Related papers: On r-process nucleosynthesis from matter ejected i…

$^{56}$Ni production in long-lived binary neutron star merger remnants

We investigate the nucleosynthesis and kilonova emission based on numerical-relativity binary neutron star merger simulations that incorporate a two-moment neutrino-transport scheme. Unlike in previous works with simpler neutrino…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2025-03-25 Maximilian Jacobi , Fabio Magistrelli , Eleonora Loffredo , Giacomo Ricigliano , Leonardo Chiesa , Sebastiano Bernuzzi , Albino Perego , Almudena Arcones

GW170817$-$the first observed neutron star merger and its kilonova: implications for the astrophysical site of the r-process

The first neutron star (NS) merger observed by advanced LIGO and Virgo, GW170817, and its fireworks of electromagnetic counterparts across the entire electromagnetic spectrum marked the beginning of multi-messenger astronomy and…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2019-12-24 Daniel M. Siegel

Modeling dynamical ejecta from binary neutron star mergers and implications for electromagnetic counterparts

In addition to the emission of gravitational waves (GWs) the coalescence and merger of two neutron stars will produce a variety of electromagnetic (EM) signals. In this work we combine a large set of numerical relativity simulations…

General Relativity and Quantum Cosmology · Physics 2017-05-03 Tim Dietrich , Maximiliano Ujevic

Dynamical ejecta and nucleosynthetic yields from eccentric binary neutron-star mergers

With the recent advent of multi-messenger gravitational-wave astronomy and in anticipation of more sensitive, next-generation gravitational-wave detectors, we investigate the dynamics, gravitational-wave emission, and nucleosynthetic yields…

General Relativity and Quantum Cosmology · Physics 2018-12-07 L. Jens Papenfort , Roman Gold , Luciano Rezzolla

Exploring Composition Mixing in Kilonova Ejecta with Ray-by-ray Simulations

Binary neutron star merger (BNSM) ejecta are considered a primary repository of $r$-process nucleosynthesis and a source of the observed heavy-element abundances. We implement composition mixing into ray-by-ray radiation-hydrodynamic…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2026-04-03 Ruocheng Zhai , David Radice , Fabio Magistrelli , Sebastiano Bernuzzi , Albino Perego

Long-lived neutron-star remnants from asymmetric binary neutron star mergers: element formation, kilonova signals and gravitational waves

We present 3D general-relativistic neutrino-radiation hydrodynamics simulations of two asymmetric binary neutron star mergers producing long-lived neutron stars remnants and spanning a fraction of their cooling time scale. The mergers are…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2025-08-28 Sebastiano Bernuzzi , Fabio Magistrelli , Maximilian Jacobi , Domenico Logoteta , Albino Perego , David Radice

Constraining the long-lived supramassive neutron stars by magnetar boosted kilonovae

Kilonovae are optical transients following the merger of neutron star binaries, which are powered by the r-process heating of merger ejecta. However, if a merger remnant is a long-lived supramassive neutron star supported by its uniform…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2023-11-28 Hao Wang , Paz Beniamini , Dimitrios Giannios

Estimating the Contribution of Dynamical Ejecta in the Kilonova Associated with GW170817

The source of the gravitational-wave signal GW170817, very likely a binary neutron star merger, was also observed electromagnetically, providing the first multi-messenger observations of this type. The two week long electromagnetic…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2018-01-09 The LIGO Scientific Collaboration , the Virgo Collaboration , B. P. Abbott , R. Abbott , T. D. Abbott , F. Acernese , K. Ackley , C. Adams , T. Adams , P. Addesso , R. X. Adhikari , V. B. Adya , C. Affeldt , M. Afrough , B. Agarwal , M. Agathos , K. Agatsuma , N. Aggarwal , O. D. Aguiar , L. Aiello , A. Ain , P. Ajith , B. Allen , G. Allen , A. Allocca , P. A. Altin , A. Amato , A. Ananyeva , S. B. Anderson , W. G. Anderson , S. V. Angelova , S. Antier , S. Appert , K. Arai , M. C. Araya , J. S. Areeda , N. Arnaud , K. G. Arun , S. Ascenzi , G. Ashton , M. Ast , S. M. Aston , P. Astone , D. V. Atallah , P. Aufmuth , C. Aulbert , K. AultONeal , C. Austin , A. Avila-Alvarez , S. Babak , P. Bacon , M. K. M. Bader , S. Bae , P. T. Baker , F. Baldaccini , G. Ballardin , S. Banagiri , J. C. Barayoga , S. E. Barclay , B. C. Barish , D. Barker , K. Barkett , F. Barone , B. Barr , L. Barsotti , M. Barsuglia , D. Barta , J. Bartlett , I. Bartos , R. Bassiri , A. Basti , J. C. Batch , M. Bawaj , J. C. Bayley , M. Bazzan , B. B'ecsy , C. Beer , M. Bejger , I. Belahcene , A. S. Bell , G. Bergmann , S. Bernuzzi , J. J. Bero , C. P. L. Berry , D. Bersanetti , A. Bertolini , J. Betzwieser , S. Bhagwat , R. Bhandare , I. A. Bilenko , G. Billingsley , C. R. Billman , J. Birch , R. Birney , O. Birnholtz , S. Biscans , S. Biscoveanu , A. Bisht , M. Bitossi , C. Biwer , M. A. Bizouard , J. K. Blackburn , J. Blackman , C. D. Blair , D. G. Blair , R. M. Blair , S. Bloemen , O. Bock , N. Bode , M. Boer , G. Bogaert , A. Bohe , F. Bondu , E. Bonilla , R. Bonnand , B. A. Boom , R. Bork , V. Boschi , S. Bose , K. Bossie , Y. Bouffanais , A. Bozzi , C. Bradaschia , P. R. Brady , M. Branchesi , J. E. Brau , T. Briant , A. Brillet , M. Brinkmann , V. Brisson , P. Brockill , J. E. Broida , A. F. Brooks , D. D. Brown , S. Brunett , C. C. Buchanan , A. Buikema , T. Bulik , H. J. Bulten , A. Buonanno , D. Buskulic , C. Buy , R. L. Byer , M. Cabero , L. Cadonati , G. Cagnoli , C. Cahillane , J. Calder'on Bustillo , T. A. Callister , E. Calloni , J. B. Camp , M. Canepa , P. Canizares , K. C. Cannon , H. Cao , J. Cao , C. D. Capano , E. Capocasa , F. Carbognani , S. Caride , M. F. Carney , J. Casanueva Diaz , C. Casentini , S. Caudill , M. Cavagli`a , F. Cavalier , R. Cavalieri , G. Cella , C. B. Cepeda , P. Cerd'a-Dur'an , G. Cerretani , E. Cesarini , S. J. Chamberlin , M. Chan , S. Chao , P. Charlton , E. Chase , E. Chassande-Mottin , D. Chatterjee , K. Chatziioannou , B. D. Cheeseboro , H. Y. Chen , X. Chen , Y. Chen , H. -P. Cheng , H. Chia , A. Chincarini , A. Chiummo , T. Chmiel , H. S. Cho , M. Cho , J. H. Chow , N. Christensen , Q. Chu , A. J. K. Chua , S. Chua , A. K. W. Chung , S. Chung , G. Ciani , R. Ciolfi , C. E. Cirelli , A. Cirone , F. Clara , J. A. Clark , P. Clearwater , F. Cleva , C. Cocchieri , E. Coccia , P. -F. Cohadon , D. Cohen , A. Colla , C. G. Collette , L. R. Cominsky , M. Constancio , L. Conti , S. J. Cooper , P. Corban , T. R. Corbitt , I. Cordero-Carri'on , K. R. Corley , N. Cornish , A. Corsi , S. Cortese , C. A. Costa , M. W. Coughlin , S. B. Coughlin , J. -P. Coulon , S. T. Countryman , P. Couvares , P. B. Covas , E. E. Cowan , D. M. Coward , M. J. Cowart , D. C. Coyne , R. Coyne , J. D. E. Creighton , T. D. Creighton , J. Cripe , S. G. Crowder , T. J. Cullen , A. Cumming , L. Cunningham , E. Cuoco , T. Dal Canton , G. D'alya , S. L. Danilishin , S. D'Antonio , K. Danzmann , A. Dasgupta , C. F. Da Silva Costa , V. Dattilo , I. Dave , M. Davier , D. Davis , E. J. Daw , B. Day , S. De , D. DeBra , J. Degallaix , M. De Laurentis , S. Del'eglise , W. Del Pozzo , N. Demos , T. Denker , T. Dent , R. De Pietri , V. Dergachev , R. De Rosa , R. T. DeRosa , C. De Rossi , R. DeSalvo , O. de Varona , J. Devenson , S. Dhurandhar , M. C. D'iaz , T. Dietrich , L. Di Fiore , M. Di Giovanni , T. Di Girolamo , A. Di Lieto , S. Di Pace , I. Di Palma , F. Di Renzo , Z. Doctor , V. Dolique , F. Donovan , K. L. Dooley , S. Doravari , I. Dorrington , R. Douglas , M. Dovale 'Alvarez , T. P. Downes , M. Drago , C. Dreissigacker , J. C. Driggers , Z. Du , M. Ducrot , P. Dupej , S. E. Dwyer , T. B. Edo , M. C. Edwards , A. Effler , H. -B. Eggenstein , P. Ehrens , J. Eichholz , S. S. Eikenberry , R. A. Eisenstein , R. C. Essick , D. Estevez , Z. B. Etienne , T. Etzel , M. Evans , T. M. Evans , M. Factourovich , V. Fafone , H. Fair , S. Fairhurst , X. Fan , S. Farinon , B. Farr , W. M. Farr , E. J. Fauchon-Jones , M. Favata , M. Fays , C. Fee , H. Fehrmann , J. Feicht , M. M. Fejer , A. Fernandez-Galiana , I. Ferrante , E. C. Ferreira , F. Ferrini , F. Fidecaro , D. Finstad , I. Fiori , D. Fiorucci , M. Fishbach , R. P. Fisher , M. Fitz-Axen , R. Flaminio , M. Fletcher , H. Fong , J. A. Font , P. W. F. Forsyth , S. S. Forsyth , J. -D. Fournier , S. Frasca , F. Frasconi , Z. Frei , A. Freise , R. Frey , V. Frey , E. M. Fries , P. Fritschel , V. V. Frolov , P. Fulda , M. Fyffe , H. Gabbard , B. U. Gadre , S. M. Gaebel , J. R. Gair , L. Gammaitoni , M. R. Ganija , S. G. Gaonkar , C. Garcia-Quiros , F. Garufi , B. Gateley , S. Gaudio , G. Gaur , V. Gayathri , N. Gehrels , G. Gemme , E. Genin , A. Gennai , D. George , J. George , L. Gergely , V. Germain , S. Ghonge , Abhirup Ghosh , Archisman Ghosh , S. Ghosh , J. A. Giaime , K. D. Giardina , A. Giazotto , K. Gill , L. Glover , E. Goetz , R. Goetz , S. Gomes , B. Goncharov , G. Gonz'alez , J. M. Gonzalez Castro , A. Gopakumar , M. L. Gorodetsky , S. E. Gossan , M. Gosselin , R. Gouaty , A. Grado , C. Graef , M. Granata , A. Grant , S. Gras , C. Gray , G. Greco , A. C. Green , E. M. Gretarsson , P. Groot , H. Grote , S. Grunewald , P. Gruning , G. M. Guidi , X. Guo , A. Gupta , M. K. Gupta , K. E. Gushwa , E. K. Gustafson , R. Gustafson , O. Halim , B. R. Hall , E. D. Hall , E. Z. Hamilton , G. Hammond , M. Haney , M. M. Hanke , J. Hanks , C. Hanna , M. D. Hannam , O. A. Hannuksela , J. Hanson , T. Hardwick , J. Harms , G. M. Harry , I. W. Harry , M. J. Hart , C. -J. Haster , K. Haughian , J. Healy , A. Heidmann , M. C. Heintze , H. Heitmann , P. Hello , G. Hemming , M. Hendry , I. S. Heng , J. Hennig , A. W. Heptonstall , M. Heurs , S. Hild , T. Hinderer , D. Hoak , D. Hofman , K. Holt , D. E. Holz , P. Hopkins , C. Horst , J. Hough , E. A. Houston , E. J. Howell , A. Hreibi , Y. M. Hu , E. A. Huerta , D. Huet , B. Hughey , S. Husa , S. H. Huttner , T. Huynh-Dinh , N. Indik , R. Inta , G. Intini , H. N. Isa , J. -M. Isac , M. Isi , B. R. Iyer , K. Izumi , T. Jacqmin , K. Jani , P. Jaranowski , S. Jawahar , F. Jim'enez-Forteza , W. W. Johnson , N. K. Johnson-McDaniel , D. I. Jones , R. Jones , R. J. G. Jonker , L. Ju , J. Junker , C. V. Kalaghatgi , V. Kalogera , B. Kamai , S. Kandhasamy , G. Kang , J. B. Kanner , S. J. Kapadia , S. Karki , K. S. Karvinen , M. Kasprzack , W. Kastaun , M. Katolik , E. Katsavounidis , W. Katzman , S. Kaufer , K. Kawabe , K. Kawaguchi , F. K'ef'elian , D. Keitel , A. J. Kemball , R. Kennedy , C. Kent , J. S. Key , F. Y. Khalili , I. Khan , S. Khan , Z. Khan , E. A. Khazanov , N. Kijbunchoo , Chunglee Kim , J. C. Kim , K. Kim , W. Kim , W. S. Kim , Y. -M. Kim , S. J. Kimbrell , E. J. King , P. J. King , M. Kinley-Hanlon , R. Kirchhoff , J. S. Kissel , L. Kleybolte , S. Klimenko , T. D. Knowles , P. Koch , S. M. Koehlenbeck , S. Koley , V. Kondrashov , A. Kontos , M. Korobko , W. Z. Korth , I. Kowalska , D. B. Kozak , C. Kr"amer , V. Kringel , A. Kr'olak , G. Kuehn , P. Kumar , R. Kumar , S. Kumar , L. Kuo , A. Kutynia , S. Kwang , B. D. Lackey , K. H. Lai , M. Landry , R. N. Lang , J. Lange , B. Lantz , R. K. Lanza , S. L. Larson , A. Lartaux-Vollard , P. D. Lasky , M. Laxen , A. Lazzarini , C. Lazzaro , P. Leaci , S. Leavey , C. H. Lee , H. K. Lee , H. M. Lee , H. W. Lee , K. Lee , J. Lehmann , A. Lenon , M. Leonardi , N. Leroy , N. Letendre , Y. Levin , T. G. F. Li , S. D. Linker , T. B. Littenberg , J. Liu , X. Liu , R. K. L. Lo , N. A. Lockerbie , L. T. London , J. E. Lord , M. Lorenzini , V. Loriette , M. Lormand , G. Losurdo , J. D. Lough , C. O. Lousto , G. Lovelace , H. L"uck , D. Lumaca , A. P. Lundgren , R. Lynch , Y. Ma , R. Macas , S. Macfoy , B. Machenschalk , M. MacInnis , D. M. Macleod , I. Magaña Hernandez , F. Magaña-Sandoval , L. Magaña Zertuche , R. M. Magee , E. Majorana , I. Maksimovic , N. Man , V. Mandic , V. Mangano , G. L. Mansell , M. Manske , M. Mantovani , F. Marchesoni , F. Marion , S. M'arka , Z. M'arka , C. Markakis , A. S. Markosyan , A. Markowitz , E. Maros , A. Marquina , F. Martelli , L. Martellini , I. W. Martin , R. M. Martin , D. V. Martynov , K. Mason , E. Massera , A. Masserot , T. J. Massinger , M. Masso-Reid , S. Mastrogiovanni , A. Matas , F. Matichard , L. Matone , N. Mavalvala , N. Mazumder , R. McCarthy , D. E. McClelland , S. McCormick , L. McCuller , S. C. McGuire , G. McIntyre , J. McIver , D. J. McManus , L. McNeill , T. McRae , S. T. McWilliams , D. Meacher , G. D. Meadors , M. Mehmet , J. Meidam , E. Mejuto-Villa , A. Melatos , G. Mendell , R. A. Mercer , E. L. Merilh , M. Merzougui , S. Meshkov , C. Messenger , C. Messick , R. Metzdorff , P. M. Meyers , H. Miao , C. Michel , H. Middleton , E. E. Mikhailov , L. Milano , A. L. Miller , B. B. Miller , J. Miller , M. Millhouse , M. C. Milovich-Goff , O. Minazzoli , Y. Minenkov , J. Ming , C. Mishra , S. Mitra , V. P. Mitrofanov , G. Mitselmakher , R. Mittleman , D. Moffa , A. Moggi , K. Mogushi , M. Mohan , S. R. P. Mohapatra , M. Montani , C. J. Moore , D. Moraru , G. Moreno , S. R. Morriss , B. Mours , C. M. Mow-Lowry , G. Mueller , A. W. Muir , Arunava Mukherjee , D. Mukherjee , S. Mukherjee , N. Mukund , A. Mullavey , J. Munch , E. A. Muñiz , M. Muratore , P. G. Murray , K. Napier , I. Nardecchia , L. Naticchioni , R. K. Nayak , J. Neilson , G. Nelemans , T. J. N. Nelson , M. Nery , A. Neunzert , L. Nevin , J. M. Newport , G. Newton , K. K. Y. Ng , T. T. Nguyen , D. Nichols , A. B. Nielsen , S. Nissanke , A. Nitz , A. Noack , F. Nocera , D. Nolting , C. North , L. K. Nuttall , J. Oberling , G. D. O'Dea , G. H. Ogin , J. J. Oh , S. H. Oh , F. Ohme , M. A. Okada , M. Oliver , P. Oppermann , Richard J. Oram , B. O'Reilly , R. Ormiston , L. F. Ortega , R. O'Shaughnessy , S. Ossokine , D. J. Ottaway , H. Overmier , B. J. Owen , A. E. Pace , J. Page , M. A. Page , A. Pai , S. A. Pai , J. R. Palamos , O. Palashov , C. Palomba , A. Pal-Singh , Howard Pan , Huang-Wei Pan , B. Pang , P. T. H. Pang , C. Pankow , F. Pannarale , B. C. Pant , F. Paoletti , A. Paoli , M. A. Papa , A. Parida , W. Parker , D. Pascucci , A. Pasqualetti , R. Passaquieti , D. Passuello , M. Patil , B. Patricelli , B. L. Pearlstone , M. Pedraza , R. Pedurand , L. Pekowsky , A. Pele , S. Penn , C. J. Perez , A. Perreca , L. M. Perri , H. P. Pfeiffer , M. Phelps , O. J. Piccinni , M. Pichot , F. Piergiovanni , V. Pierro , G. Pillant , L. Pinard , I. M. Pinto , M. Pirello , M. Pitkin , M. Poe , R. Poggiani , P. Popolizio , E. K. Porter , A. Post , J. Powell , J. Prasad , J. W. W. Pratt , G. Pratten , V. Predoi , T. Prestegard , M. Prijatelj , M. Principe , S. Privitera , G. A. Prodi , L. G. Prokhorov , O. Puncken , M. Punturo , P. Puppo , M. P"urrer , H. Qi , V. Quetschke , E. A. Quintero , R. Quitzow-James , D. S. Rabeling , H. Radkins , P. Raffai , S. Raja , C. Rajan , B. Rajbhandari , M. Rakhmanov , K. E. Ramirez , A. Ramos-Buades , P. Rapagnani , V. Raymond , M. Razzano , J. Read , T. Regimbau , L. Rei , S. Reid , D. H. Reitze , W. Ren , S. D. Reyes , F. Ricci , P. M. Ricker , S. Rieger , K. Riles , M. Rizzo , N. A. Robertson , R. Robie , F. Robinet , A. Rocchi , L. Rolland , J. G. Rollins , V. J. Roma , R. Romano , C. L. Romel , J. H. Romie , D. Rosi'nska , M. P. Ross , S. Rowan , A. R"udiger , P. Ruggi , G. Rutins , K. Ryan , S. Sachdev , T. Sadecki , L. Sadeghian , M. Sakellariadou , L. Salconi , M. Saleem , F. Salemi , A. Samajdar , L. Sammut , L. M. Sampson , E. J. Sanchez , L. E. Sanchez , N. Sanchis-Gual , V. Sandberg , J. R. Sanders , B. Sassolas , O. Sauter , R. L. Savage , A. Sawadsky , P. Schale , M. Scheel , J. Scheuer , J. Schmidt , P. Schmidt , R. Schnabel , R. M. S. Schofield , A. Sch"onbeck , E. Schreiber , D. Schuette , B. W. Schulte , B. F. Schutz , S. G. Schwalbe , J. Scott , S. M. Scott , E. Seidel , D. Sellers , A. S. Sengupta , D. Sentenac , V. Sequino , A. Sergeev , D. A. Shaddock , T. J. Shaffer , A. A. Shah , M. S. Shahriar , M. B. Shaner , L. Shao , B. Shapiro , P. Shawhan , A. Sheperd , D. H. Shoemaker , D. M. Shoemaker , K. Siellez , X. Siemens , M. Sieniawska , D. Sigg , A. D. Silva , L. P. Singer , A. Singh , A. Singhal , A. M. Sintes , B. J. J. Slagmolen , B. Smith , J. R. Smith , R. J. E. Smith , S. Somala , E. J. Son , J. A. Sonnenberg , B. Sorazu , F. Sorrentino , T. Souradeep , A. P. Spencer , A. K. Srivastava , K. Staats , A. Staley , M. Steinke , J. Steinlechner , S. Steinlechner , D. Steinmeyer , S. P. Stevenson , R. Stone , D. J. Stops , K. A. Strain , G. Stratta , S. E. Strigin , A. Strunk , R. Sturani , A. L. Stuver , T. Z. Summerscales , L. Sun , S. Sunil , J. Suresh , P. J. Sutton , B. L. Swinkels , M. J. Szczepa'nczyk , M. Tacca , S. C. Tait , C. Talbot , D. Talukder , D. B. Tanner , M. T'apai , A. Taracchini , J. D. Tasson , J. A. Taylor , R. Taylor , S. V. Tewari , T. Theeg , F. Thies , E. G. Thomas , M. Thomas , P. Thomas , K. A. Thorne , E. Thrane , S. Tiwari , V. Tiwari , K. V. Tokmakov , K. Toland , M. Tonelli , Z. Tornasi , A. Torres-Forn'e , C. I. Torrie , D. T"oyr"a , F. Travasso , G. Traylor , J. Trinastic , M. C. Tringali , L. Trozzo , K. W. Tsang , M. Tse , R. Tso , L. Tsukada , D. Tsuna , D. Tuyenbayev , K. Ueno , D. Ugolini , C. S. Unnikrishnan , A. L. Urban , S. A. Usman , H. Vahlbruch , G. Vajente , G. Valdes , N. van Bakel , M. van Beuzekom , J. F. J. van den Brand , C. Van Den Broeck , D. C. Vander-Hyde , L. van der Schaaf , J. V. van Heijningen , A. A. van Veggel , M. Vardaro , V. Varma , S. Vass , M. Vas'uth , A. Vecchio , G. Vedovato , J. Veitch , P. J. Veitch , K. Venkateswara , G. Venugopalan , D. Verkindt , F. Vetrano , A. Vicer'e , A. D. Viets , S. Vinciguerra , D. J. Vine , J. -Y. Vinet , S. Vitale , T. Vo , H. Vocca , C. Vorvick , S. P. Vyatchanin , A. R. Wade , L. E. Wade , M. Wade , R. Walet , M. Walker , L. Wallace , S. Walsh , G. Wang , H. Wang , J. Z. Wang , W. H. Wang , Y. F. Wang , R. L. Ward , J. Warner , M. Was , J. Watchi , B. Weaver , L. -W. Wei , M. Weinert , A. J. Weinstein , R. Weiss , L. Wen , E. K. Wessel , P. Wessels , J. Westerweck , T. Westphal , K. Wette , J. T. Whelan , B. F. Whiting , C. Whittle , D. Wilken , D. Williams , R. D. Williams , A. R. Williamson , J. L. Willis , B. Willke , M. H. Wimmer , W. Winkler , C. C. Wipf , H. Wittel , G. Woan , J. Woehler , J. Wofford , K. W. K. Wong , J. Worden , J. L. Wright , D. S. Wu , D. M. Wysocki , S. Xiao , H. Yamamoto , C. C. Yancey , L. Yang , M. J. Yap , M. Yazback , Hang Yu , Haocun Yu , M. Yvert , A. Zadro. zny , M. Zanolin , T. Zelenova , J. -P. Zendri , M. Zevin , L. Zhang , M. Zhang , T. Zhang , Y. -H. Zhang , C. Zhao , M. Zhou , Z. Zhou , S. J. Zhu , X. J. Zhu , A. B. Zimmerman , M. E. Zucker , J. Zweizig

Nucleosynthesis in the Ejecta of Neutron Star Mergers

Heavy elements like gold, platinum or uranium are produced in the r-process, which needs neutron-rich and explosive environments. Neutron star mergers are a promising candidate for an r-process site. They exhibit three different channels…

Solar and Stellar Astrophysics · Physics 2015-09-28 Dirk Martin , Albino Perego , Almudena Arcones , Oleg Korobkin , Friedrich-Karl Thielemann

On the nuclear robustness of the r process in neutron-star mergers

We have performed r-process calculations for matter ejected dynamically in neutron star mergers based on a complete set of trajectories from a three-dimensional relativistic smoothed particle hydrodynamic simulation. Our calculations…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2015-11-25 Joel de Jesús Mendoza-Temis , Meng-Ru Wu , Karlheinz Langanke , Gabriel Martínez-Pinedo , Andreas Bauswein , Hans-Thomas Janka

Neutrino emission from binary neutron star mergers: characterizing light curves and mean energies

Neutrinos are copiously emitted by neutron star mergers, due to the high temperatures reached by dense matter during the merger and its aftermath. Neutrinos influence the merger dynamics and shape the properties of the ejecta, including the…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2022-05-30 Marco Cusinato , Federico Maria Guercilena , Albino Perego , Domenico Logoteta , David Radice , Sebastiano Bernuzzi , Stefano Ansoldi

Spectroscopic r-Process Abundance Retrieval for Kilonovae III: Linking Spectral and Light Curve Modeling of the GW170817 Kilonova

The observed spectra and light curves of the kilonova produced by the GW170817 binary neutron star merger provide complementary insights, but modeling both the spectral- and time-domain has proven challenging. Here, we model the…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2025-11-14 Nicholas Vieira , John J. Ruan , Daryl Haggard , Maria R. Drout , Rodrigo Fernández

R-process Nucleosynthesis of Subminimal Neutron Star Explosions

We show that a minimum-mass neutron star undergoes delayed explosion after mass removal from its surface. We couple the Newtonian hydrodynamics to a nuclear reaction network of $\sim4500$ isotopes to study the nucleosynthesis and neutrino…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2025-11-10 Chun-Ming Yip , Ming-Chung Chu , Shing-Chi Leung , Lap-Ming Lin

Impact of an improved neutrino energy estimate on outflows in neutron star merger simulations

Binary neutron star mergers are promising sources of gravitational waves for ground-based detectors such as Advanced LIGO. Neutron-rich material ejected by these mergers may also be the main source of r-process elements in the Universe,…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2017-01-04 Francois Foucart , Evan O'Connor , Luke Roberts , Lawrence E. Kidder , Harald P. Pfeiffer , Mark A. Scheel

Radioactive decay products in neutron star merger ejecta: heating efficiency and $\gamma$-ray emission

The radioactive decay of the freshly synthesized $r$-process nuclei ejected in compact binary mergers power optical/infrared macronovae (kilonovae) that follow these events. The light curves depend critically on the energy partition among…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2016-04-06 Kenta Hotokezaka , Shinya Wanajo , Masaomi Tanaka , Aya Bamba , Yukikatsu Terada , Tsvi Piran

The multi-messenger picture of compact object encounters: binary mergers versus dynamical collisions

We explore the multi-messenger signatures of encounters between two neutron stars and between a neutron star and a stellar-mass black hole. We focus on the differences between gravitational wave driven binary mergers and dynamical…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2015-06-04 S. Rosswog , T. Piran , E. Nakar

Nucleosynthesis in Outflows from Black Hole-Neutron Star Merger Disks With Full GR$\nu$RMHD

Along with binary neutron star mergers, the in-spiral and merger of a black hole and a neutron star is a predicted site of $r$-process nucleosynthesis and associated kilonovae. For the right mass ratio, very large amounts of neutron rich…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2023-03-30 Sanjana Curtis , Jonah M. Miller , Carla Frohlich , Trevor Sprouse , Nicole Lloyd-Ronning , Matthew Mumpower

Fingerprints of heavy element nucleosynthesis in the late-time lightcurves of kilonovae

The kilonova emission observed following the binary neutron star merger event GW170817 provided the first direct evidence for the synthesis of heavy nuclei through the r-process. The late-time transition in the spectral energy distribution…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2019-02-14 Meng-Ru Wu , Jennifer Barnes , Gabriel Martinez-Pinedo , Brian D. Metzger

The origins of light and heavy r-process elements identified by chemical tagging of metal-poor stars

Growing interests in neutron star (NS) mergers as the origin of r-process elements have sprouted since the discovery of evidence for the ejection of these elements from a short-duration gamma-ray burst. The hypothesis of a NS merger origin…

Astrophysics of Galaxies · Physics 2015-06-23 Takuji Tsujimoto , Toshikazu Shigeyama

Outflows from Short-Lived Neutron-Star Merger Remnants Can Produce a Blue Kilonova

We present a 3D general-relativistic magnetohydrodynamic simulation of a short-lived neutron star remnant formed in the aftermath of a binary neutron star merger. The simulation uses an M1 neutrino transport scheme to track neutrino-matter…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2023-05-16 Sanjana Curtis , Pablo Bosch , Philipp Mösta , David Radice , Sebastiano Bernuzzi , Albino Perego , Roland Haas , Erik Schnetter