了爱因斯坦望远镜的探测能力。事件发生率将与合并率处于同一量级,而对信号的分析将携带合并后中子星的状态方程和磁场强度的信息。
2015-10-02 astro-ph.HE gr-qc
Radio transients from accretion-induced collapse of white dwarfs
研究了白矮星吸积诱导坍缩(AIC)在射频中的观测性质。如果AIC是由伴星的吸积触发的,那么在祖星系统周围就会形成致密的星周介质。然后,从AIC喷出物碰撞到致密的星周介质,产生强烈的冲击。强烈的冲击波可以产生同步辐射,这种辐射可以在射频中观测到。即使AIC是白矮星合并的结果,我们认为,如果满足一定的条件,AIC可能会导致快速射电暴。如果AIC形成质量如此之大以至于需要旋转来支撑自己的中子星(即,超大质量中子星),超大质量中子星可能立即由于r模式不稳定性而失去它们的旋转能量,并坍缩成黑洞。如果坍缩的超大质量中子星被强烈磁化,它们可能会像以前建议的那样发射快速射电暴。单简并系统的AIC射电瞬变可能在未来的射电瞬变巡天(如甚大阵巡天或平方公里阵瞬变巡天)中被探测到。由于AIC被认为是一个引力波源,因此来自AIC的引力波可能伴随着射电亮瞬变,这可以用来确认观测到的引力波的AIC起源。
2016-10-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
Estimating the maximum gravitational mass of nonrotating neutron stars from the GW170817/GRB 170817A/AT2017gfo observation
假设在双NS(DNS)合并中形成的大质量中子星(NS)的差异旋转已经被磁制动有效地终止,并且随后建立了均匀旋转(即,本文利用状态方程不敏感的关系,解析地导出了DNS合并中形成超大质量NS(SMNS)的临界总引力质量($M_{\rm tot,c}$)的近似表达式。非旋转NS的最大引力质量($M_{\rm TOV}$)和残余物的无量纲角动量($j$)在修正$M_{\rm tot,c}$中起主导作用,而合并前NS的半径和质量差则不起主导作用。到目前为止,GW 170817/GRB 170817 A/AT 2017 gfo观测提供了定量评估$M_{\rm TOV}$的最佳机会。假设GRB 170817 A的中心引擎是一个在SMNS坍缩过程中迅速形成的黑洞,我们得到了$M_{\rm TOV}=2.13^{+0.09}_{-0.08}M_\odot$(68.3%的可信区间,包括EoS不敏感关系的不确定性),这与当前NS质量测量的约束条件是一致的。
2020-03-30 astro-ph.HE gr-qc
What Powered the Optical Transient AT2017gfo Associated with GW170817?
与GW 170817相关的光学瞬态AT 2017 gfo的突破性发现为研究双中子星(NS)合并的物理学提供了一个独特的机会。我们认为,AT 2017 gfo的标准解释是由r-过程元素的放射性衰变提供动力,面临着同时考虑事件的峰值亮度和峰值时间的挑战,因为要达到所需的高质量并不容易,特别是要符合数据所需的喷出物的低不透明度。一个合理的解决办法是调用一个额外的能源,这可能是由合并产品提供的。我们考虑两种类型的合并产品的能量注入:(1)合并后的黑洞由回退吸积供电;(2)长寿NS残留。前一种情况只能解释AT 2017 gfo的早期发射,晚期发射仍然由放射性衰变提供动力。在后一种情况下,早期和晚期的排放组件可以很好地解释为由于从自旋下降NS的能量注入,与所需的质量和不透明度的喷出物组件以及与已知的数值模拟结果一致。我们认为,有一个强有力的迹象表明,合并产品的GW 170817是一个长寿命(超大质量,甚至永久稳定),低磁场NS。这一结果对NS的状态方程提供了严格的约束。
2018-07-16 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
Model-dependent estimate on the connection between fast radio bursts and ultra-high energy cosmic rays
快速射电暴(FRB)是一种新型的河外瞬变现象,近年来人们已经证实了它的存在,并提出了多种模型。在这项工作中,我们讨论了FRB源和超高能($>10^{18}$ eV)宇宙射线之间的可能联系。结果表明,在blitzar模型和合并双星中子星中,由于FRB中心引擎的巨大能量释放和FRB的高速率,加速EeV宇宙射线对观测到的FRB中心引擎有重要贡献.在其他的FRB模型中,包括例如双白矮星的合并和高能磁星射电耀斑,预计没有明显的EeV宇宙射线。我们还认为,合并的双中子星,即使他们是无关的FRB,可能发挥不可替代的作用,在产生EeV宇宙线质子,如果超大质量中子星形成的合并的一个很好的分数和合并率为$\gtrsim 10^{3}~{\rm yr^{-1}~ Gpc^{-3}}$。这种可能性将在引力波天文学时代得到明确的检验。
2014-11-23 astro-ph.HE
Constraints of the maximum mass of quark stars based on post-merger evolutions
本研究通过半解析分析双夸克星并合后的多机制能量耗散过程,结合GW170817事件给出冷态非旋转夸克星最大质量的观测约束,为夸克星性质研究提供了新的并合演化视角。
2024-07-11 astro-ph.HE
General Relativistic Magnetohydrodynamic Simulations of Binary Neutron Star Mergers with the APR4 Equation of State
我们提出了新的结果完全广义相对论磁流体动力学模拟的二元中子星(BNS)合并与威士忌代码。所有的模型都使用了一个分段多方近似的冷物质状态方程的APR 4,连同一个“混合”的一部分,以纳入热效应的演变过程中。我们考虑了等质量和不等质量模型,总质量使得合并后形成超大质量NS或黑洞。每个模型都是在有或没有最初局限于恒星内部的磁场的情况下演化而来的。我们提出了不同的引力波(GW)信号,以及详细的物质动力学(磁场演化,喷射质量,合并后的残余物/磁盘属性)的描述。我们的模拟提供了新的见解BNS合并,相关的GW排放和可能的连接与引擎的短伽马射线暴(无论是在“标准”和“时间反演”的情况下)和其他电磁同行。
2016-08-02 astro-ph.HE gr-qc
Short gamma-ray bursts in the "time-reversal" scenario
短伽马射线暴(SGRB)是宇宙中最明亮的爆炸之一,其起源仍然不确定。观测证据支持与中子星或中子星-黑洞(NS-BH)双星合并的关联。领先的模型与SGRB的相对论性喷流推出的BH-环面系统合并产生的。然而,最近的观测显示,大部分SGRB事件伴随着X射线余辉的持续时间$\sim10^2\!-\!10^5~\mathrm{s}$,这表明连续的能量注入从一个长寿命的中央引擎,这是不兼容的短($\lesssim1~\mathrm{s}$)吸积时间尺度的BH-环面系统。超大质量NS的形成,在更长的自旋下降时间尺度上抵抗坍缩,可以解释这些余辉持续时间,但留下了严重的疑问,相对论性喷流是否可以在合并时发射。在这里,我们提出了一个新的情况下,容纳这两个方面,在SGRB的超大质量NS崩溃后产生的。早期的差异旋转和随后的自旋下降辐射在NS周围产生了一个光学厚的环境,由一个光子对星云和一个载有重子的喷出物外壳组成。虽然射流很容易穿过这种环境,但自旋下降辐射在更长的时间尺度上向外扩散,并积累了一个延迟,使SGRB能够在持久的X射线信号之前(部分)被观察到。通过分析扩散时间尺度的广泛的物理参数,我们发现延迟,一般可以达到$\sim10^5~\mathrm{s}$,与观测兼容。这一基本测试的成功使这种“时间反转”情景成为当前SGRB模型的一个有吸引力的替代方案。
2015-01-27 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
A magnetar-powered X-ray transient as the aftermath of a binary neutron-star merger
已知中子星-中子星合并与短伽马射线暴有关。如果中子星状态方程足够刚性,至少一些这样的合并将留下超大质量甚至稳定的中子星,其在强磁场下快速旋转(即,磁星)。这样的磁星特征可能已经被观察到,作为短伽马射线暴的一个很好的分数(高达50%)后的X射线平台,它已被预期,人们可能会观察到短伽马射线暴-少X射线瞬变供电的双中子星合并。最近发现一个快X射线瞬变(CDF-S XT 1)与一个红移未知的微弱宿主星系有关。它的X射线和宿主星系特性允许几种可能的解释,包括离轴观察到的短伽马射线暴,高红移时的低光度伽马射线暴,或涉及中等质量黑洞和白矮星的潮汐破裂事件。在这里,我们报告了第二个X射线瞬变,CDF-S XT 2,这是与一个星系在红移z = 0.738。光变曲线完全符合毫秒磁星的动力。更有趣的是,CDF-S XT 2位于其恒星形成宿主星系的外围,与星系中心有适度的偏移,就像短爆发经常发生的那样。估算的相似X射线瞬变事件率密度,当校正到本地值时,是一致的双中子星合并率密度推断从GW 170817的检测。
2019-04-10 astro-ph.HE
An assessment of the Association Between a Fast Radio Burst and Binary Neutron Star Merger
快速射电暴(FRB)是宇宙学距离上的神秘明亮的毫秒级射电暴。虽然年轻的磁星已被提出作为主要的源候选者,但最近的观测表明可能有多个FRB祖先类。长期以来,人们一直认为FRB可以从紧凑的物体合并中发射出来-例如双星中子星(BNS)合并的灾难性事件,可以通过地面激光干涉仪引力波天文台(LIGO)和Virgo在引力波(GW)中检测到。在这里,我们报告了在LIGO-Virgo第三次科学运行的前六个月期间检测到的21个GW源中唯一的BNS合并事件GW 190425与使用公共GW和CHIME FRB数据搜索的明亮,非重复的FRB事件FRB 20190425 A之间的潜在巧合。FRB位于GW的天空定位区域内,发生在GW事件之后2.5小时,并且具有与从GW参数估计推断的距离一致的分散测量。数据库中不相关的FRB和GW事件之间重合的机会概率估计为0.0052($2.8 σ$)。我们估计的机会CHIME检测到这样的事件范围从0.4%的光束中心检测到68%,如果一个明亮的突发是在一个远旁瓣检测。这种潜在的关联与BNS合并留下一个超大质量、高度磁化的致密物体的理论是一致的,该物体在由于自旋下降而失去角动量后坍缩形成黑洞,并通过喷射磁层形成FRB。如果这样的物理关联成立,合并后致密天体的状态方程很可能是刚性的,中子星残骸的最大质量为托尔曼-奥本海默-阿斯托夫非自旋最大质量$M_{TOV} > 2.63_{-0…
2022-12-01 astro-ph.HE
Can a binary neutron star merger in the vicinity of a supermassive black hole enable a detection of a post-merger gravitational wave signal?
双中子星(BNS)合并后的引力波(GW)信号有望包含有价值的信息,可以揭示NS的状态方程(EOS),合并过程中产生的物质的性质,以及任何潜在的中间合并产物,如超大质量或超大质量NS的性质。然而,合并后位于高频区($ \gtrsim 1000 $ Hz),其中当前的LIGO-Virgo探测器不敏感。虽然NEMO、宇宙探测器和爱因斯坦望远镜等探测器可能会探测到$\mathcal{O}(10~\mathrm{Mpc})$内的BNS合并后的情况,但这种情况可能很罕见。在这项工作中,我们推测的可能性,检测合并从BNS合并在附近的超大质量黑洞(SMBH)。由SMBH的引力场产生的红移,以及BNS围绕SMBH的自行,可以有效地将合并后的信号“拉伸”到探测器的波段。我们证明,使用一个唯象模型,这种BNS聚结将使约束的峰值合并后的信号,否则将是不可能的,由于SMBH的红移程度可以独立收购。我们进一步展示了这种合并将如何改善EOS模型选择使用合并后的信号。我们讨论的机制,可能会提供这样的事件,这项工作的局限性。
2022-02-17 astro-ph.HE gr-qc
Structure of Stable Binary Neutron Star Merger Remnants: Role of Initial Spin
利用广义相对论方法对不同初始自旋组态的中子星并合双星进行了数值模拟。我们专注于模型的质量1.4 M_sol的每一颗恒星,采用状态方程(EOS)沉,霍洛维茨,和Teige,并导致稳定的NS合并残留物。为了比较,我们考虑了两个无旋等质量(M= 1.35Msol)和不等质量(M= 1.29,1.42Msol)的BNS模型,它们都是在APR4状态方程下产生的超大质量合并残余。我们提出了可视化的流体流动和温度分布,并找到了强烈的影响的自旋涡结构和非轴对称变形。我们计算的径向质量分布和旋转配置文件在赤道平面使用最近开发的措施独立的空间规范,揭示缓慢旋转的核心,可以很好地近似球形恒星的核心。我们还研究了自旋对内旋相位和引力波(GW)信号的影响。使用新开发的分析方法,我们进一步表明,从BNS合并的重力波形可以表现出一个或多个相位跳跃合并后,一起发生的应变振幅的最小值。我们提供了一个自然的解释,在残余的四极矩,并表明,由于相位跳跃的抵消效应可以有很强的影响GW的功率谱。最后,我们讨论了自旋对喷射物质量的影响。
2018-02-23 astro-ph.HE gr-qc
Exploring the connection between Fast Radio Bursts and binary neutron star mergers
University of Pisa(比萨大学);INFN - Pisa(意大利国家核物理研究所-比萨分部);INAF - Osservatorio Astronomico di Roma(意大利国家天体物理研究所罗马天文台);INAF - Osservatorio Astronomico di Brera(意大利国家天体物理研究所布里埃拉天文台);Universität Heidelberg, Zentrum für Astronomie (ZAH), Institut für Theoretische Astrophysik(海德堡大学天文学中心理论天体物理研究所);Universität Heidelberg, Interdisziplinäres Zentrum für Wissenschaftliches Rechnen(海德堡大学跨学科科学计算中心);University of Padova(帕多瓦大学);INFN, Sezione di Padova(意大利国家核物理研究所帕多瓦分部)
本研究通过对比合成双中子星并合及相关快速射电暴群体的探测率与CHIME观测率,发现双中子星并合及其中产生的磁星可解释部分快速射电暴,为多信使天文学提供了支撑。
2026-10-23 astro-ph.HE
Constraining the Maximum Mass of Neutron Stars From Multi-Messenger Observations of GW170817
结合电磁波和引力波信息对双星合并体GW 170817进行了研究,以约束中子星的半径$R_{\rm ns}$和最大质量$M_{\rm max}$. GW 170817之后是一系列的EM对应物,包括弱伽马射线爆发(GRB),来自合并喷出物放射性衰变的kilonova(KN)发射,以及X射线/无线电发射,与更强大的离轴喷流的同步加速器余辉一致。在合并后立即产生的紧凑的残余物的类型,其预测的EM信号,敏感地依赖于高密度NS状态方程(EOS)。对于支持低$M_{\rm max}$的软EOS,合并经历了伴随着少量冲击加热或盘风喷出物的迅速崩溃,与从KN推断的大量$\gtrsim 10^{-2}M_{\odot}$不含镧系元素的喷出物不一致。另一方面,如果$M_{\rm max}$足够大,那么合并的产物是一个快速旋转的超大质量NS(SMNS),它必须在坍缩成黑洞之前自旋下降。在这一过程中,SMNS必然会释放出巨大的旋转能量,其中一小部分被转移到喷出物中,或者转移到GRB喷流(能量$E_{\rm GRB}$)中,或者转移到KN喷出物(能量$E_{\rm ej}$)中,这也与观测结果不一致。通过结合从GW信号推断的GW 170817的总二进制质量与EM观测的$E_{\rm GRB}$和$E_{\rm ej}$的保守上限,我们约束了先前允许的EOS的大范围的似然概率。这两个约束描绘了$M_{\rm m…
2017-11-08 astro-ph.HE
Revisiting the Constraint on Equation of State of Neutron Star based on the Binary Neutron Star Mergers
本文在考虑吸积盘影响后重新分析双中子星并合遗迹,结合SMNS比例与观测分布约束中子星状态方程,最终仅ENG状态方程符合观测,并给出不同遗迹结局的比例。
2024-04-30 astro-ph.HE
Neutron Star-White Dwarf Merger as One Possible Optional Source of Kilonova-like Emission: Implications for GRB 211211A
针对无成协超新星却有类千新星信号的长暴 GRB 211211A,本文用 SkyNet 模拟 NS-WD 并合核合成及其辐射,发现仅当遗迹为超大质量或稳定磁星时才可解释早期千新星。
2025-07-25 astro-ph.HE
A candidate coherent radio flash following a neutron star merger
本文使用LOFAR对短暴GRB 201006A进行后随观测,探测到一个候选相干射电闪光,初步分析显示其高度色散,若与GRB关联,则表明中心引擎存在持续活动,可能是一颗新生磁星。
2024-09-24 astro-ph.HE
Coalescence of binary neutron stars in a scalar-tensor theory of gravity
我们在允许自发标量化的标量张量理论中对合并中的双星中子星进行了数值相对论模拟。我们用真实的状态方程来模拟中子星。我们选择的自由参数的理论考虑到所施加的约束的最新观测的中子星-白矮星双星脉冲星定时。我们发现,即使在这些严格的限制,标量化仍然可以影响的演变的双中子星不仅在后期的inspiral,但也在合并阶段。我们还证实,即使当这两个中子星有相当小的标量电荷在大的分离,他们可以强烈标度动态在最后阶段的inspiral。特别是,我们确定的二元参数标量化发生在后期inspiral或只有在发病后的合并时,一个残余的,超大质量或超大质量的中子星形成。我们还讨论了这些结果如何影响引力波一旦被检测到的物理信息的提取。
2013-10-04 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational waves from massive magnetars formed in binary neutron star mergers
双中子星(NS)合并是最有希望的引力波(GW)源之一,也是短伽马射线暴(SGRB)的候选祖先。根据系统的初始总质量和NS状态方程(EOS),合并后的阶段可以看到迅速坍缩成黑洞,或者形成超大质量NS,甚至是稳定的NS。在合并后NS(PMNS)形成的情况下,合并期间的磁场放大将产生具有大的感应质量四极矩和毫秒自旋的磁星。如果磁对称轴与自旋轴正交化的时间尺度足够短,NS将主要通过GW辐射其自旋下降能量。在这里,我们研究这种情况下,NS形成的各种结果:我们概括了一组的平衡态的扭曲环面磁配置,包括解决方案,在一个固定的外部偶极场,携带一个更大的磁能水库,因此,我们计算他们的磁椭圆率和强度的预期GW信号的偶极和环向场的大小的函数。从PMNS和从二进制NS的GW检测的相对数量是NS状态方程(EOS)的强函数,对于最硬的EOS较高(~ 1%),对于最软的EOS可以忽略不计。对于中等刚度的EOS,例如Giacomazzo \& Perna最近使用的n=4/7多面体或Lasky等人使用的GM 1,相对分数约为0.3%;相应地,我们估计用先进探测器从~(0.1-1)年$^{-1}$的稳定PMNS中探测到GW,用第三代探测器如爱因斯坦望远镜从~(100-1000)年$^{-1}$的稳定PMNS中探测到GW。这种GW信号的测量将对NS EOS和产生SGRB的二元祖先的性质提供强约束。
2014-07-31 astro-ph.HE gr-qc
Modeling GW170817 based on numerical relativity and its implications
引力波观测和大量的电磁观测表明,最新的引力波事件GW 170817(主要由先进的LIGO探测到)的来源是一颗双星中子星的合并。我们试图解释这一观测事件的基础上,我们的数值相对论模拟的结果进行到目前为止,特别注意的光学和红外观测。我们最终得出结论,这一事件是一致的描述存在一个长寿的超大质量或超大质量中子星作为合并残余物,因为(i)沿着我们的视线到该源的镧系元素的显著污染可以通过来自该源的强中微子辐射来避免,以及(ii)它可以发挥关键作用,在合并后阶段产生具有可观质量的快速运动的喷出物成分。我们还指出:(1)中子星状态方程必须足够刚性(即,冷球形中子星的最大质量M_max必须略高于2 M_sun,才能形成一颗长寿的大质量中子星作为GW 170817双星系统的合并残留物,其初始总质量>~ 2.73M_sun;(II)未探测到相对论光学对应物,表明M_sun的值不是很高最大约为2.15-2.25M_sun。
2017-12-04 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Survival Analysis of Intermediate-Mass Black Holes in Dense Star Clusters
Northwestern University(西北大学);Center for Interdisciplinary Exploration & Research in Astrophysics (CIERA)(天体物理交叉探索与研究中心)
本文通过生存分析方法研究致密星团中中间质量黑洞的动力学驱逐与并合概率,发现其驱逐概率受质量比和环境速度弥散影响,且低质量比的IMBH并合可能在未来引力波观测中被检测到。
2026-02-26 astro-ph.GA astro-ph.HE
Measuring Mass and Radius of the Maximum-mass Nonrotating Neutron Star
本研究提出通过分析第二代黑洞与中子星并合事件,利用第三代引力波探测器测量约100次事件,以约0.01太阳质量和0.6公里的精度确定最大质量非旋转中子星的质量与半径。
2023-12-22 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
The stochastic background of gravitational waves due to the f-mode instability in neutron stars
本文对宇宙中一群年轻、热的、快速旋转的中子星所发射的引力波的随机背景谱特性进行了估计,这些中子星经历了$f$模不稳定性,这些不稳定性是由核塌缩超新星爆炸或双星中子星系统合并而形成的。它们的形成率,从其中获得的引力波事件率,推导出基于观测的宇宙恒星形成率的测定。引力波发射发生在$f$模不稳定性的自旋下降阶段。对于低磁化中子星,假设10%的超新星事件导致$f$ -模式不稳定的中子星,来自超新星衍生的中子星的背景在$l=m=2$ $f$ -模式的$Ω_{\text{gw}} \sim 10^{-9}$处达到峰值,这应该可以通过交叉相关一对第二代干涉仪(例如Advanced LIGO/Virgo)来检测,信噪比的上限估计为$\approx$ 9.8。由双星合并形成的超大质量中子星的背景峰值在$Ω_{\text{gw}} \sim 10^{-10}$,即使用第三代干涉仪(如爱因斯坦望远镜)也无法探测到。
2015-12-08 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Rotating NSs/QSs and recent astrophysical observations
利用新近建立的统一中子星演化方程,研究了旋转中子星的快、慢两种组态。用几种更新的夸克物质Eos和Gibbs构造方法计算了纯夸克星和混合星的强子-夸克混合相。所有三种类型的EOS都满足最近的2太阳质量约束。通过对比观测到的毛刺与地壳转动惯量的理论计算,我们发现类船帆座星仍然存在毛刺危机。即将到来的精确的MoI测量(例如,脉冲星PSR J 0737 - 3039 A的可能的10%的精度)可以区分出QS和NS,因为无论恒星的致密性和质量如何,QS的MoI通常比NS和HS大$> \sim 1.5 $倍。使用表列的EOS,我们计算平稳和平衡序列的快速旋转,相对论性恒星在广义相对论从久经考验的$rns$代码,假设组成恒星的物质是一个完美的流体。利用NS/QS的旋转位形作为基本输入,模拟了短伽马射线暴(SGRB)内部平台样品的所有三个观测特性。最后,我们认为,对于某些特定的SGRB,NS-NS合并的后合并产物可能是超大质量的量子阱而不是NS,NS-NS合并是夸克解除禁闭和量子阱形成的可能位置.
2017-01-13 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
General-Relativistic Large-Eddy Simulations of Binary Neutron Star Mergers
由于磁流体动力学不稳定性在尺度太小而无法在模拟中解决,预计双中子星(NS)合并残留物内的流动是湍流的。为了研究这些不稳定性的大尺度影响,我们开发了一种新的形式主义,基于大涡模拟技术,在广义相对论亚网格尺度湍流输运的建模。我们首次将其应用于两个NS的后期螺旋和合并的模拟。我们发现,湍流可以显着影响合并残留物的结构和生存时间,以及它的引力波(GW)和中微子的排放。前者将与合并中子星的GW观测有关。后者将影响由合并驱动的外流的组成,并可能影响其核合成产额。黑洞形成后的吸积速率也会受到影响。然而,我们发现,对于湍流混合效率的最可能的值,这些影响是相对较小的,GW信号只会受到湍流的微弱影响。因此,我们的模拟提供了所有现有的合并后GW模型的第一次验证。
2017-03-06 astro-ph.HE gr-qc
Updated estimates of post-merger gravitational wave energy released in GW170817 and the maximum neutron star mass
Key Laboratory of Dark Matter and Space Astronomy, Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院紫金山天文台暗物质与空间天文重点实验室);School of Astronomy and Space Science, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学天文与空间科学学院)
本研究利用扩充样本和QCD约束,更新了GW170817并合后引力波能量(约0.051太阳质量能量)及中子星最大质量(约2.09-2.18太阳质量)的估计,验证了不同方法的一致性。
2026-09-17 astro-ph.HE hep-th
On the importance of viscous dissipation and heat conduction in binary neutron-star mergers
通过对中子星合并产生的引力波的测量来推断致密物质的性质是最令人兴奋的前景之一。然而,如果粘性耗散和能量输运能够在合并后物体的存活时间内发挥重要作用,则需要进行可靠的数值模拟,其中包括粘性耗散和能量输运。我们计算了耗散的典型形式的时间尺度,发现热输运和剪切粘度将不重要,除非中微子捕获发生,这需要温度高于约10 MeV和梯度超过0.1公里或更少的长度尺度。另一方面,如果直接Urca过程仍然受到抑制,留下修改Urca过程建立风味平衡,则体粘滞耗散可以对在合并之后立即观察到的密度振荡提供显著的阻尼。当与最先进的合并模拟的数据进行比较时,我们发现,在一个典型的中子星合并中,体粘滞系数的值接近其共振最大值,这促使我们更仔细地评估体粘滞耗散在合并中子星引力波信号中的作用。
2017-07-29 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Double neutron stars: merger rates revisited
我们重新审视双中子星(DNS)的形成在经典的二进制演化的情况下,在最近的LIGO/室女座DNS检测(GW 170817)。基于3个银河系DNS系统,观测估计的$R_{\rm MW}=21^{+28}_{-14}$ Myr $^{-1}$的银河系DNS合并率完全支持我们对$R_{\rm MW} =24$ Myr $^{-1}$的标准输入物理模型。这个对银河系的估计以一种非平凡的方式(由于化学演化宇宙中祖先恒星的宇宙演化)转化为局部($z\approx0$)DNS合并率密度$R_{\rm local}=48$ Gpc $^{-3}$ yr $^{-1}$,{ \em不}与当前LIGO/Virgo DNS合并率估计($1540^{+3200}_{-1220}$ Gpc $^{-3}$ yr $^{-1}$)一致。在我们的参数空间的研究中,我们发现的解决方案,允许DNS合并率高达$R_{\rm local} \approx 600^{+600}_{-300}$ Gpc $^{-3}$年$^{-1}$,从而与LIGO/室女座的估计是一致的。然而,我们对具有高DNS合并率的模型的相应BH-BH合并率超过了当前LIGO/Virgo对局部BH-BH合并率的估计($12$ - $213$ Gpc $^{-3}$ yr $^{-1}$)。除了对常见的包络处理特别敏感外,DNS合并率对我们研究中探索的几…
2017-10-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
What constraints on the neutron star maximum mass can one pose from GW170817 observations?
引力波探测到的第一个双中子星合并事件的合并后产物GW 170817依赖于中子星状态方程(EoS),尚未得到很好的确定。本文基于对快速自旋中子星的观测和与地球自转无关的普适关系,讨论了对非自旋中子星最大质量$M_{\rm TOV}$的限制。如果合并产物是一个黑洞后,一个短暂的超大质量中子星(HMNS)阶段,我们推导出$M_{\rm TOV} < 2.09^{+0.11}_{-0.09}(^{+0.06}_{-0.04}) M_{\odot}$在2 $σ$(1 $σ$)水平。大质量中子星(MNS)的情况下,无论是超大质量中子星(SMNS),甚至是稳定的中子星(SNS),也是允许的数据。在$2σ$($1σ$)置信水平下,我们推导了SMNS情况下的$2.09^{+0.11}_{-0.09}(^{+0.06}_{-0.04} M_{\odot}) \leq M_{\rm TOV}< 2.43^{+0.10}_{-0.08}(^{+0.06}_{-0.04}) M_{\odot}$和SNS情况下的$M_{\rm TOV} \geq 2.43^{+0.10}_{-0.08}(^{+0.06}_{-0.04})M_{\odot}$。在MNS的情况下,我们还讨论了中子星的参数(偶极磁场强度在表面$B_p$和椭圆率$ε$),影响自旋的历史上的约束,通过考虑不同的MNS的生存时间,例如300 s,1 d…
2020-03-18 astro-ph.HE
The Influence of Thermal Pressure on Equilibrium Models of Hypermassive Neutron Star Merger Remnants
两颗中子星合并后会留下一个快速旋转的超大质量天体,它的存在被认为取决于核物质状态方程支持的最大质量、(磁)旋转不稳定性引起的角动量重新分布以及引力波引起的自旋下降。合并残留物中的高温(约5-40 MeV)可能会提供热压支持,从而增加其最大质量,从而增加其在中微子冷却时间尺度上的寿命。我们通过计算广义相对论恒星结构方程的球对称和轴对称均匀和差分旋转平衡解序列,研究了热压力支持在超大质量合并残余物中的作用。使用一组有限温度核状态方程,我们发现,热的最大质量临界自旋配置一般不支持更大的重子质量比他们的冷同行。然而,亚临界自旋配置的平均密度小于几倍的核饱和密度产生显着的热增强质量。即使不减少最大质量,冷却和其他形式的能量损失也会使残留物进入不稳定状态。我们推断长期不稳定性确定近似能量转折点的平衡序列的常数重子质量参数的最大密度。能量损失携带着残余物沿着引力质量减小和密度增大的方向运动,直到不稳定性触发坍缩。由于更多的热压力支持的配置是不太紧凑,从而开始在一个较低的最大密度的演变,他们保持稳定的合并后较长的时间。
2014-06-01 astro-ph.HE gr-qc
Occurrence of gravitational collapse in the accreting neutron stars of binary-driven hypernovae
本文通过三维广义相对论模拟研究双星驱动超新星中吸积诱导中子星坍缩为黑洞的条件、时标及其对伽马射线暴能量释放和双星并合分类的影响。
2024-10-02 astro-ph.HE gr-qc
Intrinsic properties of the engine and jet that powered the short gamma-ray burst associated with GW170817
GRB 170817 A是一个亚亮短伽马射线暴,在中子星合并产生的引力波信号GW 170817之后约1.74 s被探测到。现在,它被理解为一个离轴事件,由指向观察方向15至30度的相对论性喷流茧提供动力。茧是由初始喷流与合并残余物的非相对论重子风相互作用而激发的,导致了具有窄核和宽翼的结构化流出。在本文中,我们耦合的结构化外流与模型的喷风相互作用的观测约束约束的内在属性,喷气发动机发射的中央,包括其时间延迟的合并事件。使用磁化BNS合并模拟的启发风处方,我们发现,喷气发动机在约0.4秒的合并,这意味着1.74秒观察到的延迟主要是由火球传播到光球半径。我们还约束,第一次为任何伽马射线暴,喷射开口角在注射,并设置一个下限,其渐近洛伦兹因子。这些发现表明,最初坡印廷通量占主导地位的射流,通过电磁过程发射。如果喷流是由吸积黑洞提供动力的,它们也会对亚稳态中子星遗迹的生存时间产生重大限制。
2020-06-09 astro-ph.HE gr-qc
Postmerger multimessenger analysis of binary neutron stars: Effect of the magnetic field strength and topology
本研究通过磁流体动力学模拟发现,磁场强度和拓扑显著影响双中子星并合后引力波频率及电磁辐射,强磁场可致残骸快速坍缩为黑洞并形成喷流。
2025-02-27 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
GW190425: Pan-STARRS and ATLAS coverage of the skymap and limits on optical emission associated with FRB190425
本文利用 ATLAS 和 Pan-STARRS 对 GW190425 天区进行光学覆盖,检验其与 FRB190425 的可能关联,并通过 UGC 10667 的光学上限排除磁星增强千新星辐射,表明该 FRB-GW 关联虽不被支持但未被完全否定。
2023-09-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
Neutron-powered precursors of kilonovae
双中子星(NS)的合并产生了少量富含中子的物质,这些物质的放射性衰变产生了一天到一周的热瞬变,称为千诺瓦。大多数喷出物在膨胀过程中保持足够的密度,以至于在r过程中所有的中子都被捕获到原子核中。然而,最近由Bauswein和合作者进行的广义相对论合并模拟表明,一小部分喷射质量(百分之几,或~ 1 e-4 Msun)膨胀得足够快,使大多数中子避免捕获。这一物质起源于合并的NS之间的冲击加热界面。在这里,我们表明,这些自由中子的β衰变在最外层的喷出物的权力的主要kilonova发射,这在合并后的几个小时的时间尺度上的峰值在U-带的幅度~22(假设距离为200 Mpc)的“前体”。中子前体的高亮度和蓝色使其成为引力波源的潜在重要对应物,可以编码关于合并双星(例如NS-NS与NS-黑洞)和NS状态方程的属性的有价值的信息。未来的工作是必要的,以评估快速移动的喷出物的鲁棒性和生存的自由中子在面对中微子的反射,虽然前体的属性是强大的一个中等量的轻子化。我们的研究结果为短延迟引力波触发器和灵敏的地面望远镜的快速后续搜索提供了额外的动力。
2014-11-09 astro-ph.CO astro-ph.HE
Slingshot on compact binaries in the nuclear region of galaxies as the origin of large offset gamma-ray bursts
Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas(巴西物理研究中心);Universidade Federal do Espírito Santo(圣埃斯皮里图联邦大学)
本文提出星系核区致密双星经引力弹弓效应被弹射,可解释大偏移伽马射线暴的起源,数值模拟显示部分系统在超100千秒差距处并合。
2026-10-02 astro-ph.HE
Accurate evolutions of inspiralling and magnetized neutron-stars: equal-mass binaries
通过执行新的,长期的和数值精确的广义相对论模拟磁化,等质量的中子星双星,我们调查的作用,现实的磁场可能在这些系统的演化。特别是,我们研究了磁场的演化,并表明它们可以通过加速坍缩成黑洞来影响合并时产生的超大质量中子星的生存。我们还提供了证据,即使纯粹的极向最初,磁场产生的环面周围的黑洞具有环形和极向分量的等效强度。当我们估计磁场对这些系统在螺旋过程中或合并后发出的引力波信号产生影响的可能性时,我们得出结论,对于现实的磁场强度B<~ 1 e12 G,这种影响可以被先进的LIGO或先进的Virgo等探测器探测到,但只是边缘。然而,在小质量双星的情况下,随着引力波探测器(如爱因斯坦望远镜)的发展,磁致变化可能会被检测到,在大于2 kHz的频率上具有更高的灵敏度。
2011-02-10 astro-ph.HE gr-qc
AREPO White Dwarf merger simulations resulting in edge-lit detonation and run-away hypervelocity companion
使用 AREPO 模拟 $1.1\\,\mathrm{M_\odot}$ 碳氧白矮星与 $0.35\\,\mathrm{M_\odot}$ 氦白矮星合并,发现边缘点燃氦爆轰触发碳爆轰,产生超高速幸存伴星,并分析了参数敏感性。
2023-05-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
MURCA driven Bulk viscosity in neutrino trapped baryonic matter
在双中子星并合背景下,采用NL3和DDME2模型研究含陷俘中微子重子物质的体粘滞,发现中微子使体粘滞峰值偏移,粘滞衰减时间尺度为32-100毫秒,与残骸存活时间一致。
2024-09-24 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Star Formation in Galaxy Mergers with Realistic Models of Stellar Feedback & the Interstellar Medium
我们使用模拟与现实模型的恒星反馈研究星系合并。这些高分辨率(1 pc)模拟遵循个别GMC和星团的形成和破坏。最后的恒星爆发主要是由恒星的原位形成,由气体提供燃料,由于全球扭矩而向内流动。由此产生的高气体密度导致快速的恒星形成。气体会自引力作用,形成大质量(~10^10 M_sun)的GMC和随后的超星团(质量可达10^8 M_sun)。然而,与最近的一些模拟相反,最终形成中央隆起的大部分新恒星并不是在超星系团中诞生的,然后下沉到星系的中心,因为反馈有效地分散了GMC,在它们将百分之几的质量变成恒星之后。大部分到达原子核的物质都是以气体的形式存在的。肯尼库特-施密特定律是反馈平衡引力坍缩的结果,与小尺度恒星形成微观物理无关。在孤立星系中驱动这种关系的机制,特别是来自红外光子的辐射压力,在SFR中延续了70多年,以调节最极端的恒星爆发(密度>10^4 M_sun/pc ^2)中的恒星形成。反馈也驱动着具有大质量损失率的超级风;但是在以后的时间里,风物质的很大一部分会落回盘上,导致在恒星反馈存在的情况下,星暴后的SFR更高。强烈的活动星系核反馈需要解释恒星形成率的急剧截止。我们比较预测的遗物结构,质量分布,形态,和磁盘生存的效率,不明确解决GMCs或反馈的模拟。全球星系的性质是相似的,但亚星系的性质和恒星形成率可能会有很大的不同。
2013-07-01 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Accurate evolutions of inspiralling neutron-star binaries: assessment of the truncation error
最近,我们提出了一个完整的广义相对论的研究,研究了双中子星的动力学和引力波发射,它们盘旋并合并,产生一个被环面包围的黑洞(见arXiv:0804.0594)。在这里,我们更详细地讨论arXiv:0804.0594中提出的结果的收敛特性,特别是,在合并和合并对象的生存期间,当强冲击形成和湍流发展时,收敛速率的恶化。我们还表明,物理上合理的和数值收敛的结果在低分辨率下获得的,但遭受大的截断误差,因此是很少的物理用途。我们总结了我们的研究结果中的“错误预算”,其中包括可能的不准确性,我们已经调查的不同来源,并提供了第一个定量评估的精度在紧凑的流体二进制的建模。
2009-05-21 astro-ph.HE gr-qc
Heavy black hole seed survivors in dwarf galaxies: a case study of Leo I
Columbia University(哥伦比亚大学);Harvard University(哈佛大学);Harvard & Smithsonian(哈佛-史密森尼天体物理中心);Institute of Science and Technology Austria (ISTA)(奥地利科学与技术研究所)
本文通过蒙特卡洛并合树模拟类银河系晕及其卫星,研究矮星系狮子座 I 是否可能拥有重种子黑洞后代,发现重种子幸存者比例随激活温度降低而显著升高,表明狮子座 I 或可成为区分超大质量黑洞形成机制的关键案例。
2025-11-06 astro-ph.GA astro-ph.HE
Constraining the ellipticity and frequency of binary neutron star remnant via its gravitational-wave and electromagnetic radiations
本研究利用贝叶斯框架结合模拟的X射线和引力波信号,约束双中子星并合残骸(超质量中子星)的椭圆率和初始频率,发现联合分析可将参数置信区域缩小约10^5倍。
2023-05-02 astro-ph.HE gr-qc
On the Accretion-Fed Growth of Neutron Stars During Common Envelope
本文模拟了中子星(NS)在共包层(CE)事件中通过其巨分支伴星包层的轨道内旋。这些CE事件对于产生近距离的NS对是必要的,这些NS对可以在不到一个哈勃时间内由于引力波损失而螺旋和合并。由于中微子的冷却非常有效,因此在CE事件期间,NS被预测会积累大量的质量,也许足以导致它们坍缩成黑洞。我们重新审视这一结论与CE结构的额外考虑,特别是在嵌入NS的吸积半径的密度梯度。这项工作是由我们最近的数值模拟发现,密度梯度的存在下,通过施加一个净角动量的NS周围的流动强烈限制吸积。我们的计算表明,NS应该生存CE遭遇。它们只吸积了少量的包层物质$\lesssim 0.1M_\odot$,这与双NS双星的质量测定大致一致。由于质量增加较少,NS必须更深地螺旋以排出其CE,从而导致合并的潜在增加。NS在CE事件中的生存对观测到的双NS双星的形成机制以及NS双星引力波吸气及其电磁对应物的预测速率具有影响。
2015-03-09 astro-ph.HE astro-ph.SR